Динамика состояния сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) вдоль пригородных автотрассг. Воронежа 1991-2007 гг. | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Динамика состояния сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) вдоль пригородных автотрассг. Воронежа 1991-2007 гг.

Приводятся обобщенные результаты исследований радиального прироста сосновых древостоев в условиях автотранспортногозагрязнения. На основе метода дендрохронологического анализа проведен мониторинг состояния древостоев сосныобыкновенной вдоль автотрасс в период с 1991 по 2007 г. Установлены изменения радиального прироста сосны обыкновеннойна различном удалении от автотрасс при различном по интенсивности автотранспортном загрязнении. Выявлены длительныемноголетние депрессии прироста, расширение зоны негативного влияния автотранспорта на состояние древостоев сосны,достоверное снижение радиального прироста, а также усиление этого процесса с 1991 по 2007 г.

Condition dynamics of Scots pine (Pinus sylvestris L.) along suburban highways of Voronezh city in 1991-2007.pdf В настоящее время растет численность автомототран-спортных средств, расширяется сеть автодорог, увели-чиваются объемы потребляемого топлива и, как след-ствие, выбросы вредных веществ. На долю автотранс-порта в Воронежской области приходится более 80%всех выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.Усиливается негативное влияние автомобильно-дорож-ного комплекса на окружающую среду в целом и, в част-ности, на экосистемы, расположенные вдоль автотрасс, втом числе и лесные. Возникает необходимость оценкимасштабов воздействия автотранспорта при анализе те-кущей экологической ситуации и ее динамики, разработ-ки и осуществления мероприятий, направленных на по-вышение устойчивости нарушенных в результате авто-транспортного загрязнения лесных фитоценозов.Исследования проведены в чистых одновозрастныхкультурах сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) внаиболее распространенных для сосняков Центральнойлесостепи лесорастительных условиях - В2 (свежаясуборь) и типе леса Сдтр (сосняк травяной с дубом).Изучение динамики радиального прироста в условияхавтотранспортного загрязнения проведено в три этапа: в1991, 1995 и 2007 гг. вдоль участка автотрассы Воронеж -Ростов, построенного в 1968 г. и характеризующегося ин-тенсивным транспортным потоком. Исследование 2007 г.включило также и участок дороги районного значения(Воронеж - Репное) с невысокой интенсивностью движе-ния. Кроме дендроиндикации использован достаточно ши-рокий ряд методов фитоиндикации, позволяющий оценитьсостояние всех компонентов лесного фитоценоза. Содер-жание данной статьи освещает, преимущественно, резуль-таты проведенного дендрохронологического анализа.Измеренная в 2007 г. в районе закладки пробныхплощадей средняя интенсивность движения транспорта иструктура транспортного потока составила по участкудороги Воронеж - Ростов 1300 авт./ч, из них около 80% -легковые автомобили, остальные приходятся на грузовойавтотранспорт (19%) и автобусы (1%). Средняяинтенсивность движения по участку дороги Воронеж -Репное составила 180 авт./ч. Транспортный потокпредставлен преимущественно легковыми автомобилями(97%). Измерения проводились в светлое время суток (с8.00 до 21.00) в течение вегетационного периода.Дендроиндикация состояния лесных культур соснывдоль автотрассы Воронеж - Ростов (1991 г.)Для проведения исследования и отбора образцовдревесины заложены 4 пробные площади (№ 7, 8, 15 и17) на различном удалении от автотрассы. Размер п.п. 7,8 и 15 - 40.50 м, удаление от дороги, соответственно 50и 500 м и 13 км. Пробная площадь 17 представляет со-бой ряд деревьев, растущих непосредственно вдоль ав-тотрассы на удалении 10 м от полотна дороги.