Фитотоксичность выпадений цинка для сосновых фитоценозов

До настоящего времени техногенное загрязнение окружающей среды, в том числе выбросами тяжелых металлов, является одной из причин ослабления и гибели лесов, сохранение которых относится к приоритетной задаче лесного хозяйства. Целью работы являлось экспериментальное изучение реакции различных компонентов сосновых экосистем на контролируемое воздействие выпадений тяжелых металлов (на примере цинка) для обоснования уровня допустимых нагрузок элемента для насаждений сосны обыкновенной. Для проведения полевых экспериментов по изучению влияния цинка на сосновые экосистемы были заложены три стационарных опытных участка (соответственно в 15-летних культурах, средневозрастных и спелых насаждениях) в сосняках зеленомошниковых, имеющих фоновые показатели по уровню загрязнения, состоянию и таксационным характеристикам древостоя, характеру возобновления, травяному и напочвенному покрову. Цинк в виде соли азотнокислого цинка (Zn(NO₃)₂·6Н₂О) вносили методом разброса на поверхность почвы вручную на делянки по вариантам нагрузок (выпадений) элемента: 1) контроль (0г/м²), 2) 7 г/м²; 3) 30г/м²; 4) 90г/м²; 5) 150 г/м²; 6) 225г/м²; 7) 300 г/м; 8) 600 г/м² (в средневозрастных и спелых насаждениях); 9) 900 г/м² (в спелых насаждениях). В результате исследований отработана технология определения допустимого воздействия тяжелых металлов на лесные насаждения на основе полевых экспериментальных работ, что значительно повышает объективность экологического нормирования. За величину предельно допустимого выпадения (нагрузок) предлагается принимать минимальные расчетные значения, поскольку они более чувствительно характеризуют начало структурно-функциональных перестроек в лесном насаждении. По изученным показателям значения предельно допустимых выпадений цинка для сосновых фитоценозов будут следующие: сохранность самосева – 4 г/м² (40 кг/га), количество самосева сосны 7 г/м² (70 кг/га), количество всходов сосны – 9 г/м² (90 кг/га), дехромация мхов – 17 г/м² (170 кг/га), дехромация хвои равно количеству выпавших видов травяного покрова – 22 г/м² (220 кг/га), ежегодный прирост по высоте –14 г/м² (140 кг/га), индекс состояния древостоя – 42 г/м² (420 кг/га), отпад деревьев – 54 г/м² (540 кг/га), длина хвои –62 г/м² (620 кг/га). Впервые предложены величины предельно допустимого выпадения (нагрузок) цинка для различных компонентов сосновых фитоценозов в зеленомошниковых типах леса зоны хвойно-широколиственных лесов, что позволит существенно повысить качество прогнозирования динамики лесов в зонах воздействия промышленных предприятий.

1. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-сть, 1977. 552 с.

2. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург, УИФ «Наука», 1994. 280 с.

3. Воронков Н.А., Жирин В.М., Касимов В.Д., Коженков Л.Л., Мартынюк А.А. Временная методика по учету сосновых насаждений, подверженных влиянию промышленных выбросов. М.: ВНИИЛМ, 1986. 35 с.

4. Ворошилов В.Н., Скворцов А.К., Тихомиров В.Н. Определитель растений Московской области / под ред. проф. А.В. Благовещенского. М.: Наука, 1966. 369 с.

5. Мартынюк А.А. Сосновые экосистемы в условиях аэротехногенного загрязнения, их сохранение и реабилитация : автореф. дисс. … д-ра наук. М., 2009. 37 с.

6. Мартынюк А.А. Состояние и реабилитация сосновых лесов в условиях аэротехногенного загрязнения: монография. Пушкино: ВНИИЛМ, 2018. 136 с.

7. Рыкова Т.В. Изучение реакции лесных почв и компонентов фитоценозов сосны обыкновенной на техногенные выпадения цинка в условиях контролируемого полевого эксперимента // Лесные почвы и функционирование лесных экосистем: матер. VIII Всерос. науч. конф. с междунар. участием (24–27 сентября 2019). М.: ЦЭПЛ РАН, С. 51–54.

8. Рыкова Т.В. Изучение реакции сосновых фитоценозов на выпадение тяжелых металлов в условиях полевого эксперимента // Лесохоз. информ.: электрон. сетевой журн. 2015. № 1. С. 62–71. URL: http://lhi.vniilm.ru/.

9. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М.: АН СССР, 1964. 144 с.

10. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Лес в условиях аэротехногенного загрязнения. Архангельск, 2003. 354 с.