Екологічні особливості реабілітації радіоактивно забруднених земель шляхом залісення (на прикладі зони безумовного (обов'язкового) відселення)
Порівняльні характеристики процесів природного лісопоновлення та штучного лісорозведення на радіоактивно забруднених землях з позицій екологічної стійкості поновлюваних ландшафтів. Особливості розподілу радіонуклідів у лісових екосистемах і на перелогах.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.12.2012 |
Размер файла | 461,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ І ЕКОНОМІКИ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
СВЯТЕЦЬКА АЛЛА ВАСИЛІВНА
УДК 630*181.35
ЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РЕАБІЛІТАЦІЇ РАДІОАКТИВНО ЗАБРУДНЕНИХ ЗЕМЕЛЬ ШЛЯХОМ ЗАЛІСЕННЯ (НА ПРИКЛАДІ ЗОНИ БЕЗУМОВНОГО (ОБОВ'ЯЗКОВОГО) ВІДСЕЛЕННЯ)
03.00.16 - екологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ 2011
Дисертацією є рукопис
Роботу виконано в Інституті агроекології і економіки природокористування Національної академії аграрних наук України
Науковий керівник - кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, чл.-кор. ЛАН України, ВОЗНЯК Ростислав Ростиславович, Інститут агроекології і економіки природокористування НААН України, провідний науковий співробітник відділу природокористування та охорони навколишнього середовища
Офіційні опоненти:
доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник ДУБОВИЙ Володимир Іванович, Миронівський інститут пшениці НААН України ім. В.М.Ремесла, провідний науковий співробітник відділу селекції пшениці;
кандидат сільськогосподарських наук, доцент КРАВЧУК Галина Іванівна, Вінницький національний аграрний університет, доцент кафедри екології і охорони навколишнього середовища.
Захист дисертації відбудеться “____” лютого 2011 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 26.371.01 Інституту агроекології і економіки природокористування НААН України за адресою: 03143, м. Київ-143, вул. Метрологічна, 12.
З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Інституту агроекології і економіки природокористування НААН України за адресою: м. Київ, вул. Метрологічна, 12.
Автореферат розіслано “____” січня 2011 р.
Вчений секретар
спеціалізованої Вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук В.В.Чайковська
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Для мінімізації наслідків радіоактивного забруднення сільськогосподарських угідь після аварії на Чорнобильській АЕС було розроблено та прийнято до реалізації комплекс агролісомеліоративних заходів, спрямованих на істотне покращення радіоекологічної ситуації. Однак через високі рівні радіоактивного забруднення, низьку родючість ґрунтів Полісся, відсутність правового забезпечення і відповідного фінансування для реабілітації забруднених земель, передбачені заходи не завжди досягали очікуваного результату. Внаслідок цього посилилось значення екологічного обґрунтування доцільності та ефективності їх проведення.
У 1989 році Урядовою комісією СРСР з ліквідації аварії на ЧАЕС прийнято рішення щодо залісення виведених з обробітку сільськогосподарських земель (перелогів) зі щільністю забруднення понад 80 Кі/км2, на виконання якого лісівниками України створено на цих територіях майже 10 тис. га лісових культур. Слід зазначити, що в цей самий період існувала позиція окремих дослідників щодо недоцільності створення лісових культур на забруднених сільськогосподарських землях. (І.І. Марадудін та ін., 1989). Однак, переважна більшість вчених лісівників підтримали еколого-лісівницький напрям з реабілітації радіоактивно забруднених сільськогосподарських земель.
З часом посилилась необхідність вилучення з інтенсивного обробітку і значних площ орних малопродуктивних земель (неугідь), в т. ч. і радіоактивно забруднених («Методичні рекомендації з вилучення з інтенсивного обробітку малопродуктивних орних земель та їхнє раціональне використання» за редакцією В.Ф. Сайка, 2000), що, в свою чергу, посилило важливість і терміновість заходів з реабілітації земель антропогенно порушених територій.
Аналіз і обґрунтування основних особливостей еколого-лісівницького варіанта повернення в господарський обіг та реабілітації радіоактивно забруднених територій на прикладі земель зони безумовного (обов'язкового) відселення (ЗБ(О)В) визначили основні напрями цих дисертаційних досліджень.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є одним із складників у напрямах досліджень Інституту агроекології УААН (2008-2010 рр.). Роботу виконано в межах завдань науково-дослідних робіт (НДР) і проектів, зокрема за договором №24-1/19-2008: Розробка “Рекомендацій з ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення територій” (№ДР 0107U009873), теми 04.02.01/054 “Вивчення процесів міграції і поведінки радіонуклідів у ланцюгу «ґрунт-рослина-тварина» та побудова математичних моделей для прогнозування радіоекологічної ситуації в екосистемах Українського Полісся” (№ДР 0109U008).
Мета і завдання дослідження. Основною метою дисертаційної роботи є оцінка досвіду реабілітації радіоактивно забруднених земель з високою щільністю забруднення шляхом залісення та розробка системи заходів щодо повернення їх в екологічно безпечний стан. Для досягнення вказаної мети заплановано виконати такі завдання:
- оцінити через основні порівняльні характеристики процесів природного поновлення і штучного лісорозведення на перелогах з позицій екологічної стійкості поновлюваних ландшафтів ефективність застосування еколого-лісівницького напряму реабілітації колишніх староорних земель зі щільністю радіоактивного забруднення понад 80 Кі/км2, який був прийнятий в перші роки ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС;
- охарактеризувати особливості біогеохімічної міграції радіонуклідів у ґрунтах трансформованих сільськогосподарських ландшафтів під впливом заліснення;
- розкрити екологічне значення лісових насаджень, створених на перелогах, як довгострокового депо радіонуклідів у малому біологічному колообігу;
- визначити на основі аналізу практичного досвіду стосовно методів залісення перелогів основні передумови для прийняття обґрунтованих рішень щодо реабілітації територій з високою щільністю радіоактивного забруднення в разі виникнення локальних радіаційних аварій.
Об'єкт дослідження - процеси відтворення екологічної стійкості та продуктивності радіоактивно забруднених земель (ЗБ(О)В) шляхом залісення за різними типами сукцесійної динаміки.
Предмет дослідження - лісові культури і природне поновлення лісу, як основні чинники демутаційних процесів в екосистемах радіоактивно забруднених територій.
Методи дослідження:
• методи характеристики лісових екосистем і староорних земель (перелогів): порівняльної екології, лісівницько-таксаційні, лісокультурні, агрохімії і ґрунтознавства, ландшафтознавства, геоботаніки тощо;
• методи радіоекологічних досліджень: радіаційного моніторингу, г-спектрометричного визначення вмісту радіонуклідів у компонентах екосистем тощо;
• статистичні методи опрацювання отриманої інформації на основі комп'ютерних програм (Excel, Statistika тощо).
Наукова новизна одержаних результатів. На основі теоретичних узагальнень результатів дисертаційних досліджень обґрунтовано необхідність використання еколого-лісівницького досвіду для прийняття рішень щодо реабілітації територій з високою щільністю радіоактивного забруднення.