Пробная площадь 8, удаленная от автотрассы на500 м, хотя и не испытывает влияния автотранспорта,контрольным древостоем служить не может, так какподвержена более заметному (III стадия дигрессии)рекреационному воздействию от сравнительно близкорасположенного поселка «Боровое». Пробная пло-щадь 8 использовалась для сравнения динамики приро-ста, но в качестве контрольного древостоя по абсолют-ным значениям радиального прироста использовалисьданные п.п. 15. Таксационные характеристики всехпробных площадей соответствуют друг другу (табл. 1).По результатам морфологических описаний поч-венных разрезов, заложенных в пределах пробныхплощадей, на обследуемом участке почва светло-сераялесная слабогумусированная маломощная на верхне-четвертичных песках. Дендрохронологический анализ40-летних лесных культур сосны обыкновенной, под-верженных загрязнению выбросами автотранспортавдоль автотрассы Воронеж - Ростов, проведен на об-разцах, отобранных с пробных площадей 17, 7 и 8.Сравнивая характеристики прироста деревьев натрех пробных площадях этой группы, видим, что ониимеют определенные различия. На п.п. 7 (50 м от авто-трассы), и особенно на п.п. 17 (вдоль автотрассы), за-метно снижается контрастность поздней зоны годично-го кольца, резко возрастают «слоистость» поздней зо-ны и количество «ложных колец». Увеличение иуменьшение прироста от минимума к максимуму нап.п. 7 более равномерно, чем на п.п. 8 (500 м от авто-трассы), хотя и отмечается довольно высокая амплиту-да колебаний, а на п.п. 17 отмечена некоторая хаотич-ность в колебаниях прироста при высокой амплитуде ичастоте. Основные минимумы и максимумы являютсяобщими для всех обследованных древостоев. Сниже-ние прироста в 1980-е гг. отмечается на всех пробныхплощадях, но на п.п. 17 оно начинается раньше и зна-чительно ярче выражено. Качественные характеристи-ки древесины (гибкость, упругость) несколько снижа-ются при приближении к автотрассе, но незначительно.Цикличность радиального прироста хорошо про-слеживается на всех трех пробных площадях, как повсему кольцу, так и по поздней зоне годичного кольца.Но при приближении к автотрассе (п.п. 8 - п.п. 7 -п.п. 17) резко возрастает амплитуда колебаний.Максимальные значения прироста в абсолютныхвеличинах не показательны, так как всегда наблюдают-ся в начале жизни дерева.Т а б л и ц а 1Таксационная характеристика пробных площадей (1991 г.)№проб-нойплоща-диКвартал /выдел ТЛУ Типлеса Состав Воз-растБо-нитетГустота,шт./гаСредняявысота, мСреднийдиаметр,смСуммаплоща-дей сече-ний, м2/гаПолнотаСтадиядигрес-сииУдалениеот доро-ги, мЗапасживыхство-лов,м3/га17 165/4Сдтр В210С 40 III 1200 12,0 15,0 21,0 0,70 II 0 1307 165/4 10С 40 II 1205 12,5 15,0 20,9 0,65 II 50 1378 166/2 10С 40 I 1590 16,5 15,0 28,2 0,87 III 500 22715 98/1 10С 40 I 1700 16,0 15,0 28,0 0,90 I 13км 250По абсолютным значениям ширины годичного коль-ца наиболее глубокий минимум наблюдается на самойудаленной от автотрассы п.п. 8 (следует учесть, что онаподвержена более сильному рекреационному воздей-ствию). Однако выраженные в относительных индексахминимальные значения подтверждают тенденции, отме-ченные для загрязнения от стационарных источников:п.п. 17 (вдоль автотрассы) - 58%, п.п. 7 (50 м от авто-трассы) - 64%, п.п. 8 (500 м от автотрассы) - 65%, т.е. помере удаления от автотрассы минимальные значенияотносительных индексов возрастают.Минимальные абсолютные значения поздней зоныгодичного кольца также возрастают по мере удаленияот автотрассы, но выраженные в относительных индек-сах они располагаются таким образом: п.п. 17 - 62%,п.п. 7 - 58%, п.п. 8 - 63%, что отражает сниженныйприрост в целом за длительный период вдоль автотрас-сы (п.