↑

ВКЛАД СТРУКТУРНЫХ ЧАСТЕЙ В СУММАРНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ДРЕВОСТОЯ И ЕГО ДИНАМИКА

Как отмечалось, первоначально вклад древесного яруса в общее загрязнение БГЦ составлял 60-90%, и основную роль в загрязнении играли структурные части, экспонированные к выпадениям: кора наружная, ветки, ассимилирующие органы.

В результате биологического самоочищения спустя два-три месяца после выпадений в древостое остается не более 20%, а через год около 5% выпавших радионуклидов. В последующем в процессе нарастания корневого потребления радионуклидов их запасы в компонентах древостоя все в большей степени начинают зависеть от физиологического статуса и ценотического положения растительного сообщества. В зависимости от этих факторов в надземной части древесного яруса содержится от единиц до 26% от суммарного загрязнения БГЦ. В среднем в пределах Европейской части СНГ рассматриваемый показатель колеблется в интервале 2-4%. Максимальными же указанными величинами характеризуются культуры сосны 30-40-летнего возраста на гидроморфных торфяных почвах территорий, значительно удаленных от источника выброса (Ирландия) [36, 73, 89, 135, 277-280, 337]. Практически все исследователи едины во мнении, что со временем основные запасы радионуклидов в надземной части растительного яруса, как и основные запасы биомассы, сосредоточиваются в древесине. Однако столь однозначное трактование роли различных структур в загрязнении древостоя не совсем правомерно. Относительное распределение радионуклидов по компонентам древостоя, так же как и их накопление (запасы), определяется лесорастительными условиями, физиологическими особенностями различных пород и характеризуется сложной пространственно-временной изменчивостью.

Древесина основной вклад в загрязнение древостоя вносит только на территориях, отличающихся высокими КП 137 Cs в растительность, т.е. на гидроморфных и полугидроморфных почвах, а также на участках ближней зоны выпадений, где отмечается пролонгированное поступление из топливных частиц доступного для растений радиоцезия в корнеобитаемую толщу почв.

На автоморфных почвах удаленных территорий основной вклад в загрязнение надземной части древесного яруса вносит кора наружная (рис. 29). При этом в ряду почв автоморфных ландшафтов вклад данного компонента нарастает по мере

Рис. 29. Вклад структурных органов в загрязнение различных пород на элювиальных (Л), аккумулятивных (Б) ландшафтах и в ближней части 30-километровой зоны ЧАЭС (В) (средние данные за 1988-1992 гг.)

I - кора наружная; 2 - ассимилирующие органы; 3 - кора внутренняя; 4 - древесина; 5 - ветви

утяжеления гранулометрического состава почв, достигая максимума в ценозах на черноземах тяжелосуглинистых. Величина рассматриваемого показателя также сильно зависит от строения поверхности коры древесных пород. В этой связи наибольший вклад в суммарное загрязнение среди всех пород вносит шероховатая, глубокорассеченная кора дуба (рис. 29).

Динамика вклада. В динамике отмеченные особенности вклада структурных компонентов в суммарное загрязнение надземной части древостоя в зависимости от лесорастительных условий нарастают (рис. 30). На гидроморфных и полугидроморфных почвах, а также на участках ближней части 30-километровой зоны ЧАЭС долевой вклад древесины в зягрязнение экспоненциально растет, что, несомненно, обусловлено высокими коэффициентами перехода и динамикой корневого накопления цезия в древесине в этих условиях. На авто- морфных песчаных почвах, особенно на черноземах, нарастает долевой вклад органов, экспонированных к выпадениям, несмотря на отсутствие в настоящее время значимого аэрального поступления радиоактивных веществ. Последнее объясняется снижением со временем корневого поступления цезия вследствие его необменного закрепления в данных почвах и, соответственно, относительного уменьшения его накопления

Рис. 30, Экспоненциальная аппроксимация тренда динамики вклада структурных компонентов в суммарное загрязнение ,37Cs надземной части древостоя лесов центра Русской равнины (средневзвешенные данные для БГЦ): А - на торфяно-глеевых почвах аккумулятивных ландшафтов; Б - на подзолистых песчаных почвах элювиальных ландшафтов; В — на дерново-подзолистых оглеенных почвах трансаккумулятивных ландшафтов; Г-на черноземах оподзоленных тяжелосуглинистых; Д - на слабоподзолистых песчаных почвах элювиальных ландшафтов ближней части 30-километровой зоны ЧАЭС

1 - кора наружная; 2 - ассимилирующие органы; 3 - кора внутренняя; 4 - древесина; 5 - ветви

в структурах, загрязнение которых определяется корневым путем.

В многолетнем ряду на фоне отмеченных общих закономерностей наблюдаются определенные вариации, связанные с климатическими особенностями отдельных лет. В экстремально сухие годы долевой вклад внешних слоев коры в загрязнение древостоя в большинстве случаев возрастает, а во влажные годы, напротив, увеличивается вклад компонентов, загрязнение которых, в основном, определяется корневым поступлением (в первую очередь, древесины), в то время как вклад коры наружной закономерно снижается. Т.е. при уменьшении доступности цезия и коэффициентов его перехода в растения роль внешних структур в загрязнении древостоя нарастает; с увеличением коэффициентов перехода цезия, напротив, увеличивается вклад компонентов, загрязнение которых определяется корневым потреблением, а других структур резко падает. Это свидетельствует о высокой динамичности запасов ,37С$ в древесине, несмотря на кумулятивный характер изменения запасов ее биомассы. По величине вклада в загрязнение надземной части древостоя структурные компоненты в зависимости от рассмотренных факторов можно ранжировать следующим образом: для ценозов, сформированных в условиях гидроморфных и полугидроморф- ных ландшафтов, а также в ближней части зоны выпадений: древесина gt; кора gt; ветки gt; ассимилирующие органы; в условиях автоморфных ландшафтов: кора gt; древесина gt; ветви gt; ассимилирующие органы. [В этих рядах кора рассматривается без подразделения на корку (пробка) и луб (кора внутренняя)]. Можно сказать, что вклад коры внутренней в общее загрязнение среди пород максимален у осины (здесь несомненна корреляция с биомассой); по ассимилирующим органам на первое место по накоплению выходит дуб, затем осина и примерно в равном соотношении сосна и береза.

Таким образом, в зависимости от почвенно-экологических условий в загрязнение надземной части древостоя основной вклад вносят различные структурные компоненты. В ценозах, где динамика КП цезия характеризуется трендом нарастания (гидроморфные почвы и участки ближней зоны выпадений) или слабо выражена, но коэффициенты перехода достаточно высоки (полугидроморфные почвы и участки центральной части 30-километровой зоны ЧАЭС) основной вклад приходится на древесину. В ценозах на автоморфных почвах, характеризующихся низкими коэффициентами перехода цезия в растения и трендом падения их величин со временем, вклад древесины, несмотря на преобладание ее биомассы, занимает подчиненное положение по сравнению с таковым у коры наружной. Наиболее ярко это проявляется на тяжелых по гранулометрическому составу почвах. Отсюда очевидно, что параметризация потоков радионуклидов цезия по компонентам древесного яруса невозможна без дифференциации ландшафтов по выявленным показателям.

<< | >>

↑

Источник: Щеглов А.И.. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС.. 2000

Еще по теме ВКЛАД СТРУКТУРНЫХ ЧАСТЕЙ В СУММАРНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ДРЕВОСТОЯ И ЕГО ДИНАМИКА:

- Геохимия - Горное дело -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -