Eng | Рус | Буряад
 На главную 
 Новости 
 Районы Бурятии 
 О проекте 

Главная / Каталог книг / Прибайкалье / Особо охраняемые природные территории (ООПТ) / Заповедники, национальные парки, заказники / Байкальский заповедник

Разделы сайта

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация

Погода

 

Законодательство


КонсультантПлюс

Гарант

Кодекс

Российская газета: Документы



Не менее полезные ссылки 


НОЦ Байкал

Галазий Г. Байкал в вопросах и ответах

Природа Байкала

Природа России: национальный портал

Министерство природных ресурсов РФ


Рейтинг@Mail.ru

  

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ КАК ФАКТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОСТОЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ БАЙКАЛЬСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

Автор:  Ермакова О.Д.
Субботина Л.В.
Источник:  Материалы исследований природных комплексов Южного Прибайкалья. – Улан-Удэ, 2000. – С.64-74.

Жизнедеятельность отдельных структурных звеньев экосистем зависит от множества условий, в частности от химического состава атмосферных выпадений. Некоторыми авторами /8,27/ подчёркивается, что основной путь выведения загрязнений из атмосферы - это их вымывание осадками, осуществляющееся наиболее интенсивно в безморозные сезоны года, в связи с чем образуются и приобретают массовый характер кислотные дожди /15/.
Потенциометрическое определение концентрации водородных ионов (рН) в дождях, выпадающих в лесном поясе среднегорий се-
верного макросклона хребта Хамар-Дабан, выявило неоднородность их актуальной реакции в различные месяцы (табл. 1).
 
