авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Лесной и химический комплексы –

проблемы и решения

Сборник статей по материалам

Всероссийской научно-практической конференции

25-26 октября 2012 г.

Том 1

Красноярск 2012

УДК 630.643

Л 505

Лесной и химический комплексы – проблемы и решения. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Том 1 – Красноярск: СибГТУ, 2012.- 182 с.

Организация и проведение конференции, издание сборника осуществлялось при поддержке КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности»

Редакционная коллегия:

Огурцов В.В. – д-р техн. наук, профессор, ректор СибГТУ Субоч Г.А. – д-р хим. наук, первый проректор - проректор по НР СибГТУ Немич В.Н. - канд. с.-х. наук, доцент, директор НИУ СибГТУ Шевелев С.Л..- д-р с.-х. наук, профессор Матвеева Р.Н. – д-р с.-х. наук, профессор Мелешка А.В.. – канд. техн. наук, доцент Полетайкин В.Ф. – д-р техн. наук, профессор Рязанова Т.В. – д-р хим. наук, профессор Пен Р.З. – д-р тех. наук, профессор Левшина В.В. – д-р техн. наук, профессор Доррер Г.А. – д-р техн. наук, профессор Лобанова Е.Э. - канд. эконом. наук, доцент Соколов В.Л. - канд. техн. наук, доцент Товбис М.С. – д-р хим. наук, профессор Чудинов Е.А. – д-р техн. наук, доцент © ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», ЛЕСНЫЕ СООБЩЕСТВА: ИЗУЧЕНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО УДК 630.431.2(571.51) Л.В. Зленко ОЦЕНКА ГОРИМОСТИ ЛЕСОВ В УСЛОВИЯХ АБАНСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск Основной целью данных исследований является оценка горимости лесов в условиях Абанского лесничества. За продолжительный период с 2001 по 2011 годы, была изучена горимость насаждений, по которой можно сказать, что наблюдается тенденция роста количества лесных пожаров. Оценка горимости лесов, необходима, прежде всего, для того, чтобы выяснить какие насаждения чаще всего подвержены пожарам.

В Сибири всегда наиболее сложной проблемой лесного хозяйства были лесные пожары. Так, например, в зимнее время снежный покров будет наиболее высокий лишь к концу декабря. И таяние снега в лесу оттягивает приближение пожароопасной ситуации, в то время как вблизи населенных пунктов из-за преобладания ветров снежный покров практически отсутствует, то создаются условия для возникновения и быстрого распространения лесных пожаров на значительные площади.

Леса Сибири сформировались в результате долговременных динамических процессов. При этом их разнообразие обусловлено как климатом и условиями местопроизрастания, так и воздействием других природных и антропогенных факторов, среди которых одним из наиболее значимых является пирогенный [1, 2, 3] Для оценки горимости лесов Абанского лесничества, использовались отчётные данные лесничества и Красноярской авиационной базы охраны лесов с 2001 по годы. Всего за данный период исследования возникло 230 пожаров с общей площадью 5750,3 га. Проанализирована характеристика горимости по участковым лесничествам и составу насаждений.

Наибольшее количество пожаров зафиксировано в 2003, 2008, 2010, 2011 годах, а максимальные площади в 2003, 2004, 2010, 2011 годах (таблица 1). Анализ данных лесных пожаров свидетельствует о появлении в эти годы тенденции к увеличению числа и площади лесных пожаров и о том, что в эти годы были засушливые погодные условия.

Кроме того нарушение сложившейся системы финансирования и материально технического обеспечения лесного хозяйства при переходе к рыночным методам регулирования производственных отношений отрицательно сказалось на работе противопожарных служб.

За период исследования количество низовых пожаров составило 100 % от общего числа. Такой высокий процент площади объясняется тем, что данные пожары возникают на протяжении всего пожароопасного периода. Наибольшая площадь пожаров наблюдалась в 2003 – 1415,5 га, и в 2011 – 1300,2 га.

