VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В настоящее время дендрохронологические методы широко используются для изучения пространственно-временной динамики экосистем и реконструкции факторов внешней среды за длительные интервалы времени и с высоким временным разрешением. Особую значимость древесно-кольцевая информация имеет для решения глобальных, региональных и локальных проблем, связанных с многообразным воздействием человека на наземные экосистемы. Уникальность дендрохронологических методов состоит в том, что они позволяют оценивать относительный вклад различных факторов, как естественных, так и антропогенных, которые оказывают влияние на изменение и трансформацию лесных экосистем и условий окружающей среды.

Дендрохронологические методы по сравнению с другими методами обладают несколькими достоинствами:

• Высокая разрешающая способность древесно-кольцевых хронологий (год и сезон года) благодаря наличию хорошо различимых регистрирующих структур (годичных колец прироста древесины).

• Возможность абсолютной и относительной датировки времени формирования годичных колец, как у живых, так и давно отмерших деревьев.

• Возможность получения как прямой (характеристики величины прироста, структуры и состава древесины, параметры пространственно-временной динамики лесных экосистем), так и косвенной информации (реконструированные параметры условий внешней среды).

• Возможность получения длительных и непрерывных хронологий (сотни и тысячи лет).

• Наличие в древесно-кольцевых хронологиях сильных сигналов, объясняемых изменчивостью внешней среды.

• Возможность выявлять колебания различной длительности (погодичные, внутривековые, вековые) в изменчивости различных характеристик прироста деревьев и определяющих прирост факторов внешней среды. Возможность получения информации для огромных территорий суши, где растут или росли в прошлом древесные растения.

• Возможность получения массовых материалов и широкого использования математико-статистических методов для оценки и анализа древесно-кольцевых хронологий.

Для проведения древесно-кольцевого анализа чаще всего используют хвойные виды, которые отзывчивы на изменение внешних условий, широко распространены в районах холодного и умеренного климата, долговечны и имеют хорошо различимые годичные слои прироста древесины (представители родов Pinus, Picea, Larix, Abies, Juniperus и др.). Из лиственных используются виды, имеющие как кольцесосудистую (представители родов Quercus, Ulmus, Fagus, Fraxinus), так и рассеяннососудистую древесину (представители родов Betula, Tilia, Populus). Для данного анализа используются следующие образцы древесины: круговые поперечные спилы, бруски древесины по радиусу и диаметру, клиновидные выпилы с пней и живых деревьев, буровые керны и высечки. Наиболее пригодны для датировки и измерения характеристик радиального прироста древесины круговые поперечные спилы, которые позволяют анализировать прирост по любому радиальному направлению, исключать различного рода нарушения в формировании колец и легко выявлять местонахождение частично выпадающих колец (Шиятов С.Г, 2000).

Характер динамики ширины годичных колец древесных растений значительного возраста позволяет выявить норму ре­акции на степень загрязнения и установить первоначальное состояние сре­ды. Данный подход наиболее эффективен при параллельном наблюдении за одними и теми же видами растений в естественной и измененной среде (Григорьев А.И., 2004)/

Опыты и наблюдения, которые проводил П.П.Чуваев с сотрудниками (1972) на территории нефтеперерабатывающих заводов Белоруссии, пока­зали, что по газовыносливости в условиях постоянного загрязнения ат­мосферного воздуха токсическими газами сосна обыкновенная является сильноповреждаемой древесной породой. Учитывая континентальный климат района исследования, значительно меньшее количество осадков и типичность засух, продолжающихся в течение двух лет подряд (Григорь­ев, 1980), можно предположить более резкое проявление загрязнения го­родской среды на устойчивость сосны обыкновенной (Григорьев А.И., 2004)/

По материалам исследований Е.Н. Протопоповой (1980), у древесных растений, произрастающих в условиях загрязненной городской среды г. Красноярска, наблюдается значительное уменьшение прироста в высоту, в лаборатории установлено очень мало видов, устойчивых к выхлопным газам. Отрицательный эффект промышленных выбросов на прирост в вы­соту древесных растений был отмечен ранее рядом исследователей (Иса­ченко, 1938; Илькун, 1968; Рябинин, 1962; Соков, Рожков, 1975; Blane; James, Tryon, Sinsky, 1977; Мартынюк, 1988; Мартынюк, Щепаченко, 1996; Николаевский, 1998) (Григорьев А.И., 2004).

Оценку влияния промышленных загрязнений на состояние природной среды через годичный прирост древесных растений по диаметру ствола пытался проводить ряд исследователей (Давыдова, 1982; Кравченко, 1972; Лайранд, Ловелиус, Яценко-Хмелевский, 1978; Раев, Георгиев, Димитров,1982; Kienast, Fluhler, Schwelngruber, 1981; Leese, 1975; Makela, Hari. Cellomaki, 1981; Хантемиров, 1991; Ившин, 1993; Алексеев, 1995; Баканов, 1997' и др). По результатам работ этих авторов можно признать возмож­ным рекомендацию анализа состояния устойчивости и производительнос­ти древесных растений по сериям рядов радиального прироста. Как счита­ет Б. И. Кочуров (1997) критериями такой деградации или нарушения яв­ляется превышение различных норм (ПДК) и требований (Григорьев А.И., 2004).

В качестве эко-диагностического показателя состояния деревьев сосны обыкновенной была принята ширина годичного кольца как наиболее полно отражающая общее состо­яние и производительность древесного растения. Данный показатель яв­ляется объективным критерием адаптации древесных растений на совмес­тное воздействие естественных, природных факторов, детерминирующих рост, и условий, возникающих в зоне промышленного производства (Григорьев А.И., 2004)

Среди годичных колец сосны контрольного и опытного древостоев, по данным индексов прироста отме­чали, что в условиях города Омска на средние индексы (0,91-1,10) приходится 55,7%, на значения индекса 0,90 и ниже - 24,6%, и на случаи с индексом 1,11 и выше - 19,7%; в контрольном древостое вне влияния промышленного загрязнения и отсутствия уплотнения почвы, соответственно - 40,0; 30,0 и 30,0% (Григорьев А.И., 2004).

Из выше сказанного следует, что длительное воздействие токсических соединений даже в малых дозах вызывает нарушение физиологических процессов (фотосинтеза и дыхания, роста и развития, и т.д.), снижение устойчивости древесных растений и гибель. В этом плане, по мнению Х.Г. Деслера (1981), растения гораздо сильнее поражаются загрязненным воздухом и сильнее реагируют на концентрации вредных веществ, которые у людей и животных не оставляют видимых признаков отравления (Григорьев А.И., 2004).

Список литературы

1. Григорьев А.И. Индикация состояния окружающей среды [Текст] : монография ; Омск. ин-т предпринимательства и права. - 2-е изд., доп. - Омск : [б. и.], 2004. - 132 с. - Библиогр.: с.123-131

2. Шиятов С. Г., Ваганов Е.А. Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебно-методич. пособие. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с.