Вперше: визначено рівень інтенсивності і спрямованість природних сукцесійних процесів, що протікають в агроландшафтах (ЗБ(О)В) після припинення господарської діяльності; встановлено та обґрунтовано функцію ґрунтової плужної підошви, як біогеохімічного бар'єра на шляху вертикальної міграції радіонуклідів.
Отримало подальший розвиток: обґрунтування доцільності створення зріджених лісових культур на перелогах, а саме з густотою посадки 4,4-6,6 тис. шт./га, що виключає необхідність проведення догляду за насадженнями протягом близько 30 років (1 період піврозпаду); доведення провідної ролі лісових культур у якості довгострокового депо радіонуклідів у малому біологічному колообігу для стабілізації радіоекологічної ситуації на перелогових землях.
Уточнено характеристику середовищевідтворювального впливу лісових культур і природного поновлення на трансформацію перелогів у типові лісові ґрунти.
Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати досліджень мають теоретичне і практичне значення для забезпечення ефективності створення лісових насаджень, підвищення екологічної стійкості ландшафтів та їх складових в екстремальних умовах на забруднених радіонуклідами територіях Полісся. Розроблені за участю дисертанта “Рекомендації з ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення територій” прийнято до впровадження у Волинському, Київському, Житомирському, Хмельницькому та Чернігівському обласних управліннях лісового та мисливського господарства (ОУЛМГ).
Особистий внесок здобувача полягає в одержанні наукових результатів, викладених у дисертації, підготовці програми, виборі природних дослідних об'єктів і методик досліджень, систематизації нормативно-правових, аналітичних, обліково-фондових матеріалів, виконанні основного обсягу експериментальної частини досліджень, опрацюванні, аналізі та узагальненні отриманих результатів. Понад 80% експериментального матеріалу зібрано автором особисто впродовж 2008-2010 рр. Дисертація є завершеною самостійною науковою працею автора.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації та результати досліджень викладено, обговорено і схвалено на 4 з'їздах, семінарах, наукових, науково-практичних конференціях, у т. ч.:
на міжнародному рівні:
ІІІ Міжнародній науково-практичній конференції “Екологічна безпека сільськогосподарського виробництва” (Київ, 22-24 вересня 2010 р.);
Науково-практичній конференції “Проблемы экологии и лесопользования в современных условиях” (Росія, 15-17 вересня 2010 р.);
на національному, регіональному рівнях: науково-практичній конференції “Екологічне житло для кожного” (Київ, 14-15 травня 2010 р.),
конференції молодих вчених (Київ, 2009).
Результати дисертаційних досліджень, використані для розробки “Рекомендацій з ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення територій” (2009).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 8 наукових праць, у т. ч. 3 статті у наукових провідних фахових виданнях, 4 - матеріали і тези доповідей на науково-практичних конференціях, 1 методичні рекомендації.
Структура та обсяг дисертації. Матеріал дисертації викладено на 192 сторінках комп'ютерного тексту, у т. ч. основний текст - на 138 сторінках. Дисертація складається з 5 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, додатків та списку використаних джерел. Робота ілюстрована 25 таблицями і 15 рисунками. Список використаних джерел налічує 203 найменування (з них 45 - латиницею). Додатки викладені на 25 сторінках і включають 13 таблиць, 3 рисунки і матеріали впровадження результатів дослідження.
Основний зміст роботи
Стан питання з вивчення проблем землекористування і оптимізації заходів щодо використання еколого-стабілізуючих функцій лісових насаджень на радіоактивно забруднених територіях
Наукові засади і практичний досвід лісорозведення на перелогових землях у доаварійний період детально відображені в працях багатьох провідних вчених, зокрема П.С. Погребняка (1951), М.І. Гордієнка, Г.С. Корецького, П.Г. Кального (1986), В.К. М'якушка Ф.В. Вольвача, П.Г. Плюти (1989), О.І. Фурдичка. У післяаварійний період, враховуючи тривалість природного поновлення на радіоактивно забруднених землях, більшість дослідників вважають доцільним здійснення реабілітації цих територій шляхом створення лісових насаджень (Б.С. Прістер та ін., 1991, Р.М. Алексахін та ін., 1996, М.П. Архипов, 1996, Г.Т. Криницький, В.К. Заїка, Г.М. Козубов, М.Д. Кучма, 1996, В.П. Краснов, О.О. Орлов, 2002, Пастернак П.С., Кіселевський Р.Г., М.М. Калетник, В.П. Ландін, 1994). Встановлено, що стабілізація радіоекологічної ситуації відбувається найуспішніше в корінних або наближених до них рослинних угрупованнях, які є найбільш екологічно стійкими (Г.М. Козубов. та ін., 1990, І.М. Гудков, 1991, І.С. Федотов, В.А. Гайченко, 1996). Відзначено необхідність контролю за ходом природних демутаційних процесів з метою їх коригування (О.І. Фурдичко, М.Д. Кучма, 2008, О.І. Фурдичко, А.П. Стадник, 2009). Вважається, що вирощування лісових насаджень хвойних порід можливе за щільності забруднення 137Cs та іншими довго живучими радіонуклідами не більше 500 Кі/км2 (Д.О. Криволуцький, 1988, Ф.А. Тіхоміров, Є.О. Федоров, 1988, І.І. Марадудін, Т.В. Русіна, І.А. Тихомиров, В.П. Сидоров, 1990), а на ділянках з більшою щільністю забруднення перевагу слід віддавати листяним породам (Якушев Б.І., Мартинович В.С, 1991), використовуючи типові схеми створення лісових культур з врахуванням радіологічного фактора (М.Д. Кучма, П.П. Подкур, М.В. Чернявський, Л.Л. Новойчик, І.М. Булавик, 1990, В.В. Жуков, Е.А. Савицький, 1992). Як один із негативних факторів, що впливає на розвиток і стійкість лісових культур на староорних землях, характеризується штучний щільний ґрунтовий прошарок, так звана «плужна підошва» (Є.А. Савицький, С.Б. Ковалевськй, 1996, В.К. М'якушко, 1989, В.І. Онищенко, 2004, М.І. Ониськів, 2005, М.М. Білоус, 2009, М.М. Калетник, М.П. Савущик, 1998).
Проведений аналіз стану питання підкреслив важливість проблеми і визначив специфіку дисертаційних досліджень.
Ландшафтно-просторові природні об'єкти дослідження, методична база та обсяг виконаних робіт
Відповідно до фізико-географічного і геоботанічного районування України територіально ЗБ(О)В належить до Поліської підпровінції лісової зони.
На обстеженій території переважають генетичні відміни дерново-підзолистих ґрунтів, які становлять 76,5% і залежно від механічного складу та рівня зволоження формують лісорослинні умови суборового ряду біогеоценозів.
Природні умови Українського Полісся сприятливі для росту і розвитку різноманітного рослинного покриву. Оскільки досліджувані землі раніше знаходились в активному господарському використанні, тут практично не залишилось значних ділянок, де не зазнав би зміни принаймні один із природних компонентів. До аварії природні та штучні екосистеми займали понад 80% сучасної території ЗБ(О)В, з них лісів - 36%. Розораність території становила в середньому 35-40% (В.К. М'якушко, Л.С. Балашов, 1994).