Так же напрямую это связано с тем, что финансирование в последние годы значительно слабее, чем раньше, оснащённость, доставка продовольствия незначительная. Но все равно главной проблемой считается значительное потепление климата, что влечет за собой засуху и быстрое высыхание лесного горючего материала, в связи с этим, наблюдается рост горимости и в других регионах нашей страны и за рубежом.

Число пожаров в условиях Абанского лесничества динамично увеличивается год от года. Так, по состоянию на 20 мая 2012 года, на данной территории было зафиксировано уже 33 возгорания, что значительно превысило число пожаров за пожароопасный сезон прошлых лет (рисунок 1).

Рисунок 1 – Количество пожаров в Абанском лесничестве По годам и в среднем за весь период по территории Абанского лесничества была подсчитана горимость, частота, средняя площадь и количество пожаров (таблица 1).

Проанализировав эти показатели по шкале Г.А. Мокеева видно, что в 2007 году горимость лесов составила от 0,001 % (низкая) до 0,2 - 0,3 % (высокая) в 2003, 2004, 2010, 2011, что также отразилось на средней горимости (рисунок 2).

Рисунок 2 – Динамика горимости лесов по годам Таблица 1 – Характеристика горимости лесов Абанского лесничества за период с 2001 – 2011 гг.

Частота, Годы Количество, Средняя площадь шт./ 100 Горимость, % пожаров шт./площадь, га одного пожара, га тыс. га 1 2 3 4 2001 16/159,9 10,0 3,9 0, 2002 9/44,5 4,9 2,2 0, 2003 41/1415,5 34,5 10,0 0, 2004 16/1242 77,6 3,9 0, 2005 4/158 39,5 1,0 0, 2006 2/110 55,0 0,5 0, 2007 1/5 5,0 0,2 0, 2008 25/302,5 12,1 6,1 0, 2009 12/128,7 10,7 2,9 0, 2010 33/884 26,8 8,0 0, 2011 71/1300,2 18,3 17,3 0, Всего 230/5750, Последние годы антропогенная напряжённость растёт в результате сложной экономической обстановки, из-за чего большая часть населения посещают лес, который стал единственным источником дохода.

Причинами возникновения лесных пожаров чаще всего является нарушение правил пожарной безопасности. По вине местного населения возникает 23 % по количеству и 12 % от площади лесных пожаров.

Значительное количество пожаров, причины которых не установлены 69 % по количеству и 70 % по площади, говорят о низкой оперативности обнаружения лесных пожаров службами охраны лесов. Причиной этому, прежде всего, является недостаточность финансирования лесного хозяйства в последние годы. Незначительная часть пожаров распределяет между следующими причинами: грозовые разряды, деятельность лесозаготовителей, сельскохозяйственные палы.

Библиографический список:

1 Матвеев, П. М. Последствия пожаров в лиственничных биогеоценозах на многолетней мерзлоте [Текст] - Красноярск, 2006. – 268 с.

2 Фуряев, В. В. Роль пожаров в процессе лесообразования [Текст] / В. В. Фуряев – Новосибирск: Наука, 1996. - 253 с.

3 Цветков, П.А. Адаптация лиственницы Гмелина к пожарам в северной тайге Средней Сибири [Текст] / П.А. Цветков/ Сибирский экологический журнал. – 2005. – № 1.- С.

117-129.

УДК 630.1/5(571.51) Л.В. Зленко ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ В УСЛОВИЯХ АБАНСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск Целью данных исследований является установление причин возникновения лесных пожаров в условиях Абанского лесничества. За период с 2001 по 2011 годы, были изучены причины возникновения пожаров, отслежена динамика их распределения по дням недели и преобладающим породам. Показано распределение материальных затрат по годам.

Лесной пожар представляет собой горение, стихийно распространяющееся на лесной территории. При этом, пожарную зрелость предопределяют в основном два фактора: влажность горючих материалов и соотношение их запаса с количеством вегетирующей травянистой растительности [1].

Последние годы антропогенная напряжённость растёт в результате сложной экономической обстановки, из-за чего большая часть населения посещают лес, который стал единственным источником дохода.

Причинами возникновения лесных пожаров чаще всего является нарушение правил пожарной безопасности. По вине местного населения возникает 23 % по количеству и 12 % от площади лесных пожаров.

Значительное количество пожаров, причины которых не установлены 69 % по количеству и 70 % по площади, говорят о низкой оперативности обнаружения лесных пожаров службами охраны лесов. Причиной этому, прежде всего, является недостаточность финансирования лесного хозяйства в последние годы. Незначительная часть пожаров распределяет между следующими причинами: грозовые разряды, деятельность лесозаготовителей, сельскохозяйственные палы.

В течение фактического пожароопасного сезона, который длится с апреля по октябрь наибольшее число возгораний по данным за 11 лет приходится на май (139) и июнь (46) пожаров соответственно, наименьшее количество пожаров приходится на октябрь (2 пожара). Такое большое число пожаров в весенне-летний период вызвано особенностями климата, поздним выпадением весенних осадков и преобладанием площадей травянистых типов леса.

Преобладание насаждений с разнотравным напочвенным покровом обусловило наличие мощного слоя травяной ветоши и резкое увеличение природной пожарной опасности в ранневесенний период пожароопасного сезона. При наличии ветреных дней увеличение травяных типов леса стало одной из важных причин возникновения и быстрого распространения ранневесенних пожаров, что в целом увеличило общую пожарную опасность лесного фонда.

При распределении числа пожаров по дням недели, мы отметили, что разбег находится в границах между 24 и 36 штуками, и лишь, количество пожаров в воскресенье оказалось на уровне 45 штук (за анализируемый период с 2001 по годы), рисунок 1.

Рисунок 1 – Распределение числа пожаров по дням недели (2001 – 2011 гг.) Такой перевес в количестве объясняется выходным днем, т.е. стремлением населения к поездкам на природу (отдых, туризм и прочее).

Характерной особенностью района является малое количество темнохвойных пород, зачастую приуроченных к понижениям рельефа местности и, как правило, являющихся практически негоримыми.

Наибольшую площадь, пройденную пожаром и количество их, составляют березняки, преимущественно травянистых типов леса 5549 га. Наибольшие запасы лесных горючих материалов, включая подстилку, присущи разнотравным березнякам, которые в современной структуре лесного фонда занимают господствующее положение. Вместе с тем высокая продуктивность способствует развитию под пологом насаждений и высокого травяного покрова до 0,6 кг/м2 и более, при отмирании которого образуется слой сухой травяной ветоши, достигающий толщины 0,5 м.

Средняя площадь одного пожара в березняке 26,55 га, что превышает данный показатель в сосновых лесах в 2,8 раза. Горимость березняков высокая - 0,1 %. Это говорит о том, что березовые леса наиболее посещаемы и расположены вблизи населенных пунктов и характеризуются высокой природной пожарной опасностью в весенне-летний период.

Анализируя горимость лесов за 11 лет, можно отметить, что частота пожаров в березовых лесах также преобладает по сравнению с сосновыми и превышает последние в 10 раз (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика горимости лесов по преобладающим породам Количество, Средняя Частота, Горимость Порода шт./площадь, га площадь, га шт./ 100тыс.га (средняя), % 0, Сосна 21/201,3 9,58 5, низкая 0, Берёза 209/5549 26,55 51, высокая Распределение пожаров по лесничествам показывает, что самое большое количество пожаров приходится на Абанское сельское лесничество, что объясняется непосредственной близостью лесов к населенным пунктам и землям сельскохозяйственного назначения. Меньше всего пожаров приходится на Каменское лесничество. Это объясняется отдаленностью от крупных поселков, а также большим количеством озер, рек и ручьев на территории этого лесничества.

Максимальная средняя площадь одного пожара зафиксирована в Почётском лесничестве в 2004 году. Это можно объяснить тем, что с наступлением тепла, население небольших населенных пунктов расположенных на территории этого лесничества, где очень хорошо развита сеть дорог, входит в лес и порой невозможно ограничить доступ людей в насаждения этого лесничества.

