| |
|
|
|
| |
| №2, 2024: Раздел 2.Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 2.Экология
А.Е. Кухта, О.В. Максимова, Т.Г. Махрова, С.А. Громов. Отклик приростов сосны обыкновенной Pinus sylvestris бореальных фитоценозов на трансграничное загрязнение
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2024-2-26-34
стр.26-34
УДК 57.044: 57.045
Отклик приростов сосны обыкновенной Pinus sylvestris бореальных фитоценозов на трансграничное загрязнение
А.Е. Кухта, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. Израэля (ИГКЭ), [email protected], Москва, Россия
О.В. Максимова, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. Израэля (ИГКЭ), Университет МИСИС, Москва, Россия
Т.Г. Махрова, заведующая дендрарием, Мытищинский филиал Московского технического университета им. Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Москва, Россия
С.А. Громов, кандидат географических наук, заместитель директора, Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. Израэля» (ФГБУ «ИГКЭ»), ведущий научный сотрудник, Институт географии РАН (ИГ РАН), Москва, Россия
Аннотация. Проведена оценка откликов рядов приростов в высоту сосны обыкновенной бореальных биогеоценозов на выпадения соединений серы и азота, обусловленные трансграничным переносом загрязняющих веществ. Объектом исследования являлись древостои государственного природного заказника регионального значения «Полярный круг», произрастающие в условиях трансграничного (фонового) загрязнения. Контролем служили популяции сосны, произрастающие в г. Петрозаводске, в условиях импактного загрязнения от локальных и трансграничных источников выбросов. Индексированные ряды приростов были получены по стандартной дендрохронологической методике. Связи рядов приростов и выпадений соединений серы и азота выявлялись методом корреляционного анализа. На фоновом уровне (на ООПТ) выявлена значимая прямая связь приростов сосны и поступлений NO3-, NH4+, а также отрицательная – с притоком SO42-. Вместе с тем, на урбанизированной территории регистрируется значимая отрицательная связь рядов приростов с выпадениями соединений азота; значимых связей с выпадениями соединений серы не получено, однако отмечена значимая антисинхронность во временно́й динамике. Сделан вывод, что выпадения NO3-, NH4+ в фоновых районах стимулируют рост деревьев в качестве биогенных элементов вследствие бедности почв, в то время как в импактном регионе негативно влияют на развитие междоузлий сосны. В то же время свойства сульфат-ионов как фитотоксикантов реализуются как в фоновом, так и импактном районах. Полученные закономерности необходимо учитывать для дальнейшего развития программ экологического мониторинга древостоев сосны бореальных фитоценозов Европейской территории Российской Федерации.
Abstract. The responses of the boreal ecosystems Scots pine height increment series to sulfur and nitrogen compounds deposition caused by transboundary pollution were evaluated. The object of the study was the forest stands of the “Polar Circle” State Nature Reserve growing in conditions of transboundary (background) pollution. The pine populations growing in Petrozavodsk under the conditions of impact pollution from local and transboundary emission sources served as a control. Indexed increment series were obtained using standard dendrochronological methods. Relationships of increment and sulfur and nitrogen compounds deposition series were revealed by correlation analysis. At the background level (in reserves), a significant direct relationship between pine growth and NO3-, NH4+ inflows were found, as well as a negative relationship with SO42- inflows. At the same time, a significant negative increment series relationship with nitrogen compounds deposition is registered in the urbanized area; no significant relationships with sulfur compounds deposition were obtained, but a significant antisynchrony in temporal dynamics was noted. It is concluded that NO3-, NH4+ deposition in background areas stimulates tree growth as nutrients due to soil poverty, while in the impact region negatively affects pine internode development. At the same time, the properties of sulfate ions as phytotoxicants are realized both in background and impact areas. The obtained regularities should be taken into account for pine stands ecological monitoring further development in boreal phytocenoses of the European territory of the Russian Federation.