Базовими матеріалами для оцінки і аналізу проблеми реабілітації перелогів, виведених із господарського вжитку внаслідок забруднення радіонуклідами, послужили результати власних натурних та аналітичних досліджень за темою дисертаційної роботи, відомчі інформаційні, законодавчі, теоретичні, науково-методичні, інструктивні, галузеві нормативні і проектно-пошукові матеріали, друковані праці дослідників відповідної спрямованості.
Природними об'єктами досліджень були рослинні комплекси лісових культур і природного поновлення в типових ландшафтах ЗБ(О)В. Для їх дослідження застосовано метод прокладання рекогносцирувальних екологічних маршрутів, які дали змогу оцінити взаємообумовлене розміщення і стан природних об'єктів у конкретному ландшафті. Для збору та аналізу інформації використовували методичні підходи, загальноприйняті в радіоекології, лісівництві, лісовій таксації, ландшафтознавстві з позицій порівняльної екології, наприклад порівняльно-екологічні підходи відповідно до основ великомасштабного ґрунтово-лісотипологічного обстеження. В процесі дисертаційних досліджень рекогносцирувальними маршрутними обстеженнями охоплено площу понад 10 тис. га з прокладанням більше 30 км маршрутних ходів. Закладено 15 тимчасових пробних площ і комплексний 4-секційний полігон у лісових культурах різних років створення за загальноприйнятими в лісовій таксації методиками. Характер природного поновлення обстежено на 2-х об'єктах методом закладання трансект. Відібрано 150 ґрунтових та 186 рослинних зразків для г-спектрометрії та визначення питомої активності ґрунту і компонентів фітомаси за загальноприйнятими в ґрунтознавстві та радіоекології методиками. Біометричні характеристики насаджень та визначення запасів надземної фітомаси проводили методом відбору модельних дерев з наступним розрахунком параметрів за прийнятою методикою (П.І. Лакида, 2002). Архітектоніку кореневих систем вивчали методом монолітів. У ґрунтових зразках визначено: гранулометричний склад - за Качинським; валовий, або загальний склад гумусу - за Тюріним; валовий вміст азоту - за Кьєльдалем; рН сольової витяжки - потенціометрично; поглинуті основи (Са++, Mg3+) - за Гедройцем, гідролітичну кислотність - за Каппеном; обмінну кислотність - за Соколовим, зольність підстилки - методом спалювання.
Основні характеристики процесів природного лісопоновлення та штучного лісорозведення на радіоактивно забруднених перелогах з позицій екологічної стійкості поновлюваних ландшафтів
На радіоактивно забруднених перелогах з домінуючими нині різнотравно-пирійними угрупованнями за участю пирія повзучого (Elytrigia repens, L. (P.B)), злинки канадської (Erigeron canadenzis L.) та інших бур'янів інтенсивно відбуваються процеси формування типових для зазначеного регіону суходільних лук та поступово з'являється природне поновлення деревних порід, переважно берези повислої - Бп (Betulya pendulya Roh). Однак швидкість цих процесів незначна - поновлення носить куртинний характер, а вік самосіву становить 5-10 років.
Інтенсивність заростання перелогів природною лісовою рослинністю вивчали в ЗБ(О)В на двох трансектах «Володимирівка» та «Звіздаль», закладених на перелогах поряд зі створеними лісовими культурами. Перша трансекта характеризує ділянку, розташовану поряд з чистим сосновим насадженням, а друга - мішаним сосново-березовим деревостаном. Для порівняння інтенсивності, спрямованості та якості природного поновлення використано також матеріал обстеження трансекти в зоні відчуження ЧАЕС, виконаний співробітниками Державного спеціального науково-виробничого підприємства «Екоцентр» в аналогічних лісорослинних умовах на трансекті «Корогод». Розподіл за видовим складом і кількістю природного поновлення наведений в таблиці 1.
За результатами досліджень встановлено, що ефективність процесів лісопоновлення на перелогах залежить від розмірів досліджуваних ділянок колишньої орної землі та віддаленості від материнського насадження. Поновлення Сз у разі відсутності насінників практично не зафіксовано. В середньому інтенсивність поширення Сз на перелоги становить 5-10 м за рік.
Таблиця 1. Характеристика природного поновлення на трансептах
Деревна порода |
Вік, років |
Висота самосіву, м |
Кількість самосіву на відстані від стіни лісу, тис. шт./га |
||
до 100 м |
100-250 м |
||||
Трансекта Володимирівка (2009) |
|||||
Сзх |
1-21 |
7,8 |
6,5 |
0,9 |
|
Бп, осикахх |
1-21 |
6,3 |
0,2 |
0,3 |
|
Супутні породихх |
1-18 |
2,2 |
0,1 |
0,2 |
|
Всього |
6,8 |
1,4 |
|||
Трансекта Звіздаль (2009) |
|||||
Сзх |
1-21 |
5,8 |
3,9 |
0,5 |
|
Бп, осикахх |
1-17 |
8,6 |
15,3 |
2,7 |
|
Супутні породихх |
1-16 |
3,4 |
3,4 |
0,9 |
|
Всього |
22,6 |
4,1 |
|||
Трансекта Корогод (2003) |
|||||
Сзх |
1-17 |
6,5 |
5,9 |
0,5 |
|
Бп, осикахх |
1-17 |
8,3 |
15,3 |
1,2 |
|
Супутні породихх |
1-15 |
2,6 |
3,4 |
0,2 |
|
Всього |
24,6 |
1,9 |
Примітки: хСосна звичайна - Cз (Рinus silvestris L.), ххВерби - (Salix), Осика - Бп (Populus tremulae L), супутні породи (груша звичайна - Pyrus communis L., яблуня лісова - Malus silvestris Mill.), інші породи).
У ЗБ(О)В через неодноразові пожежі, переважно в 1992-1994 рр., утворилось понад 17 тис. га згарищ, що ускладнило екологічне становище. Встановлено, що в перші після пожежі роки найуспішніше поновлюються листяні породи як вегетативним, так і насіннєвим шляхом. Серед них за пірогенною стійкістю виділяється береза, яка дає інтенсивний приріст по висоті в перші роки життя, успішно конкурує з трав`янистою рослинністю і активно розповсюджується на нові території (табл. 2).
Таблиця 2. Стан природного поновлення на згарищах
Час, що минув після пожежі |
Склад загиблого насадження |
Кількість поновлення, тис./га |
Вік самосіву років |
Характер розміщення на площі |
|
15 років |
8Сз2Бп |
Бп-38 |
1-15 |
Куртинний на всій ділянці |
|
Сз-3,1 |
1-6 |
Біогрупи біля материнських дерев |
На цих територіях відбуваються тривалі постпірогенні процеси демутації. За спонтанного розвитку ситуації міжкуртинний простір поступово заповнює сосна звичайна, і на місці згарищ формується умовно-одновіковий мішаний ліс з мозаїчною горизонтальною структурою і частковою (15-35%) участю Сз у складі майбутніх деревостанів.