На деле не всегда представляется возможным оценить ущерб от лесного пожара в рублях и копейках. Дело не только в конкретной цене от потери в стоимости древесины, но и ценности леса в моральном и психологическом плане. Стоимостная оценка древостоя тоже весьма условна, так как менялась ориентация государственной политики, соответственно менялись стоимость лесных богатств. Тем не менее, оценить потери, в лесном фонде, можно по прошествии некоторого времени.

В соответствии с инструкцией о порядке привлечения к ответственности за нарушение лесного законодательства расходы на тушение лесных пожаров включают:

1) заработанную плату занятых тушением лесного пожара рабочих;

2) стоимость услуг машин, тракторов, других механизмов, в том числе собственных, используемых при тушении лесного пожара, рассчитанная исходя из отработанных смен;

3) стоимость израсходованных при тушении пожара материалов, средств тушения и другого имущества, используемого при тушении лесного пожара;

4) прочие расходы, связанные с тушением лесного пожара, например, расходы на питание рабочих, непосредственно занятых на тушении лесного пожара. Материальные затраты на тушение лесных пожаров представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Материальные затраты на тушение Суммарный ущерб от лесного пожара, кроме расходов на тушение лесных пожаров, включает:

1) стоимость потерь древесины на корню в результате пожара;

2) стоимость выращивания лесных культур взамен погибших молодняков естественного происхождения или ранее созданных лесных культур;

3) стоимость работ по очистке территории от захламленности, образовавшейся в результате пожара;

4) стоимость сгоревших объектов и готовой продукции.

На основании вышеизложенного, составляется протокол о лесном пожаре, именно он является одним из основных документов, на который ссылается лесничества для удовлетворения гражданского иска о возмещении вреда.

Однако не всегда в лесничествах проводят калькуляцию реального суммарного ущерба нанесенного лесным насаждениям, который включал бы в себя и потери древесины, и множество недополученных ресурсов недревесной продукции леса.

Библиографический список:

1 Черных, В.А. Лесные пожары в ленточных борах Кулундинской степи [Текст] / В.А. Черных, В. В. Фуряев. – Новосибирск: Наука, 2011. – 176 с.

УДК 667.271.4/571.13/ А.А. Гайвас Т.А. Пантюхова ДЕНДРОФИЛЬНЫЕ ВИДЫ КОКЦИД, ВРЕДЯЩИЕ ГОРОДСКИМ НАСАЖДЕНИЯМ Г. ОМСКА ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина г. Омск В насаждениях г. Омска зарегистрированы дендрофильные виды кокцид.

Проанализирована встречаемость по годам и распространение их в различных экологических категориях городских насаждений (2007-2011гг.). Отмечена большая разница между потенциальной и фактической плодовитостью.

Биоценозы городских насаждений очень разнообразны - от достаточно сложных, приближенных к биоценозам естественных пригородных лесов, до самых упрощенных по своей структуре и составу.

Городские зеленные посадки растут на уплотненной почве, испытывают повышенную температуру воздуха и почвы и постоянный недостаток влаги и питания, имеют плохую аэрацию почвы благодаря соседству каменных зданий и тротуаров, загрязняются пылью, дымом и газами. Вредные примеси, действуя отрицательно на дыхательные органы и мягкие покровы тела насекомых, создает неблагоприятные условия, при которых выживают только формы, защищенные от прямого воздействия вредных веществ, либо щитками и восковыми выделениями (у кокцид и тлей), либо свернутыми листьями (у листоверток и трубковертов), чехликами (у чехлоносок), или эпидермисом листьев (у листовых минеров). Постоянное загрязнение воздуха, являющееся непременным атрибутом современного города, накладывает отпечаток и на характер энтомофауны городских насаждений в целом. Именно влиянием вредных примесей в воздухе можно объяснить преобладание в городах скрытоживущих видов [2].

Кокциды являются одной из наиболее адаптированных групп вредителей зеленых насаждений города в силу ряда своих биологических особенностей: наличию защитных покровов, покровительственной окраски, тесной связи с растениями-хозяевами, возможности проникать в насаждения на всех фазах развития с посадочным материалом, относительно высокой плодовитости [4].

В результате исследований проводимых в 2007-2011 гг. на постоянных площадях в насаждениях различных экологических категорий г. Омска, были зафиксированы 6 видов дендрофильных кокцид: малая еловая ложнощитовка (Physokermes hemicryphus Dalman), большая еловая ложнощитовка (Physokermes picea Schrank), туевая ложнощитовка (Parthenolecanium fletcheri Cockerell.), акациевая ложнощитовка (Parthenolecanium corni Bouche.), чилиговая ложнощитовка (Eulecanium caraganae Borchs.), березовая подушечница (Pulvinaria betulae L.) [1]. Три из них – связаны с хвойными растениями, три – с лиственными.

На хвойных наиболее часто встречаемым видом является малая еловая ложнощитовка (48,7% деревьев на обследуемой территории г. Омска были заселенны данным вредителем), на лиственных акациевая ложнощитовка (38,3% осмотренных деревьев и кустарников повреждаются этим вредителем) (рисунок 1).

Рисунок 1 – Заселения зеленных насаждений кокцидами, %.

За пять лет исследований наиболее часто встречались три вида кокцид:

акациевая ложнощитовка, большая еловая ложнощитовка и малая еловая ложнощитовка, остальные виды встречались или в единичных экземплярах либо в отдельные годы.

Таблица 1 - Встречаемость дендрофильных кокцид Встречаемость по годам Вид 2007 2008 2009 2010 Чилиговая ложнощитовка - + - - ед Акациевая ложнощитовка + + + ++ ++ Туевая ложнощитовка - - ед + + Большая еловая ложнощитовка + + + + + Малая еловая ложнощитовка +++ +++ +++ ++ ++ Березовая подушечница - - - ед Встречаемость видов:

- - не встречался;

ед - встречается единичными особями;

+ - присутствует на фоновом уровне;

++ - имеет распространение;

+++ - развивается в массе.

Кокциды в зеленых насаждениях города повреждают большой ассортимент деревьев и кустарников, по пищевой специализации подразделяются на полифагов (акациевая ложнощитовка, березовая подушечница), олигофагов (малая еловая и большая еловая ложнощитовка, туевая ложнощитовка) и монофагов (чилиговая ложнощитовка) (таблица 2).

Таблица 2 – Растения повреждаемые кокцидами в зеленых насаждениях Вид Породный состав Малая еловая и большая Ель сибирская, ель европейская, ель колючая, пихта еловая ложнощитовка белая, ель Шренка.

Акациевая ложнощитовка Калина, рябина, вяз, тополь, акация, клен.

Туевая ложнощитовка Туя шаровидная, туя западная.

Березовая подушечница Рябина, береза.

Чилиговая ложнощитовка Акация.

Для каждого вида дендрофильных кокцид в условиях города характерны предпочитаемые места обитания в пределах насаждений и пространственное распределение по кормовому растению. Наибольшим количеством видов представлены комплексы дендрофильных кокцид, формирующиеся в дворовых посадках (пять видов), парках (пять видов) и уличных посадках (пять видов). Основу большинства комплексов составляют еловая ложнощитовка и акациевая ложнощитовка. Эти виды дендрофильных кокцид можно отнести к типичным обитателям городских зеленых насаждений, наилучшим образом приспособившимся к экологической обстановке города.

Сильное ослабление деревьев, заселенных дендрофильными кокцидами, объясняется потерей значительной части питательных веществ, которые высасываются вредителями, разрушением растительных тканей под действием слюны щитовок.

Механические повреждения и токсическое действие слюны вредителей вызывают разрушение и отмирание коры вплоть до камбия и древесины. На молодой коре образуются трещины. Массовое размножение щитовок и ложнощитовок отмечается в старых и молодых насаждениях [3].