п. 17). Максимальные значения годичного кольцаэтого объекта (в относительных индексах) уменьшают-ся при удалении от автотрассы, причем разница в зна-чениях очень велика, что подтверждает хорошо про-слеживающееся на графиках возрастание амплитудыколебаний прироста при приближении к автотрассе.Такое же уменьшение наблюдается и по макси-мальным относительным индексам поздней древесины.Из вышесказанного видно, что при автотранспорт-ном загрязнении наблюдается возрастание амплитудыколебаний прироста при приближении к источникузагрязнения (автотрассе) не только для всего годичногокольца, но и для поздней зоны годичного кольца.Экстремальные значения максимумов и минимумоврадиального прироста деревьев на рассматриваемыхпробных площадях приходятся на разные годы. В це-лом по объекту исследований следует отметить значи-тельное совпадение по годам максимальных значенийрадиального прироста как всего кольца, так и позднейзоны годичного кольца, отклонения минимальных зна-чений не превышают одного года.Для оценки количественных изменений прироста подвоздействием выбросов автотранспорта проведен анализсреднего абсолютного прироста на обследуемых пробныхплощадях за 20 (1971-1990 гг.) и 10 (1981-1990 гг.) лет.Однако, как отмечалось, пробная площадь 8, в отличие отп.п. 17 и 7, подвержена большему рекреационному воз-действию и не может служить контрольным древостоемпри сравнении количественных характеристик радиаль-ного прироста в абсолютных величинах.Она использовалась для сравнения динамики при-роста. Для количественного контроля использоваласьп.п. 15, полностью соответствующая по таксационнымхарактеристикам насаждениям пробных площадей 17 и7 (табл. 2).Средний радиальный прирост всего кольца (мм) зарассмотренные периоды возрастает от источника за-грязнения (автотрассы) к контролю. С 1981 по 1990 г.средний прирост уменьшается на всех пробных площа-дях, но наиболее интенсивно - при приближении к ав-тотрассе. Прирост поздней древесины минимален нап.п. 17 (вдоль автотрассы), но на п.п. 7 (50 м от авто-трассы) он превышает контрольный. В последнем про-анализированном десятилетии (1981-1990 гг.) среднийприрост уменьшился на п.п. 17 и 7, в контроле приростувеличился. Статистическую достоверность падениярадиального прироста под воздействием выбросов ав-тотранспорта проверяли показателем существенностиразличия средних значений (t).Средние арифметические радиального приростасосны за последние 10 лет (1981-1990 гг.) на обследу-емых пробных площадях попарно сравнивали с кон-тролем (п.п. 15) (табл. 3).Т а б л и ц а 2Средний радиальный прирост сосны за 20 лет (1971-1990 гг.) и 10 лет (1981-1990 гг.)Показатель № пробной площади17 7 15 (контроль)Всё кольцо за 20 лет, мм 1,91 2,03 2,13То же, % 90 95 100Всё кольцо за 10 лет, мм 1,53 1,91 2,1То же, % 73 91 100Поздняя зона за 20 лет, мм 0,54 0,74 0,63То же, % 86 117 100Поздняя зона за 10 лет, мм 0,52 0,70 0,66То же, % 79 106 100Т а б л и ц а 3Существенность различия радиального прироста сосновых древостоевПоказатель 1086 \u8470 № пробной площадиРазличие между радиальным приростом вдоль авто-трассы (п.п. 17) и контролем (п.п. 15) можно считать до-казанным с 97%-ным значением вероятности. Значениевероятности различия между радиальным приростом в50 м от автотрассы (п.п. 7) и контролем (п.п. 15) - 68%.Основные результаты:1. При приближении к автотрассе резко возрастаетамплитуда колебаний прироста как по ширине всегокольца, так и по ширине поздней зоны годичного кольца.2. Средний абсолютный прирост падает при при-ближении к автотрассе. Причем в последнем проанали-зированном десятилетии (1981-1990 гг.) с большейинтенсивностью.3. По величине поздней зоны средний прирост научастке, расположенном в 50 м от автотрассы (п.п. 7),превышает контрольный (п.п. 15). В полосе, прилега-ющей к автотрассе (п.п. 17), прирост минимален.4. В последнем изученном десятилетии (1981-1990 гг.) на прилегающей к автотрассе полосе (п.