Створені в післяаварійний період на перелогах лісові культури до певної міри відрізняються від корінних деревостанів, оскільки в них, крім Сз і Дз (Quercus robur L.) основними породами виступають Бп і дуб червоний - Дч (Quercus rubra L.), а преважна частина насаджень, де головною породою були Дз, ясен звичайний - Яз (Fraxinus exelsior L.) та клен гостролистий - Кл (Acer campestre L.), не збереглися через невідповідність лісорослинним умовам.
На більшості лісокультурних площ застосовувались традиційні в цих умовах для лісових земель способи підготовлення ґрунту - борознами або смугами за відповідними для цих умов схемами лісових культур, плугами сільськогосподарського призначення як з передпосадковим обробітком ґрунту культиватором КЛБ-1,7, так і без нього. На окремих ділянках було проведено суцільний обробіток ґрунту. Створення культур Сз та Бп посівом практично не дало позитивних результатів через інтенсивне задерніння ґрунту.
Основна частина культур 1987-1988 років загальною площею близько 10 тис. га, мала незначну густоту посадки, що було виправданим за радіоекологічними вимогами (табл. 3).
Таблиця 3. Густота і схеми розміщення лісових культур, створених на перелогах в післяаварійний період (1987-1988 рр.)
Густота створення, тис. шт./га |
10,0-16,7 |
7,1 |
6,2 |
8,0 |
6,6 |
5,7 |
4,4 |
- |
|
Схема розміщення, м |
1,2х0,5 2,0х0,5 |
2,0х 0,7 |
2,3х 0,7 |
2,5х 0,5 |
3,0х 0,5 |
2,5х 0,7 |
3,5х 0,75 |
- |
|
% від площі |
0,6 |
4,3 |
0,2 |
5,0 |
0,4 |
69,5 |
20,0 |
100 |
За даними обстежень встановлено, що в березово-соснових культурах, які збереглися, переважає наступний склад порід: 7Сз3Бп, 5Сз5Бп, 5Сз3Бп2Дч. Саме тому в якості базового об'єкта для досліджень вибрано полігон «Володимирівка», де ще зберігся доволі значний масив культур (близько 100 га), не знищених пожежею. Вони створені на підготовленому орними смугами ґрунті кулісами по 15-20 рядів Сз через 15-20 рядів Бп або Дч за схемою розміщення 3,0х0,75, тобто з густотою 4,4 тис. шт./га. Для детальнішої характеристики відповідної породи подеревний перелік проведено в кожній з куліс, як на окремій пробній площі. За контрольні показники використано дані обстеження на характерній пробній площі аналогічного віку і типу лісорослинних умов у Розважівському лісництві Іванківського лісгоспу, де проводились полігонні рекогносцирувальні обстеження (табл.4.).
Таблиця 4. Порівняльна таксаційна характеристика лісових культур за різних радіоекологічних умов
Головна порода, |
ТЛУх |
Вік, років |
Середній діаметр, см |
Середня висота, м |
Бонітет |
Кількість дерев, тис. шт./га |
Повнота |
Запас, м3/га |
Щільність забруднення, МБк/м2 |
Потужність експозиційної дози (2009), мР/год |
|
Полігон Володимирівка |
|||||||||||
10Бп |
В2 |
19 |
12,8 |
12,6 |
d |
4,2 |
0,8 |
125 |
1,7±0,4 |
3,6±0,2 |
|
10Сз |
В2 |
19 |
14,2 |
11,9 |
а |
4,4 |
0,7 |
134 |
2,1±0,5 |
3,8±0,3 |
|
10Дч |
В2 |
19 |
8,6 |
9,2 |
I |
8,5 |
0,9 |
76 |
5,8±1,4 |
4,1±0,6 |
|
Полігон Розважів |
|||||||||||
10Сз |
В2 |
20 |
14,1 |
12,0 |
а |
6,6 |
0,9 |
139 |
0,002± 0,0001 |
0,02± 0,001 |
Примітка: за ДСТУ 3404-96
Відсутність істотних відмінностей у взаємозв'язках таксаційних показників штучних насаджень на різних категоріях земель незалежно від щільності забруднення характеризує ефективність стратегії створення зріджених лісових культур, які не потребують інтенсивного догляду до віку потенційного лісогосподарського користування. Застосована кулісна схема створення культур виправдала себе і в протипожежному відношенні, оскільки забезпечує локалізацію пожежі в межах однієї куліси. На всіх інших обстежених площах лісові культури відсутні, за винятком поодиноких дерев, які витримали вплив пожежі та подальшу конкуренцію з сильно розвинутою трав'яною рослинністю.
Оцінка за існуючою методикою якості природного поновлення деревних порід у кулісах культур, створених у 1989 році, засвідчила, що в березових деревостанах якість поновлення в післяаварійний період практично наблизилась до задовільної оцінки (табл.5).
Таблиця 5. Характеристика успішності природного поновлення в лісових культурах на полігоні «Володимирівка»
Деревостан / переліг |
Кількість поновлення в кулісах тис. шт./га |
Оцінка успішності поновлення |
||
Сз |
Супутні породи |
|||
10 Бп |
1,9 |
1,0 |
задовільне |
|
10 Сз |
- |
0,01 |
незадовільне |
|
Переліг |
0,02 |
0,08 |
незадовільне |
За результатами рекогносцирувального обстеження визначено технічну характеристику і оцінку стану лісових культур, створених за останні роки на базі Поліського Держлісгоспу. Обстеження лісових культур з перевагою Сз, створених у 2004 році в Максимовицькому лісництві цього самого лісгоспу на перелогах підтвердило, що смугова підготовка ґрунту за наявності на відстані 200-300 м по периметру поля насінників Бп і Сз створює досить сприятливі умови для задовільного природного поновлення берези і менш успішного - сосни (табл. 6).
Таблиця 6. Вплив створення лісових культур на інтенсифікацію процесів природного поновлення
Схема створення культур |
Наявність поновлення |
Кількість поновлення, тис. шт./га |
Оцінка успішності поновлення |
|
5рС 3рБ смугами 2х0,75 |
Поновлення в міжряддях |
Бп - 1,6 Сз - 0,1 |
Незадовільне Незадовільне |
|
Поновлення в розораній смузі |
Бп - 3,4 Сз - 0,6 |
Задовільне Незадовільне |
Встановлено, що самосів сприяє формуванню мішаних насаджень і не вимагає додаткових доглядів за ними в умовах радіоактивного забруднення. Порівняно з сосновим насадженням та перелогом швидкість процесу природного поновлення в березняках на порядок вища, але наявність підросту сосни свідчить про доцільність її введення до складу культур для формування в майбутньому стійких деревостанів за участю сосни і берези. Незважаючи на позитивну динаміку природного поновлення, темпи демутаційних процесів не забезпечують формування корінних деревостанів, тому створення лісових культур доцільне як з радіоекологічних, так і еколого-лісівницьких позицій.