Основная часть питательных веществ самки кокцид идёт на производство потомства. Высокая плодовитость необходима им в связи с тем, что открыто живущие и малоподвижные, они весьма уязвимы. Высокая смертность компенсируется большой энергией размножения.

Таблица 3 - Распространение видов дендрофильных кокцид в различных экологических категориях городских зеленых насаждений Экологическая категория насаждения Вид уличные лесопарки парки дворы посадки Чилиговая ложнощитовка - - ед ед Акациевая ложнощитовка ++ ++ + Туевая ложнощитовка + + - Большая еловая ложнощитовка + + + + Малая еловая ложнощитовка +++ + ++ ++ + ++ Березовая подушечница ед +++ +++ За годы исследований была отмечена большая разница между откладываемым количеством яиц (потенциальная плодовитость) и отродившимися личинками (фактическая плодовитость) (табл. 4). Это связанно главным образом, с деятельностью многочисленных врагов, главным образом, паразитов, живущих за счёт ее яиц.

Таблица 4 – Средняя плодовитость кокцид в зеленых насаждениях г.Омска Вид Плодовитость, шт./самка потенциальная фактическая Малая еловая ложнощитовка 347 Акациевая ложнощитовка 1354 Большая еловая ложнощитовка 456 Туевая ложнощитовка 478 Березовая подушечница 57 Чилиговая ложнощитовка 42 Наибольший интерес с хозяйственной точки зрения представляют яйцееды, так как они уничтожают вредителя в стадии яйца, чем предупреждают появление вредящих стадий.

Детальное исследование фауны, распространения, экологии и вредоносности кокцид позволит теоретически обосновать систему мероприятий по ограничению численности и снижению вредоносности кокцид в условиях городских декоративных насаждений.

Библиографический список:

1. Борхсениус Н.С. Практический определитель кокцид (Соссо1с1еа) культурных растений и лесных пород СССР. / Н.С. Борхсениус // М-Л. Изд-во АН СССР. 1963.- с.

2. Мозолевская Е.Г. Концепция мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы./ Е.Г. Мозолевская // Лесной вестник, 1998.- № 2-С. 5- 3. Мозолевская Е.Г. Роль дендрофильных насекомых и патогенных грибов в городских фитоценозах / Е.Г. Мозолевская, Н.К. Белова, Е.П.Кузьмичев // Сб. науч. тр.

"Ученые вузов - народному хозяйству "М. - София, МЛТИ, 1989. - С. 21 - 28.

4. Мясникова А.В. Дендрофильные кокциды в зеленых насаждениях г. Санкт Петербурга / А.В. Мясникова //Автореферат канд. биол. наук.- Вильнюс. - 2012.-19 с.

УДК 630(571.13) Т.А. Пантюхова А.А. Гайвас ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ ФГБОУ ВПО Омский государственный аграрный университет им.П.А. Столыпина г.Омск Изучена динамика лесокультурного фонда Омского лесхоза – филиала СБУ «Омсклес». Проанализированы результаты инвентаризации лесных культур хвойных пород за период 2005 -2011 гг.

Восстановление лесов является одной из важных и приоритетных задач лесного хозяйства. Оно осуществляется на зонально-лесотипологической основе и направлено на воспроизводство лесных ресурсов в максимально короткие сроки наиболее эффективными способами, повышение продуктивности и качества лесов, обеспечение оптимальной лесистости территории.[1,2,3] Омский лесхоз расположен в южной лесостепи Западной Сибири. На его территории преобладают лиственные насаждения, хвойные насаждения представлены лесными культурами. В течение исследуемого периода (2005-2011гг.) лесные культуры были созданы на площади 335,7га как на лесных, так и не лесных землях. На долю лесных земель приходилось 55,8% от общей площади, они представлены подпологовыми культурами. Производство лесных культур под пологом леса прежде всего направлено на преобразование низкополнотных березовых насаждений в сложные, более полно использующие плодородие почвы, на повышения их продуктивности и устойчивости. Нелесные земли составляли 44,2% - это земли, вышедшие из под сельскохозяйственных угодий - сенокосы и пашня.