Ключевые слова: cосна обыкновенная, приросты в высоту, трансграничное загрязнение, выбросы загрязняющих веществ, импактный уровень, фоновый уровень.
Key words: Scots pine, height increments, transboundary pollution, pollutant emissions, impact level, background level.
Благодарности
Исследование выполнено в рамках научной темы Росгидромета (ФГБУ «ИГКЭ») АААА-А20-120021090098-8 «Развитие методов и технологий расчетного мониторинга антропогенных выбросов и абсорбции поглотителями парниковых газов и короткоживущих климатически активных веществ»; НИОКТР АААА-А20-120013190049-4 «Развитие методов и технологий мониторинга загрязнения природной среды вследствие трансграничного переноса загрязняющих веществ (ЕЭК ООН: ЕМЕП, МСП КМ) и кислотных выпадений в Восточной Азии (EAНET)»
Библиографический список:
1. Еремеева В.Г., Денисова Е.С. Газоустойчивость древесных растений Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2011. № 2. С. 263–271.
2. Зотикова А.П., Бендер О.Г., Собчак Р.О., Астафурова Т.П. Сравнительная оценка структурно-функциональной организации листового аппарата хвойных растений на территории г. Горно-Алтайска // Вестник Томского ГТУ. 2007. № 299. С. 152–161.
3. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М.: Физматлит, 2006. 816 с.
4. Кухта А.Е. Влияние температуры и осадков на годичный линейный прирост сосны обыкновенной на берегах Кандалакшского залива // Лесной вестник. 2009. №1 (64). С. 61-67.
5. Кухта А.Е., Пчелкин А.В., Полещук А.М. Оценка отклика древостоев сосны и ели центрально-лесного государственного природного заповедника на трансграничное загрязнение воздуха методами международной совместной программы комплексного мониторинга // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2018. Т. 29. № 4. С. 29–37. DOI: 10.21513/0207-2564-2018-4-29-43
6. Максимова О. В., Кухта А. Е. Подход к оценке параметров приростов сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в бореальных местообитаниях // Экологические системы и приборы. 2024. № 1. С. 28-37. DOI: 10.25791/esip.1.2024.1424
7. Максимова О. В., Кухта А. Е., Коротков С.А. Воздействие черного углерода и других климатических факторов на линейные приросты сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris L.) на территории заповедника «Кивач» // Лесной вестник / Forestry Bulletin. 2023. Т. 27, № 5. С. 48–59. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-48-59
8. Махнева С.Г., Менщиков С.Л. Качество пыльцы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне действия выбросов АО «Карабашмедь» // Лесной вестник / Forestry Bulletin. 2021. Т. 25. № 1. С. 32–44. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44
9. Неверова О.А. Применение фитоиндикации в оценке загрязнения окружающей среды // Биосфера, 2009. № 1. С. 82–92.
10. Павлов И. Н. Закономерности естественного возобновления в условиях техногенного загрязнения // ХБЗ. 2004. №1-2. Стр. 31-38
11. Папина О.Н., Собчак Р.О., Астафурова Т.П. Влияние урбанизированной среды на покровные ткани и содержание воды в хвое видов семейства Pinaceae Lindl // Вестник Томского ГТУ. Биология, 2013. № 3 (23). С. 152–161.
12. Раменская М.Л. Анализ флоры Мурманской области и Карелии. Л.: Наука, 1983. 215 с.
13. Руководство по комплексному мониторингу. Перевод с английского. М., ФГБУ «ИГКЭ Росгидромета и РАН», 2013 (http://downloads.igce.ru/publications/ICP_IM_Manuals/Manual_rus_04122013.pdf)
14. Рыбаков Д. С. Влияние загрязнения серой на радиальный прирост Pinus sylvestris L. в Республике Карелия // Princ. ekol. 2017. №2 (23). С. 47-60
15. Рыкова Т.В. Изучение реакции сосновых фитоценозов на выпадения тяжелых металлов в условиях полевого эксперимента // Лесохозяйственная информация. 2015. №1. С. 62-71
16. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2001 – 2005 гг. (Обзор данных) / Свистов П.Ф., Першина Н.А., Полищук А.И. // ФГБУ «ГГО» Росгидромета. – Санкт-Петербург, 2010. 128 с.
17. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2006 – 2010 гг. (Обзор данных) / Свистов П.Ф., Першина Н.А., Полищук А.И., Павлова М.Т., Семенец Е.С. // ФГБУ «ГГО» Росгидромета. – Санкт-Петербург, 2014. 116 с.
18. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2011 – 2015 гг. (Обзор данных) / Свистов П.Ф., Першина Н.А., Полищук А.И., Павлова М.Т., Семенец Е.С. // ФГБУ «ГГО» Росгидромета. – Санкт-Петербург: Саратов: Амирит, 2016. 116 с.
19. Ежегодные данные по химическому составу и кислотности атмосферных осадков за 2016 – 2020 гг. (Обзор данных) / Першина Н.А., Полищук А.И., Павлова М.Т., Семенец Е.С. // ФГБУ «ГГО» Росгидромета. – Санкт-Петербург: Саратов: Амирит, 2021. 114 с.
20. Сукачёв В.Н. Избранные труды в трех томах: Основы лесной типологии и биогеоценологии. Под ред. Е. М. Лавренко. Л.: Наука. 1972. Т. 1. 419 с.
21. Ярмишко В.Т., Игнатьева О.В., Евдокимов А.С. Некоторые аспекты мониторинга сосновых лесов в экстремальных условиях Кольского Севера // Самарский научный вестник, 2019. № 8(2). С. 81–86.
Response of Pinus sylvestris pine increments to transboundary pollution in boreal phytocenoses
A.E. Koukhta, PhD (Biology), Leading Researcher, Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology (IGCE), [email protected], Moscow, Russia
O.V. Maksimova, PhD (Technique), Leading Researcher, Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology (IGCE), Moscow, Russia
T.G. Makhrova, Head of the Arboretum, Mytischi Branch of Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
S.A. Gromov, PhD (Geography), Deputy Director, Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology (IGCE), Leading Researcher, Institute of Geography of RAS, Moscow, Russia
References
1. Eremeeva V.G., Denisova E.S. Gas resistance of woody plants in Western Siberia. Siberian Ecological Journal. 2011. No. 2. P. 263–271. [in Russian].
2. Zotikova A.P., Bender O.G., Sobchak R.O., Astafurova T.P. Comparative assessment of the structural and functional organization of the leaf apparatus of coniferous plants on the territory of Gorno-Altaisk. Bulletin of Tomsk State Technical University. 2007. No. 299. P. 152–161. [in Russian].
3. Kobzar A.I. Applied mathematical statistics. For engineers and scientists. Moscow, Fizmatlit. 2006. 816 p. [in Russian].
4. Kukhta A.E. The influence of temperature and precipitation on the annual linear growth of Scots pine on the shores of Kandalaksha Bay. Lesnoy Vestnik. 2009. No. 1 (64). P. 61-67. [in Russian].