Трансформація перелогових ґрунтів на територіях з високою щільністю радіоактивного забруднення під впливом залісення
Вирішальними, з позицій біологічної доступності для рослин і небезпеки для людини виступають 137Сs і 90Sr. У досліджуваному регіоні ЗБ(О)В забруднення 90Sr не є актуальним, оскільки ця територія зазнала переважно забруднення 137Сs (Атлас забруднення ЗБ(О)В, 2001). Для прийняття рішення щодо залісення, як зазначалося раніше, був прийнятий критерій забруднення -137Сs понад 80 Кі/км2. Аналізуючи сучасний розподіл радіонуклідів у ґрунтах типових лісових земель і перелогів, слід констатувати відмінності стосовно швидкості перерозподілу радіонуклідів у ґрунтовому профілі: в лісах основну активність акумульовано в нижніх горизонтах лісової підстилки і верхньому (0-5 см) шарі ґрунту (В.П. Краснов, 2007), а на сільськогосподарських угіддях - в шарі ґрунту 5-7 см (В.А. Кашпаров, 2006). Дисертаційні дослідження показали, що на залісених ділянках перелогів ці процеси нині знаходяться на проміжному етапі трансформації. Ступінь трансформації використання потенційно можливої продуктивності лісорослинних умов залежить від рівня ґрунтової родючості і форм рельєфу, які не мають прямого зв'язку зі щільністю радіоактивного забруднення.
Порівняльний аналіз фізико-хімічних властивостей типових лісових ґрунтів та ґрунтів перелогів, де створені лісові культури, показав, що вони, внаслідок тривалого сільськогосподарського використання частково втратили властиві їм раніше генетичні ознаки лісових ґрунтів, оскільки горизонти Не і Еh та верхня частина І зазнавали постійного механічного впливу на фіксованій глибині в процесі оранки, що деякою мірою знівелювало їх генетичні межі. Припинення обробітку ґрунту створило умови для розвитку процесу відновлення природної диференціації ґрунтового профілю (табл. 7).
Детальний аналіз фізико-хімічних властивостей глибоких ґрунтових горизонтів (І, ІР, Р) показав їх вирівняність за лісорослинним потенціалом і спрямованістю ґрунтотворних процесів. Це дало змогу у верхніх ґрунтових шарах досліджувати фізико-хімічні процеси як такі, що відбуваються за «інших рівнозначних умов» і сконцентрувати увагу на процесах трансформації в органогенній частині ґрунту, яка зазнає найбільшого впливу демутаційних процесів.
Таблиця 7. Порівняльний аналіз фізико-хімічних властивостей органогенних горизонтів типових лісових та перелогових ґрунтів свіжих суборів
Генетичний горизонт |
Потужність, см |
Гумус,% |
Гідролізований азот |
Фосфор |
Калій |
Сума поглинених основ |
Гідролітична кислотність |
рН |
Ступінь насиченості основами,% |
||
мг на 100 г ґрунту |
мг-екв. на 100 г ґрунту |
Н2О |
KCl |
||||||||
Перелоги (Полігон «Володимирівка») |
|||||||||||
НЕ |
0-15 |
2,4 |
6,0 |
1,6 |
1,4 |
1,5 |
3,82 |
4,2 |
3,2 |
34,7 |
|
Еh |
15-34 |
0,5 |
1,6 |
0,9 |
0,7 |
1,1 |
1,24 |
4,9 |
4,1 |
47,0 |
|
Культури на лісових ґрунтах (Розважівське лісництво, Іванківського ДЛГ) |
|||||||||||
НЕ |
0-12 |
2,5 |
6,0 |
2,5 |
1,4 |
2,6 |
3,82 |
4,2 |
3,1 |
40,4 |
|
Еh |
12-28 |
0,4 |
1,6 |
1,1 |
0,7 |
1,3 |
1,60 |
4,6 |
3,2 |
44,8 |
Староорні ґрунти, що були позбавлені горизонту гуміфікації (Н0), належать до середньогумусованих (2-4%), а з часом, після відновлення лісового ценозу завдяки нагромадженню органічної речовини в лісовій підстилці, можуть перейти в категорію збагачених гумусом ґрунтів (А.В. Пухальський, 1975). З часом на поверхні ґрунту під лісовими насадженнями, як складова частина колообігу, формується також специфічний органогенний горизонт, якого не мають перелоги - Н0. За складом цей горизонт диференційований за підгоризонтами: листовий - Н0L, ферментативний - Н0F та гумусований - Н0h. На відміну від перелогів деревостан забезпечує концентрацію зольних речовин на поверхні ґрунту, що свідчить про істотне зростання цього показника в лісовій підстилці (табл. 8).
Таблиця 8. Зольність лісової підстилки в насадженнях та повсті на перелогах
Полігони |
Генетичні горизонти підстилки |
Зольність підстилки,% |
Переліг, зольність повсті,% |
|||
Cз |
Бп |
Дч |
||||
Володимирівка |
Н0L |
30,8 |
2,3 |
7,3 |
4,5 |
|
Н0F +h |
5,4 |
14,3 |
35,8 |
- |
||
Н0h |
1,8 |
- |
- |
- |
||
Розважів (середнє значення) |
2,0 |
2,38 |
4,2 |
3,4 |
Процес нагромадження зольних елементів для листяних та хвойних деревостанів має певну специфіку: для соснової підстилки характерна висока зольність листового горизонту, а для листяних - швидке формування горизонтів розкладу і відповідне інтенсивне включення поживних елементів у колообіг. Разом з тим для перелогу характерна невисока зольність повсті порівняно з листяними деревостанами (Бп, Дч). Нагромадження запасу фітомаси підстилки та повсті має певні ценотичні особливості (рис. 1).
А Б
Рис. 1. Запас фітомаси (А) та 137Сs (Б) в лісовій підстилці та повсті
Так, у сосновому насадженні запас підстилки майже на третину вищий, ніж у листяному (рис. 1А). Разом з тим кількість 137Сs, що фіксується в цьому органогенному горизонті соснових деревостанів дещо нижча, ніж у березняках та дубових насадженнях. Через нагромадження органічної підстилки типу «модер» або «мор» з їх кислою реакцією міграційні процеси переходу 137Сs у мінеральну частину ґрунту в сосняках відбуваються швидше порівняно з листяними деревостанами та перелогом (рис. 1Б).
На перелогах впродовж 20 років фізико-хімічні показники органогенних горизонтів під впливом створених лісових ценозів наблизились за основними характеристиками до типових зональних лісових ґрунтів, що свідчить про обґрунтованість прийнятого методу реабілітації радіоактивно забруднених територій проведено дослідження напрямів трансформації і взаємообумовленості розподілу 137Сs у верхній органогенній частині ґрунтового профілю (табл. 9).
Таблиця 9. Розподіл 137Сs по горизонтах в% від щільності забруднення ґрунтового профілю
Горизонт, потужність, см |
Розважів Соснове насадження |
Максимовичі перліг |
Переліг |
Сз |
Бп |
Дч |
|
Володимирівка |
|||||||
Ноl |
0,02** |
1,50 |
0,05 |
0,06 |
0,10 |
||
Ноf |
3,14 |
0,95 |
3,24 |
6,85 |
|||
Ноh |
12,60 |
2,45 |
- |
- |
|||
НЕ (ЕН) |
0-14 83,07 |
0-27 98,73 |
Не 78,64 |
НЕ 0-20 75,11 Еh- 20-28 21,45 |
Не 0-3 75,4 |
Не 0-3 77,26 |
|
ЕН 19,40 |
НЕ 3-21 8,3 |
НЕ 3-30 11,84 |
|||||
Еh 21-28 1,69 |
Еh 30-28 2,60 |
||||||
Еh |
14-39 0,96 |
27-40 1,26 |
29-41 0,96 |
28-39 1,23 |
28-42 1,13 |
28-42 1,03 |
|
І |
>39 0,009 |
>42 0,010 |
>41 0,002 |
>39 0,006 |
>42 0,009 |
>42 0,002 |
Примітка: *чисельник - структура органогенної частини ґрунту; **знаменник - розподіл 137Сs по горизонтах в% від щільності забруднення ґрунтового профілю.