В нашем регионе основной метод производства культур – посадка. При создании культур предпочтение отдавали сосне обыкновенной и ели обыкновенной, в последние годы (2007 и 2010гг.) высаживали лиственницу сибирскую. Для посадки использовали стандартные сеянцы, выращенные в постоянном питомнике лесхоза.

Качество проведения лесокультурных работ определяли в процессе инвентаризации лесных культур. В таблице 1 приведены результаты инвентаризации культур хвойных пород на лесных землях.

Приживаемость и сохранность культур сосны обыкновенной была выше нормативной. Лучшие результаты у однолетних культур отмечены в Усть Заостровском мастерском участке (94,8%), а у трехлетних культур - в Городском мастерском участке (95,3%) и в Усть-Заостровском (89,9%). Сохранность пятилетних культур выше норматива, максимальная величина была в Городском мастерском участке (85,2%).

Таблица 1 - Результаты инвентаризации культур хвойных пород на лесных землях (2005 -2011 гг.) Средневзвешенная приживаемость Площадь, Мастерский участок и сохранность, % га однолетних трехлетних пятилетних Сосна обыкновенная Городской 15,2 85,0 95,3 85, Усть-Заостровский 9,3 94,8 89,9 67, Красноярский 35,0 84,2 76,2 Харанский 35,0 84,2 76,2 Среднее значение 87,1 84,4 76, Ель обыкновенная Городской 12,2 77,4 70,1 67, Красноярский 22,3 85,9 79,7 68, Усть-Заостровский 2,6 96,4 95,5 94, Харинский 14,0 85,1 78,9 75, Среднее значение 86,2 81,1 76, Лиственница сибирская Городской 13,5 79,6 72,3 Красноярский 13,0 85,2 76,1 Лузинский 2,0 72,6 72,3 Харинский 13,0 80,0 73,4 Среднее значение 79,4 73, Приживаемость однолетних культур лиственницы сибирской выше норматива, за исключением Лузинского мастерского участка (72,6%). Лучшие результаты были в Красноярском (85,2%) и в Харинском мастерских участках (80%). Приживаемость трехлетних культур была выше норматива только в Красноярском (76,1%) и в Харинском(73,4%).

Приживаемость в однолетних и трех летних культурах ели обыкновенной превышала норматив во всех мастерских участках за исключением Городского мастерского участка. Лучшие результаты отмечали в Усть-Заостровском мастерском участке (в однолетних культурах -96,4%;

трех летних – 95,5%). Сохранность пятилетних культур превышает норматив во все годы наблюдений, максимальная - в Усть-Заостровском мастерском участке (94,4%).

Таким образом, лесной полог защищает сеянцы от неблагоприятных факторов среды благодаря этому повышается приживаемость и рост культур. На лесных землях приживаемость и сохранность была выше у культур сосны обыкновенной и ели обыкновенной.

В таблице 2 приведены данные инвентаризации культур хвойных пород на нелесных землях.

Таблица 2 - Результаты инвентаризации культур на нелесных землях (2005 -2011гг.) Мастерский участок Площадь Средневзвешенная приживаемость, га и сохранность, % однолетних трехлетних пятилетних Сосна обыкновенная Лузинский 17,9 82,2 82,0 66, Усть-Заостровский 20,0 86,6 85,4 75, Среднее значение 84,4 83,7 70. Ель обыкновенная Городской 8,3 77,2 71,7 65, Лузинский 12,1 72,3 72,2 66, Усть-Заостровский 2,9 86,5 84,4 Среднее значение 78.7 76,1 65, Лиственница сибирская Лузинский 11,5 78,7 58,1 Усть-Заостровский 52,2 61,6 70.1 Среднее значение 70,2 64,1 Культуры сосны обыкновенной на нелесных землях выращивали в Лузинском и Усть – Заосторовском мастерских участках, приживаемость и сохранность была выше нормативной во все годы наблюдений.