5. Kukhta A.E., Pchelkin A.V., Poleshchuk A.M. Assessment of the response of pine and spruce stands of the central forest state nature reserve to transboundary air pollution using the methods of the international joint integrated monitoring program. Problems of environmental monitoring and modeling of ecosystems. 2018. Vol. 29. No. 4. P. 29–37. [in Russian]. DOI: 10.21513/0207-2564-2018-4-29-43
6. Maksimova O. V., Kukhta A. E. Approach to assessing the growth parameters of Scots pine Pinus sylvestris L. in boreal habitats. Ecological systems and devices. 2024. No. 1. P. 28-37. [in Russian]. DOI: 10.25791/esip.1.2024.1424
7. Maksimova O.V., Kukhta A.E., Korotkov S.A. The impact of black carbon and other climatic factors on the linear growth of Scots pine (Pinus Sylvestris L.) in the territory of the Kivach Nature Reserve. Lesnoy Vestnik. [Forestry Bulletin], 2023. Vol. 27. No. 5. P. 48–59. [in Russian] DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-48-59
8. Makhneva S.G., Menshchikov S.L. The quality of pollen of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the area of impact of emissions from JSC "Karabashmed". Lesnoy Vestnik [Forestry Bulletin]. 2021. Vol. 25. No. 1. P. 32–44. [in Russian] DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44
9. Neverova O.A. Application of phytoindication in assessing environmental pollution. Biosphere. 2009. No. 1. P. 82–92. (in Russian).
10. Pavlov I. N. Patterns of natural renewal in conditions of technogenic pollution [KhBZ]. 2004. No. 1-2. P. 31-38 [in Russian].
11. Papina O.N., Sobchak R.O., Astafurova T.P. The influence of an urbanized environment on integumentary tissues and water content in the needles of species of the Pinaceae Lindl family Bulletin of Tomsk State Technical University. Biology. 2013. No. 3 (23). P. 152–161. [in Russian].
12. Ramenskaya M.L. Analysis of the flora of the Murmansk Region and Karelia. L.: Science. 1983. 215 p. [in Russian].
13. Guide to integrated monitoring. Translation from English. – M., FGBU “IGCE Roshydromet and RAS”, 2013 [in Russian]. (http://downloads.igce.ru/publications/ICP_IM_Manuals/Manual_rus_04122013.pdf)
14. Rybakov D. S. The influence of sulfur pollution on the radial growth of Pinus sylvestris L. in the Republic of Karelia. Princ. ekol. 2017. No. 2 (23). P. 47-60. [in Russian].
15. Rykova T.V. Study of the reaction of pine phytocenoses to the fallout of heavy metals in a field experiment. Forestry information. 2015. No. 1. P. 62-71. [in Russian].
16. Annual data on the chemical composition and acidity of atmospheric precipitation for 2001–2005. (Data review). Svistov P.F., Pershina N.A., Polishchuk A.I. Federal State Budgetary Institution "GGO" of Roshydromet. St. Petersburg, 2010. 128 p. [in Russian].
17. Annual data on the chemical composition and acidity of atmospheric precipitation for 2006 – 2010. (Data review). Svistov P.F., Pershina N.A., Polishchuk A.I., Pavlova M.T., Semenets E.S. Federal State Budgetary Institution "GGO" of Roshydromet. St. Petersburg, 2014. 116 p. [in Russian].
18. Annual data on the chemical composition and acidity of atmospheric precipitation for 2011 – 2015. (Data review). Svistov P.F., Pershina N.A., Polishchuk A.I., Pavlova M.T., Semenets E.S. [Federal State Budgetary Institution "GGO" of Roshydromet]. St. Petersburg: Saratov: Amirit, 2016. 116 p. [in Russian].
19. Annual data on the chemical composition and acidity of atmospheric precipitation for 2016 – 2020. (Data review). Pershina N.A., Polishchuk A.I., Pavlova M.T., Semenets E.S. Federal State Budgetary Institution "GGO" of Roshydromet. St. Petersburg: Saratov: Amirit. 2021. 114 p. [in Russian].
20. Sukachev V.N. Selected works in three volumes: Fundamentals of forest typology and biogeocenology. Ed. E. M. Lavrenko. L.: Science. 1972. Vol. 1. 419 p. (in Russian)
21. Yarmishko V.T., Ignatieva O.V., Evdokimov A.S. Some aspects of monitoring pine forests in extreme conditions of the Kola North. Samara Scientific Bulletin. 2019. No. 8(2). P. 81–86. [in Russian].
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:13:06/16.07.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