Під корінним сосновим деревостаном (полігон «Розважів») сформувалась класична структура органогенної частини профілю дерново-підзолистого ґрунту (Но, НЕ, Еh, І).
На перелогах тривале сільськогосподарське користування зумовило постійне перемішування верхніх ґрунтових шарів і формування орного горизонту в межах горизонтів НЕ, Еh. Під впливом фітоценозів різного породного складу сформувався і відповідний механізм трансформації ґрунтових горизонтів. Так, для домінуючих соснових ценозів властива відносно швидка трансформація орного горизонту в лісовий ґрунт, натомість листяні деревостани сприяють збагаченню верхнього мінерального шару ґрунту завдяки надходженню органічної речовини з підстилки. Для перелогу характерна сповільнена трансформація ґрунтового профілю.
Важливим чинником формування позитивного для оцінки лісорослинного потенціалу дерново-підзолистих ґрунтів на водно-льодовикових і давньоалювіальних відкладах у межах недоступної для коренів товщі є механічний склад ґрунту, особливо фракції фізичної глини. Дослідження показали чіткий вплив деревних порід на нагромадження цієї фракції у верхніх ґрунтових горизонтах (рис. 2).
Рис. 2. Частка фракції фізичної глини (менше 0,01 мм) в механічному складі ґрунту під фітоценозами різного породного складу
Листяні деревостани сприяють збагаченню верхніх ґрунтових горизонтів мулистими частками. Разом з тим, у соснових насадженнях завдяки формуванню кислої лісової підстилки частка фізичної глини нижча порівняно з листяними насадженнями. Це указує на позитивну ґрунтопоновлювальну роль листяних складових лісового біогеоценозу у відтворенні структури типових для зони Полісся лісових ґрунтів. Зростання частки фракції фізичної глини є важливим екологічним фактором, оскільки саме вона сприяє незворотній фіксації 137Cs в ґрунті.
Встановлено, що інтенсивність трансформації ґрунтового профілю і накопичення радіонуклідів залежить від специфіки архітектоніки кореневих систем трав'яних та деревних рослин. Корені трав'янистої рослинності проникають на глибину, до 40 см, але основний запас підземної фітомаси знаходиться в 0-15 см прошарку ґрунту. Основний запас коренів у деревних порід формується на глибині: у берези - в 0-20 см, сосни - 0-40 см, дуба 0-60 см. Для деревних порід характерне і важливе глибоке проникнення окремих коренів у товщу ґрунту: для берези - до 60-80 см, сосни - 100-120, дуба червоного - до 180-220 см. Отже, деревні корені досягаючи морени, використовують для свого живлення розміщені тут запаси хімічних елементів і переміщують їх у верхні горизонти ґрунту.
Характерно, що в 0-20 см шарі ґрунту фітомаса коренів деревних порід у 4-6 разів більша, ніж у трав'янистої рослинності. Незважаючи на те, що корені травостану нагромаджують радіонукліди майже вдвічі інтенсивніше ніж, деревні, загальна біомаса останніх дає їм змогу утримувати в складі фітомаси у 2-3 рази більше 137Cs, виводячи його з міграційних процесів (рис.3).
Рис. 3. Фітомаса та запас 137Cs у кореневих системах рослинних ценозів в 0-20см шарі ґрунту (абс. суха маса)
Отже, фіксуюча роль кореневої системи березових насаджень в поєднанні з вагомим лісівницьким ефектом забезпечує їм провідну роль щодо трансформації радіоекологічної ситуації на перелогах.
Різке зменшення питомої активності 137Сs, виявлене в органогенній частині ґрунту в межах генетичного горизонту ЕН, викликало необхідність проведення додаткового дослідження щодо цього явища (рис. 4).
Рис. 4. Розподіл 137Cs у профілі дерново-підзолистого ґрунту
Встановлено, що з лісівницької точки зору одним із вагомих чинників, який негативно впливає на ріст лісових культур на староорних землях, є несприятлива для деревних порід особливість структури ґрунтового профілю, яка істотно відрізняється від лісового ґрунту. За умов довготривалого вирощування сільськогосподарських культур, коли ґрунт систематично оброблявся на сталу глибину, під орним шаром внаслідок дії лемеша плуга утворився щільний, слабкопроникний для води, мезофауни і коріння рослин специфічний ущільнений ґрунтовий прошарок, так звана “плужна підошва” (в деяких виданнях - “підорна підошва”), що зумовив порушення ґрунтової архітектоніки - зв'язної системи каналів із коренів, що розклалися, та ходів тварин, якими атмосферна волога, повітря та коріння нового покоління лісу досягають глибоких горизонтів ґрунту.
Окрім відмічених вище особливостей доведено, що цей прошарок став функціонально ефективним біогеохімічним бар'єром на шляху вертикального переносу радіоцезію (рис. 5).
Полігон хВ - «Володимирівка» хх М - «Марківка»
Рис. 5. Плужна підошва - біогеохімічний бар'єр на шляху вертикальної міграції радіонуклідів
Для підтвердження цього висновку в ґрунтовому розрізі були відібрані на трьох рівнях проби на ступінь забрудненість 137Cs: із власне плужної підошви, надплужного і підплужного прошарків, що надало можливість визначити функціональну роль кожного з них за вмістом 137Cs через відносні залежності.
Встановлено, що через плужну підошву у підплужний прошарок за 24 роки після забруднення проникло лише 2-28% від сумарної кількості мігруючих радіонуклідів. Тому суцільне руйнування плужної підошви під час оранки при створенні лісових культур безумовно небажане, оскільки може помітно активізувати процеси вертикальної міграції радіонуклідів.
Особливості розподілу радіонуклідів за компонентами надземної фітомаси в лісових екосистемах і на перелогах
Встановлено, що особливості накопичення 137Cs окремими частинами фітомаси деревних рослин зумовлені інтенсивністю протікання фізіологічних процесів в органах і тканинах. Дослідженнями підтверджено загальну закономірність, що найвищою питомою активністю 137Cs характеризуються хвоя та листя, а найнижчою - деревина (рис. 6). Компоненти фітомаси Дч порівняно з аборигенними породами нагромаджують 137Cs у 2-10 разів активніше. Важливо підкреслити, що питома активність 2-3 річної хвої сосни за 137Cs майже в 2 рази нижча, ніж хвої поточного року. Це явище зумовлено відтоком пластичних речовин перед опаданням хвої, який приводить до збіднення листового горизонту підстилки в сосновому деревостані порівняно з підстилкою листяних деревостанів.
Маючи найнижчий вміст радіонуклідів (рис. 6), деревина одночасно є переважаючою складовою частиною в структурі фітомаси насадження (рис.7).
Рис. 6. Питома активність компонентів фітомаси (Бк/кг) насаджень на полігоні Володимирівка
Рис.7. Співвідношення коефіцієнтів переходу (КП) 137Cs в компоненти фітомаси деревних порід на полігоні «Володимирівка», Бк/кг / кБк/м2, (в частках до деревини)
Дослідження показали, що формування зріджених насаджень зумовлює ажурну конструкцію крони з утворенням підвищеної кількості тонких гілок і активним нагромадженням 137Cs.
При визначенні запасів і структури надземної фітомаси лісових насаджень застосовувались згадані раніше (розділ 1) загальноприйняті в лісовій таксації біометричні підходи. Для розрахунку вказаних залежностей використовувались результати біометричної оцінки деревостанів та модельних дерев на тимчасових пробних площах (полігон «Володимирівка»), а також одержані раніше для лісів Полісся України опубліковані результати досліджень.
Різниця в запасі фітомаси соснових та березових насаджень незначна, а істотно менший запас деревини та гілок в насадженні Дч пояснюється особливостями їх створення (густий посів), що на першому етапі формування деревостану стримало нагромадження фітомаси (рис. 8).
Рис. 8. Структура надземної фітомаси в деревостанах різного породного складу (% від запасу)
Особливості нагромадження 137Cs в окремих частинах дерева і різниця в структурі фітомаси рослинних угруповань зумовили формування його запасів в надземній частині біоценозу. В березових і соснових насадженнях найменш забруднений компонент фітомаси - деревина, але через наявність значних обсягів фітомаси вона становить 20-30% від запасу 137Cs (табл. 10).
Збільшення частки тонких гілок у загальному обсязі опаду та накопиченні 137Cs в підстилці культур, створених на перелогах,в певній мірі відрізняє їх від насаджень, створених на лісових землях (В.П. Краснов,2008).
Таблиця 10. Запас 137Cs в деревостанах і на перелозі, МБк/га
Рослинне угрупування |
Компонент фітомаси |
Всього 137Cs МБк/га |
% від щільності забруднення |
||||
Деревина |
Кора стовбурів |
Гілки |
Листя (хвоя) |
||||
Сз |
0,6 |
0,2 |
0,6 |
0,3 |
1,7 |
0,3 |
|
Бп |
0,4 |
0,3 |
0,8 |
0,6 |
2,1 |
0,3 |
|
Дч |
0,2 |
0,5 |
1,5 |
3,6 |
5,8 |
0,6 |
|
Переліг |
- |
- |
- |
- |
3,09 |
1,1 |
Висока питома активність листя та тонких гілок Дч забезпечила нагромадження в цих компонентах фітомаси 88% 137Cs.
Встановлено, що загальний запас надземної фітомаси на обстеженому незалісеному перелозі становить лише 4-7% від аналогічного показника в лісових культурах.
В цілому, зростання запасу надземної і підземної фітомаси лісових насаджень сприяє депонуванню 137Cs і може досягти 1-3% в малому біологічному кругообігу, що надовго виведе його з міграційних процесів та істотно вплине на покращення радіоекологічної ситуації на забруднених територіях.
Висновки
1. Інтенсивність та спрямованість демутаційних процесів, що протікають в природних умовах на радіоактивно забруднених перелогових землях, не забезпечують швидкого формування лісового середовища на територіях, які раніше знаходились в сільськогосподарському користуванні, оскільки не регульоване природне лісопоновлення на відкритих та вторинно незалісених ділянках триватиме не менше ніж 50-70 років, проходячи низку проміжних стадій через похідні угруповання.
2. Створення лісових культур - необхідний і важливий еколого-лісівницький захід з поновлення природного лісового середовища на радіоактивно забруднених перелогах, доцільний як з радіоекологічних, так і з лісогосподарських позицій.
3. Для збільшення біорізноманіття та біологічної стійкості насаджень перевагу слід надавати створенню мішаних деревостанів з участю аборигенних сосни звичайної і берези повислої, інтродукованого дуба червоного та інших толерантних супутніх деревних порід. Завдяки інтенсивному розвитку кореневої системи берези забезпечується її провідна роль в трансформації верхніх ґрунтових шарів та фіксації радіонуклідів в малому колообігу. Дуб червоний порівняно з аборигенними породами Полісся в 2-10 разів активніше забезпечує фіксацію радіонуклідів у підземній фітомасі.
4. На територіях, що виводяться з сільськогосподарського використання внаслідок радіоактивного забруднення, лісові насадження сприяють прискоренню трансформації перелогів у типові для регіону лісові біогеоценози, що забезпечує нагромадження і збільшення у 20-25 разів надземної та у 4-6 разів - підземної фітомаси порівняно з перелогами.
5. Зростання загального запасу фітомаси лісових насаджень забезпечує депонування 137Cs і може досягти 1-3% у малому біологічному колообігу, що надовго виведе його з міграційних процесів в лісових екосистемах і помітно вплине на покращення радіоекологічної ситуації забруднених територій.
6. Під впливом створених лісових культур в післяаварійний період перелогові ґрунти за основними фізико-хімічними показниками органогенних горизонтів наближаються до характеристик типових зональних лісових ґрунтів, ще зберігаючи певні негативні ознаки тривалого сільськогосподарського користування, зокрема порушення генетичної структури ґрунтового профілю і наявність ущільненої плужної підошви.
7. Плужна підошва фактично є ефективним біогеохімічним бар'єром на шляху вертикального переносу 137Cs, тому суцільне її руйнування в процесі обробітку ґрунту недопустиме, оскільки може активізувати комплексні процеси міграції радіонуклідів і погіршення радіоекологічної ситуації.
8. Під наметом лісових культур на поверхні ґрунту формується новий органогенний горизонт - лісова підстилка, яка депонує до 10-15% загального запасу радіонуклідів і гальмує їх розповсюдження в екосистемі, а також сприяє нагромадженню органічної речовини в ґрунтовому профілі і відновлення гумусового горизонту.
Рекомендації виробництву
лісорозведення радіоактивний забруднений земля
1. За радіоекологічними вимогами схема створення лісових культур має бути максимально простою з кулісним змішуванням культивованих деревних порід, що забезпечує локалізацію поширення можливої пожежі в межах однієї хвойної куліси ізольованої листяними кулісами, як протипожежними бар'єрами, а просторова структура лісових масивів - виходячи з густоти посадки 4,4-6,6 тис. шт./га, коли загальна площа підготовлених безполицевою оранкою плугом ПКЛ-70 смуг буде становити 23% від загальної лісокультурної площі, а частка шпарин від розпушувача РН-60М не перевищить 0,01%. Це не призведе до помітного порушення біогеохімічного бар'єру і забезпечить сприятливі умови для розвитку кореневої системи деревних рослин і формуванню екологічно стійких штучних лісових насаджень, що виключить необхідність проведення доглядів впродовж одного періоду піврозпаду радіонуклідів (30 років).