п. 17)и участке, удаленном на 50 м от автотрассы (п.п. 7),происходит снижение прироста поздней древесины.В контроле (п.п. 15) прирост повысился.Исследования 1991 г. показали, что влияние атмо-сферного загрязнения на древесные насаждения рас-пространяется локально, на сравнительно небольшомудалении от источника (< 100 м) и очень дифференци-рованно по удалению от дороги.Дендроиндикация состояния лесных культурсосны вдоль автотрассы Воронеж - Ростовпо модифицированной методике (1995 г.)В 1995 г. проведено повторное обследование этогообъекта по модифицированной методике, предложен-ной И.Я. Лиепа с соавт. [1] для оценки влияния авто-транспорта на лес, на пяти линейных пробных площа-дях (п.п. 30-34). Пробные площади заложены узкимиполосами (5.100 м) вдоль автотрассы на различномудалении (0, 5, 10, 50, 100 м).На пробных площадях обследовались все компо-ненты лесного фитоценоза согласно разработаннойкомплексной методике биоиндикации состояниянасаждений [2]. Получены следующие результаты.Увеличение средней высоты древостоя по удалению отавтотрассы от 10,5 до 14,5 м (в пределах 100 м) харак-теризует увеличение продуктивности древостоев (бо-нитет меняется от III до I). Сильная концентрация ядо-витых веществ вызывает более интенсивный отпадослабленных деревьев на прилегающий к автотрассеп.п. 30, лучшая освещенность сказывается на увеличе-нии среднего диаметра древостоя. Изменчивость сред-него диаметра характеризует как наличие воздействиявыбросов автотранспорта, так и влияние боковогоосвещения на примыкающие к автотрассе насаждения.В результате максимальный диаметр (18 см) наблюда-ется возле автотрассы, затем он уменьшается (16,5 см)и вновь несколько возрастает в контроле (17 см).Анализ санитарного состояния древостоев по эко-логически обоснованной шкале для хвойных деревьев[3] показал последовательное увеличение здоровыхдеревьев по мере удаления от автотрассы (табл. 4).Для сравнительного анализа изменчивости ради-ального прироста древостоев на различном удаленииот автотрассы применен графический метод. Сравни-вали цикличность, динамику, амплитуду колебаний,минимумы и максимумы прироста как по абсолют-ным, так и по относительным значениям ширины го-дичных колец.Т а б л и ц а 4Распределение древостоев по категориям состояния на 1 га на разном расстоянии от автотрассы Воронеж - Ростов, %№ п.п. Категории состояния насаждений Удаление от автотрас-I II III IV V VI сы, м30 9 87 4 - - - 0-531 22 73 5 - - - 5-1032 44 53 3 - - - 10-1533 82 17 - - - - 50-5534 84 16 - - - - 100-105На трех ближайших к автотрассе п.п. (30, 31, 32)0-15 м от автотрассы наблюдается минимальное значе-ние прироста (40 и 50%). В контроле этот минимумменее глубокий (60%). Начиная с 1968 г. амплитудаколебаний прироста возрастает от контроля к автотрас-се, но в последнем десятилетии (1986-1995 гг.) на при-мыкающей к автотрассе пробной площади (30) приростснизился и амплитуда колебаний невелика.Минимум радиального прироста 1971 г., отмечаю-щийся на всех пробных площадях (в 1971-1972 гг. влесостепи наблюдалась сильная засуха), продолжилсяв 1972 г. только возле автотрассы (п.п. 30). Минимум1975 г. (также отмеченный на всех пробных площадях)продолжился только возле автотрассы. Минимум1979 г. менее глубокий в контроле (п.п. 33 и 34), чем напервых трех пробных площадях, возле автотрассы. Бо-лее заметный, чем на других пробных площадях, ми-нимум прироста наблюдался возле автотрассы (п.п. 30)в 1987 г., а начинающийся с этого года на всех проб-ных площадях интенсивный подъем прироста на п.п. 30менее интенсивен, и к 1990 г. здесь отмечается низкоезначение прироста (130%) относительно других проб-ных площадей (160-170%). В 1981 г. автотрасса рас-ширялась, и в связи с этим следовало ожидать «свето-вого прироста», вызванного усилением бокового осве-щения древостоев. Такое повышение прироста в 1981-1982 гг. отмечается на п.