Среди закисленных осадков (рН=3,0-5,2), как видно из таблицы 1, кислые дожди наиболее часто за период исследований выпадали в июне, августе и сентябре, а сильнокислые в июле. За лето и осень количество закисленных осадков (сильнокислые плюс кислые) варьировало от 39 до 65 %. Такая мощная протонная атака не могла не сказаться на состоянии природного комплекса в целом, а также растительного покрова в частности.
Растительный полог играет в биогеоценозе важнейшую роль, он способен снижать массированную кислотную нагрузку за счёт поступающих из растений, опада и подстилки катионов, а также включения иона водорода в состав органических соединений. Очистка биосферы от антропогенных выбросов полноценно может осуществляться только ненарушенным растительным покровом, а формации темнохвойных лесов, слагающие лесной пояс северного склона Хамар-Дабана, относятся к малоустойчивым геосистемам /3/. Обладая хорошими восстановительными свойствами, они рискуют их утратить ввиду активизировавшегося загрязнения атмосферы, а с ней и почв, к чему леса темнохвойной группы весьма чувствительны. Почвы северной части территории заповедника, например, бурые лесные, восприимчивы к кислотным осадкам, поскольку имеют кислую реакцию среды, легко диспергирующийся гуматно-фульватный гумус, грубый гранулометрический состав, хорошую водопроницаемость, невысокое содержание обменных оснований, обогащены алюминием и железом /10, 12, 19, 28/.
Растительный покров региона, как указывают литературные источники /23/, давно испытывает техногенные нагрузки. В настоящее время на побережье Байкала преобладают антропогенные, имеющие дигрессивное направление, смены растительного покрова 111. Смена типов лесов вблизи Байкальского целлюлозно-бумажного комбината происходит из-за повреждения лесообразующих пород поступающими в атмосферу промышленными выбросами комбината. Древние пихтовые леса Хамар-Дабана, сохранившиеся с третичного периода, играя важную средообразующую роль и являясь естественным резерватом узкоэндемичных видов и представителей реликтового комплекса, включающего около тридцати видов /18/, обладают слабой экологической пластичностью. В литературе есть факты, свидетельствующие о высокой (50%) общей заражённости грибами темнохвойных лесов, произрастающих на Хамар-Дабане в зоне   острого   хронического   отравления   атмосферы   выбросами БЦБК, в то время как в контроле (Тункинская долина) пихта поражается в пределах 5-10% /24/. При изучении влияния выбросов БЦБК на пихтовые формации байкальских склонов Хамар-Дабана выявлена двухфазность реакции пихты на загрязнения. Для первой фазы характерно усиление активности функциональных приспособительных реакций. Во второй фазе активизация обменных процессов на ранних стадиях повреждения сменяется угнетением синтеза основных метаболитов /20/.
Показателем экологического благополучия древостоев служит распределение деревьев по категориям состояния 191. Пихтовые леса Байкальского заповедника, где при перечётах на постоянных пробных площадях установлена тенденция к снижению количества живых деревьев, относятся к насаждениям с нарушенной устойчивостью. В отдельные годы отмечена прямая зависимость резкого возрастания доли текущего отпада от климатических условий, в частности, это объясняется увеличением коэффициента водности, что имело место в 1990 г. III. Исследователями санитарного состояния ассоциаций кедрового стланика, проводившими работы в высокогорном поясе заповедника в 1990-1992 гг., высказано предположение о связи причин резкого ослабления этого вида не только с климатическими, но и с антропогенными факторами /26/. Возможно, изначальные источники ослабления лесных ассоциаций заповедника кроются не столько в повышенной влажности, сколько в качестве атмосферных выпадений /13,14/, среди которых количество сильнокислых осадков колебалось в эти годы по месяцам от 25 до 50 %. Кроны деревьев задерживают около 30% осадков и первыми реагируют с загрязняющими веществами при их контакте с фотосинтези-рующими поверхностями. Накапливающиеся на листьях металло-содержащие пылевые выпадения трансформируются под действием выделений живых тканей, образуя комплексы органоминеральных водорастворимых соединений тяжёлых металлов, и с подкроновыми водами включаются в миграционный поток экосистемы /11/.
Непосредственное воздействие атмосферных осадков на отдельные растения в последнее десятилетие стало в заповеднике обычным, визуально различимым явлением. Ниже приводим описание повреждений растительности, наблюдаемых в течение фенологического сезона 1991 г., когда закисленные дожди в июне-июле составляли больше половины от общего количества осадков, а в августе-сентябре - 100%. При этом сильнокислые дожди не фиксировались только в августе, а в остальное время их участие было значительным, от 30 до 50%. После прошедших в период с 28 июня по 8 июля сильнокислых дождей (рН=4,4-4,0), на многих растениях появились ожоги, особенно заметные после выпавших Ъ-Л июля осадков с рН= 4,0. Наиболее существенными внешними повреждениями отличались представители крупнотравья: анемона байкальская, аконит, бодяк, иван-чай, какалия, купальница, соссюрея, чемерица. Вслед за ними подобные ожоги регистрировались на листьях ольхи, берёзы и рябины, на хвойных, на малине, бруснике, чернике. Подтверждением возникновения ожогов на листьях растений вследствие непосредственного выпадения кислотных дождей можно считать их появление в последней декаде сентября на молодых побегах вторично вегетирующего бодяка. В начале роста их поверхность была чистой, но после очередного сильнокислого дождя (рН= 4,3), выпавшего 25 сентября, характерные пятна поразили всю молодую листву бодяка.
Ниже приводим видимые параметры поражений растительности.
Бодяк, первичная вегетация. На листьях коричневые и бурые пятна, диаметром 0,1 - 4,0 см. Со временем на их месте образуются сквозные дыры. Значительно поражены края листовых пластин. Площадь повреждения 40%.
Бодяк, вторичная вегетация. Белёсые пятна, в дальнейшем на их месте возникает сначала паутина, затем дыры. Площадь поражения 10%.
Купальница, соссюрея, какалия. На стебле отмечены продолговатые коричневые пятна, длиной 0,1-5,0 см и шириной 0,1-0,3 см. У листьев в основном повреждены края. По всей поверхности листьев отмечены мелкие, белёсо-коричневые пятна, размером до 0,3 см; буро-тёмно-коричневые пятна, шириной 0,5 и длиной 1,0-1,5 см. В границах пятен образуются сквозные дыры. Площадь поражения 30-50%.
Анемона байкальская, аконит. Края листовых пластин полностью повреждены, представляют собой сухую буро-коричневую кайму. По листу разбросаны разных размеров и формы буро-коричневые пятна и дыры.
Василистник. Повреждён менее других растений. На обеих сторонах листа отмечены некрупные жёлтые, белёсые, бурые и чёрные пятна, занимающие примерно 1/3 листовой поверхности.
Иван-чай. На обеих сторонах листьев отмечены буро-коричневые
ожоги, в большинстве случаев занимающие до 1/5 поверхности листовой пластинки. Концентрируются пятна по краям и у вершин листьев. На стебле видимых изменений нет. На пробной площади не зацвёл ни один экземпляр. Развитие прекратилось в фазе «рост цветочной почки», длящейся обычно месяц (с 20 июня по 20 июля), и именно токсичные осадки, по нашим предположениям, остановили дальнейшее формирование генеративных органов растений.
Чемерица. Стебель буро-чёрный. Лист почти весь тёмно-бурый, с тёмно-зелёными тяжами, шириной до 5,0 см в нижней зелёной части. По всей листовой поверхности дыры, диаметром 0,1-0,6 см. По краям листьев отмечена чёрная кайма.
Страусопёр обыкновенный. Стебель чистый. На листовых поверхностях есть светло-коричневые пятна, диаметром 0,2-0,3 см. Ожоги заметнее в пристеблевой части вай, верхушки их чистые, зелёные.
Малина. Белые, сливающиеся пятна, диаметром 0,1-0,2 мм. Впоследствии они приобретают бурый тон, на них видны тонкие коричневые перетяжки, затем на их месте образуются дыры.
Брусника. Стебель чистый. По краям листочков, в основном у вершины, отмечено массовое пожелтение. Чёрно-бурые пятна, размером 0,5-2,0 мм видны по обеим сторонам листа. На местах ожогов образуются дыры и бурая сетка.
Черника. Стебель чистый. Некоторые листочки сплошь тёмно-бурые, на них зафиксированы дыры диаметром до 0,3 мм. На зелёных листочках отмечены чёрные пятна, размером около 0,1 мм. Сплошь по поверхности листочков в массе видны тёмно-бурые, а у вершин - жёлто-бурые пятна.
Ольха. На стволе видимых изменений нет. На листьях белёсые пятна, диаметром 0,2-1,0 см. По краю листа ожоги коричневого цвета.
Рябина. С обеих сторон листовых пластинок отчётливо видны бурые пятна, размером от 0,1 до 4,0 см.
Берёза. По краю листа - коричнево-бурые пятна, есть дыры, размером 0,5—1,5 см. По краям дыр видна отчётливая коричневая кайма.
Кедр. У зелёной хвои отмечены локализующиеся в верхней части хвоинок светло-коричневые и бурые пятна, длиной до 0,5 см. У буро-жёлтой хвои зафиксированы аналогичные повреждения, но имеющие чёрно-бурый цвет и длину до 2,5 см. Вся поверхность хвоинок усыпана мелкими, шириной 0,2-0,4 мм и длиной 0,8-10,0 мм,
светло-коричневыми пятнами.
Наиболее подробно воздействие, оказываемое на природу заповедника аэротехногенными выбросами, анализировалось на примере черничников, занимающих на северных отрогах Хамар-Дабана 51303 га (или 88,7% от всех ягодников северного склона) и по значимости представляющих собой один из важнейших компонентов биосферы, нарушения в развитии которого влекут невосполнимые для охраняемого комплекса потери ввиду незаменимости и многообразия его опосредованного влияния на растительный и животный мир. Для этого выбирались фитоценозы, в напочвенном покрове которых доминирует черника, расположенные на территории и в охранной зоне заповедника на разных отметках высоты над уровнем моря. В каждом фитоценозе под пологом кедра, пихты, берёзы, рябины, папоротника орляка и на открытых местах (в «окнах») на модельных кустиках черники проводился подсчёт количества чистых и поражённых листочков, визуально определялся процент их повреждённой площади.
Выяснилось, что с увеличением высоты местности над уровнем моря количество поражённых листьев черники увеличивается не только на открытых местах, но и под пологом буквально всех пород деревьев и крупнотравья, в том числе и папоротников. Например, количество поражённых листьев у черники, растущей под кедром в кедраче чернично-зеленомошном (620 м над уровнем моря) увеличивается по сравнению с черникой, растущей также под пологом кедра в березняке черничном (500 м над уровнем моря) на 41,3% - с 29,3 до 70,6%; под берёзой на 29,5% - с 37,3 до 66,8%; в «окнах» на 1,9% - с 58,9 до 60,8%. Количество поражённых листьев у черники, растущей под рябиной в кедрово-пихтовом лесу (580 м над уровнем моря) возрастает по сравнению с черникой, растущей под рябиной в кедрово-берёзовом лесу (550 м над уровнем моря) с 23,9 до 62,9%, т.е. на 39,0%; под орляком - с 28,3 до 52,0%, т.е. на 23,7%. Количество поражённых листьев у черники, растущей под пологом пихты в кедраче чернично-зеленомошном (620 м над уровнем моря), по сравнению с черникой, растущей под пихтой в кедрово-берёзовом лесу (550 м над уровнем моря), увеличивается с 46,2 до 50,1%, т.е. на 3,9%. Причём с превышением высоты местности над уровнем моря увеличение количества листьев черники с ожогами, растущей под кедром, рябиной, берёзой, орляком, идёт более интенсивно, нежели у черники, растущей под пихтой или на открытых местах.
При сопоставлении количества поражённых листьев черники, произрастающей под пологом разных пород деревьев, но на одной отметке высоты над уровнем моря, наблюдается следующая картина. На высоте с отметкой 500 м над уровнем моря самый высокий процент поражённых листьев зафиксирован у черники, растущей в «окнах», - 58,9%, самый низкий под кедром - 29,3%; на высоте с отметкой 550 м над уровнем моря самый высокий роцент у черники, растущей под пологом пихты и берёзы, - 46,2 и 44,8% соответственно, а самый низкий у черники, растущей под пологом рябины, -23,9%; на высоте с отметкой 580 м над уровнем моря самый высокий процент у черники, растущей под пологом рябины и в «окнах», - 62,9 и 60,2% соответственно, самый низкий у черники, растущей под пихтой, - 46,8%; на высоте с отметкой 620 м над уровнем моря самый высокий процент у черники, растущей под кедром, - 70,6%, самый низкий у черники, растущей под пихтой, - 50,1%.
Как видим, листочки черники были повреждены под пологом всех пород деревьев и папоротника на разных высотах над уровнем моря. Самое большое количество листьев с ожогами обнаружено у черники, растущей под пологом кедра на высоте 620 м над уровнем моря - 70,6%, а самое малое у черники, растущей под пологом рябины на высоте 550 м над уровнем моря - 23,9%. Вероятно, этим фактом доказывается активная восприимчивость черники к интенсивному закислению, усугубляющемуся после прохождения атмосферных вод через кроны и стволы кедра. Нашими наблюдениями установлено, что кедр, по сравнению с пихтой и елью, является наиболее мощным подкислителем осадков, понижая показатели рН сильнокислых и кислых дождей на 0,5-1,35 единицы. Рябина способна подщелачивать (на 0,7-0,8 ед. рН) сильнокислые осадки, а по отношению к кислым дождям часто индифферентна.
Повреждение листовой поверхности черники, отмеченное после выпадения дождей, не могло не сказаться в конечном итоге на её урожайности. Нарушение процессов газообмена и фотосинтеза в растениях привело к опаду не только листочков с ожогами, но и зелёных, с виду здоровых листочков. Из-за недостатка органических и минеральных веществ начала интенсивно опадать завязь, позднее -зелёные плоды. В результате значительно уменьшилось количество кустиков с плодами, число плодов на одном кустике и с единицы площади. Так, количество кустиков с плодами на 1 м по отношению к кустикам с цветками составило 33,5% - на ПП 1 и 48,4% - на
ПП 2 (табл. 2); число плодов на одном кустике по сравнению с числом цветков уменьшилось вдвое на обеих площадях; сохранность урожая на ПП 1 составила 14,8%, на ПП 2-27,2%. То же самое наблюдалось в 1985 г., когда после выпадения дождей в июне-июле листочки у черники изменили окраску и начали массово опадать. Многие кустики среди лета стояли оголённые. Процент кустиков с плодами на 1 м2, по отношению к кустикам с цветками, составил тогда на ПП 1-14,4%, на ПП 2-21,5%; количество плодов на одном кустике, по сравнению с количеством цветков, уменьшилось в пять раз на обеих площадях; сохранность урожая составила на ПП 1-2,9%, что соответствовало урожайности 1,8 кг/га. Если средний урожай за 4 года (1987-1990), которые можно считать благоприятными в погодном отношении, был на ПП 1-143,7 кг/га, а на ПП 2-441,8 кг/га, то в 1991 г. он уменьшился втрое и составил 51,8 и 143,4 кг/га соответственно.
Промвыбросы, выпадающие с дождями в виде различных кислот, в совокупности с другими факторами внешней среды оказывают влияние и на качество урожая черники. Это проявляется в том, что на ягодах, спелых и находящихся в стадии поспевания, также обнаружены ожоги в виде глубоких язвочек. Ягоды становятся однобокими, изменяется их цвет и, по-видимому, химический состав, замедляется рост. Много ягоды начинает гнить. Так, в 1985 г. на ПП 1 было отмечено 70,5% гнилой и больной ягоды, на ПП 2-65,1%.
Характерные повреждения, появляющиеся на растениях после выпадения кислотных дождей, дают основания предположить связь с химическими воздействиями, по внешним признакам похожими на ожоговые поражения двуокисью серы /16/. Дополнительно об этом свидетельствует преждевременный листопад у лиственных пород деревьев /15/, наблюдающийся в последние годы в заповеднике довольно часто. Взаимосвязь отмеченных повреждений растительности с кислотными осадками подтверждается не только их массовостью и обширностью распространения по территории заповедника, но и независимостью возникновения от температуры воздуха и сезонности, что нельзя объяснить только деятельностью энтомовредителей или болезнями.
 