2. На першому етапі трансформації перелогів у лісові землі перевагу слід надавати листяним деревостанам (Бп, Дч), вводячи в склад культур смугами Сз, як потенціальне джерело природного поновлення для подальшого формування стійких хвойно-листяних фітоценозів без застосування складних схем змішування деревних порід, де переважання листяних порід сприятиме зростанню частки фракції фізичної глини у гранулометричному складі ґрунту, що є важливим екологічним фактором, який забезпечить незворотну фіксацію 137Cs.
3. За відповідних умов на перелогах для прискорення у 2 - 3 рази темпів сукцесійних процесів доцільно застосовувати, як окремий захід зі сприяння природному поновленню, прокладання мінералізованих смуг, а в разі створення лісових культур застосовувати підготовку ґрунту орними смугами без обернення скиби.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Святецка А.В. Проблеми лісорозведення на староорних землях в умовах радіоактивного забруднення / А.В. Святецька, Р.Р. Возняк, М.Д. Кучма, М.Ю. Попков, А.В. Хаурдінова, М.М. Кочерга // Агроекологічний журнал. - 2009. - №4 -С.11-14. (збір матеріалу, його узагальнення, участь у написанні статті).
2. Святецька А.В. Екологічні особливості розподілу 137Сs в ґрунтах перелогів Полісся під впливом заліснення / А.В. Святецька, Р.Р. Возняк, М.Д. Кучма, Л.А. Райчук // Агроекологічний журнал. - 2010. - №3. - С. 20-24. (збір матеріалу, його узагальнення, участь у написанні статті).
3. Качур Д.П. Соціально-екологічні чинники споживчої поведінки населення на радіоактивно забруднених територіях Полісся / Д.П. Качур, П.В. Замостян, Г.П. Паньковська, Л.А. Райчук, М.Д. Кучма А.В. Святецька // Агроекологічний журнал. - 2010. - С. 106-109. (збір матеріалу, його узагальнення, участь у написанні статті).
4. Возняк Р.Р Сучасні ландшафтно-екологічні засади реабілітації радіоактивно забруднених територій / Р.Р. Возняк, М.Д. Кучма, А.В. Святецька, Г.П. Паньковська // Екологічна ліга. - 2009. - С.245-246.
5. Возняк Р.Р Влияние породного состава лесных культур, созданных на залежах с высокой плотностью радиоактивного загрязнения, на миграции 137Сs / Р.Р. Возняк, М.Д. Кучма, А.В. Святецька // Проблемы экологии и лесопользования в современных условиях: научно-практическая конференция (15-17 сентября, 2010) / Министерство образования и науки Российской Федерации - Йошкар-Ола, 2010. - С.15-19.
5. «Радіоекологічні аспекти вибору ділянки для будівництва» "Екологічне житло для кожного" м. Київ Інститут агроекології УААН 14-15 травня 2010р.
6. «Лісівницькі підходи щодо стабілізації радіоекологічної ситуації на територіях, забруднених в результаті аварії на ЧАЕС» «Проблеми екології та лісокористування в сучасних умовах» Росія, Чувашська Республіка, м. Маріїнський-Посад, 15-17 вересня, 2010 р.
7. ІІІ Міжнародна науково-практична конференція «Екологічна безпека сільськогосподарського виробництва», м. Київ, Інститут агроекології УААН, 22-24 вересня 2010 р.
8. Рекомендації з ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення територій / О.І. Фурдичко, М.Д. Кучма, Р.Р. Возняк, А.В.Святецька та ін.: За заг. ред. акад. УААН О.І. Фурдичко - К. - 2008. - 104 с.
Анотація
Святецька А.В. Екологічні особливості реабілітації техногенно забруднених земель шляхом залісення на прикладі зони безумовного (обов'язкового) відселення - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології і економіки природокористування НААН України, м. Київ, 2011 р.
Дисертаційну роботу присвячено аналізу досвіду реабілітації староорних сільськогосподарських земель (перелогів) з високою щільністю радіоактивного забруднення шляхом залісення та розробленню ефективних заходів щодо їх повернення в екологічно безпечний стан. Зважаючи на інтенсивність і характер природних сукцесійних процесів на землях зони безумовного (обов'язкового) відселення після припинення господарської діяльності, розкрито роль створених на староорних землях лісових насаджень як довгострокового депо радіонуклідів у малому кругообігу для стабілізації радіологічної ситуації.
Подобные документы
Радіоактивне забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи. Величини перевищення природного доаварійного рівня накопичення радіонуклідів у навколишньому середовищі. Управління зоною безумовного (обов’язкового) відселення. Оцінка радіаційної обстановки.
реферат [20,5 K], добавлен 24.01.2009Чорнобильська катастрофа в документах, фактах та долях людей. Сучасні підходи до вирішення проблем Чорнобильської Зони відчуження та безумовного (обов'язкового) відселення, прогнози на майбутнє. Природно-географічні умови забрудненої території Полісся.
реферат [34,6 K], добавлен 21.10.2010Вплив забруднених опадів на якість грунтових вод, змінення складу ґрунтових вод під впливом забруднюючих речовин у атмосферних опадах. Особливості кількісної оцінки захищеності ґрунтових вод. Забруднення підземних вод в результаті зміни ландшафтів.
курсовая работа [104,7 K], добавлен 29.05.2010Екологічна оцінка впливу Чорнобильської катастрофи на агроландшафти Київської області. Міграція та фізико-хімічний стан цезію і стронцію у ґрунтах. Фактори, що випливають на накопичення цезію і стронцію рослинами. Оцінка річних ефективних доз опромінення.
диссертация [1,9 M], добавлен 28.12.2012Аналіз напрямків розвитку прикладної екології. Особливості екології міських та радіаційно забруднених екосистем, екологічні проблеми космосу та військово-промислового комплексу. Розвиток менеджменту та маркетингу у сфері неоекології; екологічний аудит.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 25.09.2010Аналіз рівня екологічної стійкості районів на території Волинської області. Дослідження режиму охорони та використання водних живих ресурсів у водоймах Шацького національного природного парку. Огляд проблем утилізації відходів техногенного походження.
контрольная работа [44,3 K], добавлен 16.02.2012Вивчення змісту методу екологічної профілізації. Аналіз структури динаміки деградації дубово-грабово-ясеневого фітоценозу проектованого національного природного парку "Холодний Яр". Оцінка інтенсивності рекреаційного навантаження на екологічні профілі.
статья [230,6 K], добавлен 28.12.2012Природні та техногенні фактори виникнення небезпечної екологічної ситуації. Екологічна безпека зони впливу Чорнобильської аварії. Законодавство про зону надзвичайної екологічної ситуації. Розробка, виготовлення й випробування нових видів зброї.
реферат [216,3 K], добавлен 20.01.2011Поняття та суть соціоекосистеми, особливості її екологічних ризиків. Екологічні проблеми забруднення навколишнього середовища, основні причини незадовільної якості води. Характеристика екологічної системи, комплекс її властивостей і розробка структури.
курсовая работа [42,3 K], добавлен 02.02.2010Екологічні права громадян — закріплені і гарантовані системою права можливості у сфері охорони довкілля, забезпечення екологічної безпеки, використання природного середовища. Право на безпечне для життя навколишнє середовище є основним правом.
реферат [13,1 K], добавлен 18.01.2009