п. 31 и 32 (5 и 10 м от авто-трассы) и, в меньшей степени, на п.п. 30 (возле авто-трассы).Резюмируя, можно говорить об увеличении ампли-туды колебаний радиального прироста при приближе-нии к автотрассе, более глубоких и длительных мини-мумах прироста в 5-метровой полосе вдоль автотрассыи заметном снижении прироста в последнем проанали-зированном десятилетии (1986-1995 гг.) возле авто-трассы.Основные выводы:1. По мере удаления от автотрассы растет высота исоответственно бонитет древостоев. В 100 м бонитетповышается на два класса (III-I).2. Количество здоровых древостоев возрастает приудалении от автотрассы. В контрольном древостое де-ревьев I категории (здоровых) на порядок больше, чемвозле автотрассы.3. Выбросы автотранспорта изменяют видовой со-став напочвенного покрова: возле автотрассы выжива-ют только злаки и сорные травы, устойчивые к загряз-нению атмосферы. В контрольных древостоях появля-ются лесные виды и зеленые мхи.4. По мере приближения к автотрассе увеличиваетсяамплитуда колебаний радиального прироста древостоев.3. В древостое возле автотрассы отмечены наиболееглубокие и длительные депрессии прироста, особенноснижается прирост в последнем проанализированномдесятилетии (1986-1995 гг.).Дендроиндикация состояния лесных культур соснывдоль автотрасс Воронеж - Ростови Воронеж - Репное (2007 г.)В 2007 г. изучение динамики радиального приростаспланировано следующим образом. Подобраны дваэкспериментальных объекта (сосновые древостои, под-верженные негативному влиянию автотранспортныхвыбросов). Первый примыкает к участку автотрассыВоронеж - Ростов со средней интенсивностью движе-ния транспорта 1300 авт./ч. Второй - к дороге со сла-бым транспортным потоком (Воронеж - Репное,180 авт./ч). Измерение интенсивности движения про-водилось в период с апреля по октябрь 2007 г.Каждый экспериментальный объект представляетсобой пять линейных пробных площадей размером5.200 м, расположенных на удалении 10 (опушка), 15,20, 50 и 100 м от дороги в пределах одного лесотакса-ционного выдела. На пробных площадях использованширокий набор методов биоиндикации для оценки со-стояния всех компонентов фитоценоза. Отбор образцовдля дендрохронологического анализа проводился напробных площадях с удалением 10, 20 и 100 м от авто-трассы.Как и в предыдущих исследованиях (1991, 1995 гг.),изучаемые насаждения искусственного происхожде-ния, чистые по составу (10 C), произрастают в типелесорастительных условий В2 и относятся к типу лесасосняк травяной с дубом. Возраст древостоя 55 лет.Для проведения анализа отбиралось по 12 кернов скаждой пробной площади.Визуальный осмотр кернов при помощи микроско-па МБС-9 показал следующее. В сосняке, подвержен-ном воздействию автотранспорта с интенсивностьюдвижения 1 300 авт./ч, на всех пробных площадях (в100 м от автотрассы также) ярко выражена депрессияприроста, начинающаяся преимущественно с 1995 г. ипродолжающаяся до 2007 г. По мере приближения кавтотрассе увеличивается количество кернов с выра-женной депрессией прироста, ее период становитсяболее продолжительным. Степень угнетения приростатакже сильнее возле автотрассы, а контрастность го-дичных колец слабее. На наиболее подверженной вли-янию автотранспорта опушечной пробной площади(10 м от автотрассы) практически все образцы (11 из12) имеют депрессию прироста 1990-2000 гг., преиму-щественно сильную. На некоторых кернах (3 из 12)снижение прироста начинается с первой половины1980-х гг. и продолжается до 2007 г. Узкие годичныекольца в этот период, особенно их поздняя древесина, атакже ее слабая контрастность затрудняют датировку иизмерение колец.При интенсивности движения 180 авт./ч отмечаетсяснижение контрастности годичных колец, общее сниже-ние их ширины на опушечной пробной площади относи-тельно более удаленных от автотрассы (20 и 100 м).