В заключение необходимо указать на выработанные приспособительные реакции растительности, произрастающей на побережье Байкала, где в целом из дождей, собранных в районе посёлка Тан-хой с 1988 по 1994 г. (июнь-сентябрь), количество кислотных осадков варьировало в пределах 60-80%, а процент сильнокислых доходил до 16-27%. Тем не менее в этой зоне отмечены факты отсутствия видимых химических поражений на ольхе и тополе, в отличие от лесных аналогов. По-видимому, более интенсивное и длительное влияние атмосферных загрязнений привело к тому, что данные экологические условия некоторыми древесными породами приморских ландшафтов воспринимаются как норма. Например, в Прибайкалье выявлена популяция лиственницы даурской с повышенной устойчивостью к фтору /21/. Кроме того, сосняки береговой полосы (на протяжении от г. Байкальска до ст. Мишиха), хотя и не имеют внешних симптомов поражения хвои и побегов, не могут считаться здоровыми. Уровень деформации кроны деревьев разных возрастов составляет 30-65%. Частично сосновые древостой относятся к средней степени угнетения, характеризующейся проявлением устойчивой хронической болезни; частично - к слабой, физиологически означающей  переходное состояние между фоновым  и устойчивой хронической болезнью. Ослабление сосновых насаждений от действия поллютантов сопровождается массовым распространением фи-топатогенных инфекций, весомым дополнением деградации хвойных /22/. Имея большую фотосинтетическую поверхность, интенсивно накапливающую загрязняющие вещества, лиственные породы приспособлены к самоочищению от воздействия токсикантов за счёт ежегодного сбрасывания листвы. Будучи более пластичными и динамичными по отношению к факторам среды, в том числе и к антропогенным, они жизнеспособнее хвойных. Поэтому в очагах скопления промышленных выбросов, к каковым, в силу специфичности метеоусловий, относится байкальская котловина/4,17/, а также - хребты, окружающие Байкал с юга и запада, реальна смена коренных хвойных формаций /6, 25/. Разнообразные растения и фитоце-нозы Байкальского заповедника представляют ценность не только как объекты для изучения и сохранения ввиду их уникальности. Воздействие атмосферных эмиссий ставит вообще под угрозу естественное функционирование темнохвойной тайги Южного Прибайкалья, поскольку, изменяя химический состав растений, приводит к нарушениям биогеохимических циклов круговорота веществ в фитоценозе и опосредованно влияет на все составляющие цепи экосистемы. А именно первичным лесам водосборной площади байкальского региона отводится главенствующая роль в формировании экологической ситуации биологических систем Байкала.

Назад в раздел





СПРАВОЧНАЯ СЛУЖБА

Национальная библиотека Республики Бурятия

Научно-практический журнал Библиопанорама

Охрана озера Байкал 
Росгеолфонд. Сибирское отделение   
Туризм и отдых в Бурятии 
Официальный портал органов государственной власти Республики Бурятия 





Copyright 2006, Национальная библиотека Республики Бурятия
Информационный портал - Байкал-Lake