Особенности радиального прироста сосны обыкновенной в условиях Липецкого промышленного центра

Цель работы: изучение особенностей радиального прироста стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в условиях Липецкой области.

Липецкая область является крупным промышленным регионом. На территории области располагается один из крупнейших комбинатов черной металлургии России ОАО «НовоЛипецкий металлургический комбинат» (НЛМК), на долю которого приходится 80% всех выбросов в атмосферу от стационарных источников региона. По состоянию на 2011 г. объем выбросов от НЛМК составил 277,6 тыс. т., предприятие занимает 4 место во Всероссийском перечне предприятий с наибольшим объемом выбросов от стационарных источников [5, 7]. Всего в 2011 г.у объем валовых выбросов в атмосферу Липецкого промышленного центра составил 349,188 тыс.т, из которых 84,6% приходится на стационарные источники [7]. В структуре промышленных выбросов, поступающих в атмосферу, большая часть приходится на СО (71,4%), углеводороды (8,9%), твердые частицы (7,0%) и NO x (5,8%) [5, 7].

Закладка и описание постоянных и временных пробных площадей (ПП) в культурах сосны обыкновенной проводилось по стандартным методикам [12, 16]. ПП были заложены на Грязинского лесничества (Липецкий промышленный центр), они располагались в непосредственной близости от НЛМК (район агломерационной фабрики) и Липецкой ТЭЦ-2. В качестве относительного контроля были заложены ПП в 17,5 км к северу от НЛМК (окрестности с. Капи-танщино). Дополнительно для определения среднего радиального прироста по области были заложены ПП на территории Елецкого и Тербун-ского лесничеств. На ПП проведен таксационный учет всех деревьев сосны обыкновенной.

Высота деревьев замерялась высотомером Haglof Electronic Clinometer (Haglof, Sweden) с точностью до 0,1 м, диаметр определялся на высоте 1,3 м мерной вилкой Mantax Precision Blue

MA 800 (Haglof, Sweden) с точностью до 0,5 см. Краткая таксационная характеристика изученных насаждений представлена в табл. 1.

Таблица 1. Краткая таксационная характеристика насаждений сосны обыкновенной в условиях Липецкого промышленного центра

Дендрохронологические исследования проводились по общепринятым методикам [2, 6, 22]. Для установления возраста древостоев у 10 деревьев на ПП на высоте 0,4 м с помощью возрастного бурава Haglof (Швеция) отбирались керны. Определение возраст и величины радиального прироста проводили на измерителе параметров кернов Corim Maxi (Германия) с точностью до 0,01 мм. Анализ влияния метеорологических условий на радиальный прирост проводили при помощи программы Dendroclim 2002 [19]. Климатические данные (среднемесячная температура воздуха и количество осадков по месяцам) были взяты по ближайшей метеостанции Конь-Колодезь (52°15 ′ с.ш., 39°15 ′ в.д.) по данным ВНИИ Гидрометеорологической информации – мировой центр данных (ВНИИГ-МИ-МЦД) [3]. Номер метеостанции в каталоге ВНИИГМИ-МЦД – 34026, номер в мировой сети метеостанций NCDC NOAA (National Climatic Data Center, National oceanic and atmospheric administration) – GHCND:RSE00151755 [21].

Исследования показали (рис. 1), что в условиях загрязнения радиальный прирост сосны обыкновенной в целом ниже по сравнению с контролем.

Липецкий промышленный центр

Год

Рис. 1. Радиальный прирост стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в условиях Липецкого промышленного центра

Радиальный прирост в условиях загрязнения колеблется в пределах от 0,96 мм (2011 г.) до 1,73 мм (1997 г.), в условиях контроля от 1,19мм (2013 г.) до 5,46 мм (1951 г.). Можно выделить два периода роста стволовой древесины сосны обыкновенной: 1951-1996 гг., когда радиальный прирост в условиях загрязнения ниже контрольных значений и 1996-2013 гг., когда радиальный прирост в условиях загрязнения примерно равен либо незначительно меньше контрольных значений. Анализируя отклонение радиального прироста по годам от средних значений (рис. 2) следует отметить тот факт, что в условиях загрязнения и в контроле значения текущего радиального прироста ниже средних значений по региону. При этом отклонения от средних значений в условиях загрязнения выше и колеблется в пределах от -13,81% до -68,92% (среднее значение отклонения -40,52%). В условиях контроля в первые годы текущий прирост либо выше средних значений по региону (до +67,88%), либо на уровне средних значений. С 1967 г. отмечается отклонение значений радиального прироста от среднего в отрицательную сторону (до -4,79%), среднее значение отклонения составляет -13,19%.

Анализ влияния метеорологических факторов на радиальный прирост (рис. 3) показал, что в условиях промышленного загрязнения отмечена положительная корреляция (significance test: 95% percentile range) значений радиального прироста сосны обыкновенной и осадками в июле ( P =0,3104), в условиях контроля отмечается положительная корреляция с температурой в мае ( Р =0,3073) и ноябре ( Р =0,3215).

Выводы: в условиях Липецкого промышленного центра отмечается снижение радиального прироста стволовой древесины сосны обыкновенной по сравнению с контролем. Отклонения значений радиального прироста стволовой древесины от средних значений в условиях загрязнения значительно выше, чем в контроле. Установлен факт влияния метеорологических факторов на радиальный прирост сосны обыкновенной. Несмотря на снижение радиального прироста стволовой древесины в условиях загрязнения не отмечается массовой гибели древостоев сосны, индекс относительного жизненного состояния насаждений сосны обыкновенной составляет 70%. Насаждения относятся к категории «ослабленные» и при этом продолжают успешно выполнять свои санитарно-защитные функции. Следовательно, сосну обыкновенную можно рекомендовать в качестве древесной породы при создании новых и реконструкции уже имеющихся санитарно-защитных насаждений в условиях Липецкого промышленного центра.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 1304-97518).

Рис. 2. Отклонение радиального прирост стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в условиях Липецкого промышленного центра

А. Липецкий промышленный центр

Б. Контроль

Рис. 3. Влияние метеорологических факторов на радиальный прирост стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в условиях Липецкого промышленного центра