В целом, для образцов обоих объектов характерносовпадение основных минимумов и максимумов при-роста.Графики прироста общей ширины годичных колецна пробных площадях обоих объектов показывают ихвысокое сходство, что проявляется в совпадении цик-личности. В начале 1970-х гг. четко прослеживаетсявызванная засухой депрессия прироста. В дальнейшемпики максимумов (1978, 1983, 1990, 1994, 2004) и ми-нимумов (1984, 1987, 1992) прироста, наблюдающиесяв древостоях сосны в лесостепи [4, 5], повторяются навсех пробных площадях, что обусловлено динамикойвнешних, в первую очередь климатических, факторов.Графики также показывают, что в сосняке, под-верженном сильному автотранспортному загрязнению(интенсивность движения 1 300 авт./ч), прирост дре-востоя на опушке снижен относительно более удален-ных пробных площадей (20 и 100 м от дороги) в пери-од с 1981 по 2007 г. (рис. 1). В насаждении, подвер-женном слабому автотранспортному загрязнению(интенсивность движения 180 авт./ч), прирост древо-стоя в 100 м от дороги превышает прирост в 10 и 20 мот дороги на протяжении практически всей жизнидревостоя.Графики индексов прироста, как и графики абсолют-ных значений, показывают схожую динамику и совпаде-ние цикличности. Значения основных экстремумов при-роста многих лет - максимумов (1978, 1980, 1990, 2000,2004 гг.) и минимумов (1-я половина 1970-х, 1987, 1992,1995 гг.) совпадают на различном удалении от автотрассыв обоих экспериментальных объектах. При сильном за-грязнении (интенсивность 1 300 авт./ч), в 1-й половине1980-х гг. на опушке отмечается возрастание амплитудыколебаний индексов прироста на наиболее приближеннойк автотрассе пробной площади (рис. 2). Значение ампли-туды между максимумом 1980 г. и минимумом 1981 г. наопушке составило 100%, в 20 м от дороги - 38%, в 100 мот дороги - 53%. В первой половине 1990-х гг. в 20 м отдороги также отмечается резкий скачок амплитуды коле-баний индексов прироста, что говорит о расширениинегативного влияния автотранспорта. Амплитуда колеба-ний индексов между максимумом 1990 г. и минимумом1992 г. составила: на опушке - 123%, в 20 м от дороги -127%, в 100 м от дороги - 71%.S, ммГодыРис. 1. Прирост сосновых древостоев вдоль автотрассы с интенсивностью движения 1 300 авт./ч0501001502001961 1971 1981 1991 200110 м от автотрассы 20 м от автотрассы 100 м от автотрассыI, %ГодыРис. 2. Индексы прироста всего кольца сосновых древостоев на различном удаленииот автотрассы с интенсивностью движения транспорта 1 300 авт./чПо реакции древостоя хорошо прослеживается рас-пространение действия поллютантов во времени и про-странстве. При этом подтверждается увеличение ам-плитуды колебаний индексов прироста сосны в усло-виях загрязнения (исследования 1991 и 1995 гг.).В сосняке, подверженном слабому автотранспортно-му загрязнению (интенсивность движения 180 авт./ч),амплитуда колебаний индексов прироста на различномудалении от дороги не имеет таких выраженных отли-чий. Значение амплитуды между максимумом 1990 г. иминимумом 1992 г. на опушке составляет 90%. В кон-троле между максимумом 1989 г. и минимумом1992 г. - 76% (рис. 3).Абсолютный прирост всего годичного кольца и егопоздней зоны, осредненный по десятилетиям для сос-няка, подверженного воздействию автотранспорта синтенсивностью движения 180 авт./ч, представлен втабл. 5. Данные табл. 5 показывают последовательноеснижение радиального прироста как всего кольца, так ипоздней древесины по мере приближения к автотрассена протяжении двух десятилетий (1988-1997 гг. и1998-2007 гг.).Статистическую достоверность падения радиально-го прироста в результате автотранспортного загрязне-ния проверяли показателем достоверности различиясредних значений (t). При этом сравнивали среднийгодичный прирост всего кольца за последнее изученноедесятилетие (1998-2007 гг.) в 100 м от автотрассы саналогичным показателем на удалении 10 и 20 м(табл. 6). Значения критерия достоверности показыва-ют, что различие среднего годичного прироста в пери-од с 1998 по 2007 г. между древостоем в 100 м от авто-трассы и на пробных площадях с удалением 10 и 20 мдостоверно с вероятностью безошибочных прогнозовсоответственно β > 0,999 и β > 0,99. Различие среднегогодичного прироста древостоя в период 1998-2007 гг.на пробных площадях с удалением 10 и 20 м недосто-верно.I, %Рис. 3. Индексы прироста всего кольца сосновых древостоев вдоль автотрассы с интенсивностью движения транспорта 180 авт./чТ а б л и ц а 5Осредненные по десятилетиям значения прироста сосновых древостоевпри воздействии автотранспорта с интенсивностью движения 180 авт./чУдалениеот автотрассы, мОсредненные по десятилетиям значения прироста, мм1958-1967 гг. 1968-1977 гг. 1978-1987 гг. 1988-1997 гг. 1998-2007 гг.Общ. Позд. Общ. Позд. Общ. Позд. Общ. Позд. Общ. Позд.100 (контроль) 4,79 0,75 1,79 0,61 1,89 0,71 1,91 0,71 1,48 0,5920 4,27 1,01 1,35 0,51 1,73 0,77 1,66 0,69 1,31 0,5610 (опушка) 3,48 0,79 1,44 0,54 1,79 0,70 1,47 0,57 1,27 0,5Т а б л и ц а 6Достоверность различия радиального прироста в 10 и 20 м от автотрассы и прироста в 100 мот автотрассы (интенсивность движения 180 авт./ч)Показатель Удаление от автотрассы, м10 (опушка) 20 100 (контроль)Средний годичный прирост в период 1998-2007 гг., мм 1,27 1,31 1,48Ошибка средней арифметической (m) 0,035 0,041 0,038Критерий достоверности (t) с контролем 4,2 3,0 -Критерий достоверности (t) с 20 м 0,74 - -Примечание. tst = (2,1 - 2,8 - 3,8).При воздействии автотранспорта с интенсивностьюдвижения 1 300 авт./ч снижение осредненных по деся-тилетиям значений прироста (как всего кольца, так ипоздней древесины) прослеживается на протяжении3 десятилетий (1978-1987, 1988-1997 и 1998-2007 гг.)(табл. 7). Падение прироста общей ширины годичногокольца на опушке (10 м от дороги) относительно кон-троля (100 м) составляет: в период 1978-1987 гг. - 4%,1988-1997 - 26%, 1998-2007 - 32%.Определение статистической достоверности па-дения радиального прироста при воздействии авто-транспорта с интенсивностью движения 1 300 авт./ч(табл. 8) показало, что прирост древостоя на опушкедостоверно снижен относительно контроля с веро-ятностью безошибочных прогнозов β > 0,999.Снижение прироста между древостоем в контро-ле и на пробной площади, удаленной на 20 м, недо-стоверно.Различие между приростом всего годичногокольца на пробных площадях с удалением 10 и 20 мдостоверно с вероятностью безошибочных прогнозовβ > 0,99.Сравнивая абсолютный прирост древостоев двухэкспериментальных объектов (рис. 4), видим, что наобъекте с более интенсивным движением (1 300 авт./ч)прирост ниже на всех пробных площадях, в том числеи в 100 м от автотрассы. Очевидно, что сосновый дре-востойТ а б л и ц а 8Достоверность различия радиального прироста сосновых древостоевв 20 и 10 м от автотрассы с контролем с интенсивностью движения 1 300 авт./чПоказатель Удаление от автотрассы, м10 (опушка) 20 100 (контроль)Средний годичный прирост, в период 1998-2007 гг., мм 0,67 0,83 0,91Ошибка средней арифметической (m) 0,0230 0,0459 0,0608Критерий достоверности (t) с контролем 4,0 1,4 -Критерий достоверности (t) с 20 м 3,1 - -Примечание. tst = (2,1 - 2,8 - 3,8).Рис. 4. Сравнение прироста двух экспериментальных объектовОсновные результаты исследования 2007 г. следую-щие. В сосняке, подверженном воздействию автотранс-порта с интенсивностью движения 180 авт./ч, выявлено:1. В последние два десятилетия (с 1988 по 2007 г.)наблюдается устойчивая тенденция снижения приростакак всего кольца, так и поздней древесины при при-ближении к автотрассе.2. В период с 1998 по 2007 г. на удалении 10 и 20 мот автотрассы отмечается достоверное снижение ради-ального прироста относительно контроля (100 м от ав-тотрассы) с вероятностью безошибочных прогнозовсоответственно β > 0,999 и β > 0, 99.При более интенсивном воздействии (1 300 авт./ч):1. Осредненные по десятилетиям значения приростакак всего кольца, так и поздней зоны в контроле выше,чем на более приближенных к автотрассе пробныхплощадях в течение последних 30 лет (1978-2007 гг.).2. За последние три десятилетия (1978-1987, 1988-1997, 1998-2007 гг.) прирост опушечного древостояснижен относительно контроля на 18-26%.3. За последние три десятилетия (1978-1987, 1988-1997, 1998-2007 гг.) прирост древостоя в 20 м от авто-трассы снижен относительно контроля на 4-9%.4. Выявлено достоверное падение прироста за по-следнее десятилетие (1998-2007) между древостоем вконтроле и на пробной площади с удалением 10 м (приуровне значимости β > 0,999), а также между древосто-ями пробных площадей с удалением 10 и 20 м (приуровне значимости β > 0,99).Исследования радиального прироста древостоев,примыкающих к автотрассе Воронеж - Ростов, показа-ли, что в 1991 г. влияние автотранспортного загрязне-ния на сосновые древостои отмечалось на расстояниидо 100 м. В 2007 г. очевидно, что древостой в 100 м отавтотрассы находится в зоне влияния выбросов авто-транспорта. Происходит расширение зоны негативноговоздействия.Подтверждением этому также служат резкие скачкиамплитуды колебаний индексов, отмечаемые сначалана опушке в 1980-х гг., а в 1990-х и у древостоя в 20 мот дороги. Кроме расширения зоны влияния автотранс-порта происходит и его усиление. Так, в 1991 г. сниже-ние радиального прироста на опушке относительнодревостоя с удалением 50 м от дороги достоверно свероятностью безошибочных прогнозов β > 0,68, а от-носительно контроля (13 км от дороги) - с вероятно-стью безошибочных прогнозов β > 0,97. В 2007 г. сни-жение прироста на опушке в сравнении с древостоем в100 м от дороги достоверно с вероятностью безоши-бочных прогнозов β > 0,999.

Ключевые слова

радиальный прирост, автотранспортное загрязнение, сосна обыкновенная, ширина годичного кольца, поздняя древесина, radial growth, vehicle pollution, Scots pine, annual ring width and recent timber

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Матвеев Сергей МихайловичВоронежская государственная лесотехническая академияд-р биол. наук, профессор кафедры лесоводстваlisovod@bk.ru
Акулов Виктор ВалентиновичБелгородский государственный университетканд. биол. наук, ст. преподаватель кафедры природопользования и земельного кадастраakulov.ecobox@yandex.ru
Всего: 2

Ссылки

Лиепа И.Я., Гайтниекс Т.Х., Реке Г.К. Оценка влияния автотранспорта на лесонасаждения // Экология. 1983. № 6. С. 39-43.
Матвеев С.М. Комплексная методика биоиндикации состояния сосновых насаждений // Приспособления организмов к действию экстремальных экологических факторов : материалы VII Междунар. науч.-практ. эколог. конф., г. Белгород, 5-6 нояб. 2002 г. Белгород : Изд-в
Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов. М. : Агропромиздат, 1989. 239 с.
Таранков В.И., Лазуренко Л.Б. Цикличность прироста сосны обыкновенной в Восточно-Европейской лесостепи // Лесоведение. 1990. № 2. C. 12-19.
Матвеев С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений Центральной лесостепи. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2003. 272 с.
 Динамика состояния сосны обыкновенной (<i>Pinus sylvestris </i>L.) вдоль пригородных автотрассг. Воронежа 1991-2007 гг. | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Динамика состояния сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) вдоль пригородных автотрассг. Воронежа 1991-2007 гг. | Вестн. Том. гос. ун-та. 2012. № 364.

Полнотекстовая версия