Приживаемость и сохранность культур ели обыкновенной на нелесных землях была выше нормативной в Усть-Заостровском мастерском участке (у однолетних 86,5%;

трехлетних-84,4%). Приживаемость однолетних и трехлетних культур в Городском и Лузинском мастерских участках были ниже нормы, а сохранность пятилетних превышала норматив.

Культуры лиственницы сибирской создавались в Лузинском и Усть-Заостровском мастерских участках. Приживаемость однолетних культур соответствует нормативам только в Лузинском мастерском участке 78,7%. Ниже норматива приживаемость в Усть-Заостровском мастерском участке (61,6%). Приживаемость трехлетних культур была ниже норматива.

Таким образом, на нелесных землях самая высокая приживаемость была в культурах сосны обыкновенной.

Из выше изложенного можно заключить, что лучшие результаты инвентаризации отмечены в культурах сосны обыкновенной как на лесных, так и нелесных землях;

а в культурах ели обыкновенной на лесных землях.

Библиографический список:

1. Лесные культуры. Учебник/ Под общ. Ред. А.Р.Родина. М.: ВНИИЛМ, 2002. – 440 с.

2. Новоселова А.И. Справочник по лесным культурам./ А.И. Новоселова, А.Р. Родин.

М.: Лесная промышленность,1984. – 308с.

3. Руководство по лесовосстановлению и лесоразведению на землях лесного фонда Западной Сибири. М.: Мин. природ. ресур. РФ., 2005. – 72 с.

УДК 6304.012:634.948 О.П. Глазкова Н.Т.Спицына САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В БОЛЬШЕМУРТИНСКОМ ЛЕСНИЧЕСТВЕ ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск Дана оценка санитарно-гигиенического эффекта основных типов сосновых насаждений, произрастающих в 100 км от крупного промышленного центра – г.

Красноярска, на основе их биологической продуктивности и некоторых биометрических показателей.

Лес является сложным природным комплексом, выполняющим в окружающей человека среде многообразные полезные функции. Из всех наземных экосистем только леса обеспечивают длительное (200 лет и больше) крупномасштабное консервирование углекислого газа в телах живых растений.

Фитомасса лесного фитоценоза – это своеобразный экологический щит территории, который во многом определяет стабильность атмосферы. Вследствие этого, леса выступают в качестве наиболее дешевого и очень активного фактора «откачки» из атмосферы связанных со сжиганием ископаемого топлива излишков углекислого газа - основного компонента в составе парниковых газов.

Лес - это важнейший источник кислорода на Земле, который одновременно синтезирует органическое вещество хлорофиллом клеток. Известно, что поглощение углекислого газа и выделение кислорода пропорциональны приросту всей фитомассы насаждений.

Целью нашей работы явилось изучение санитарно-гигиенических функций и лесоводственных аспектов сосновых насаждений Большемуртинского лесничества. Это связано с тем, что сосновые насаждения являются одной из наиболее распространенной лесорастительной формацией этого лесничества. Эти насаждения произрастают приблизительно в 100 км на север от г. Красноярска – крупного промышленного центра.

В работе использовали общепринятые и известные методики, В.В. Протопопова с соавторами, (1969), А.И.Уткина (1975), С.В.Белова (1983) и других.

Объектом наших изучений явились сосновые насаждения Большемуртинского лесничества в трех разных типах леса. Для достижения поставленной цели было отобрано пятнадцать выделов по пять в следующих типах леса: осоково-разнотравном, орляково-разнотравном и крупнотравном. Получена лесоводственно-таксационная характеристика этих насаждений (Таблица 1). Анализируя эти данные, мы получили следующие результаты. Возраст насаждений варьирует от 45 до 140 лет (III-VII классы возраста);

средний диаметр и высота изменяются от 15 до 40 см и от 16 до 28 м соответственно;

запасы стволовой древесины варьируют от 90 до 240 м3/га;

полнота в пределах 0,3-0,7;

класс бонитета изменяется от I до IV.

Естественное возобновление представлено сосной, пихтой, в единичном случае осиной и кедром и его количество варьирует в пределах от 0,5 до 4,0 тыс.шт./га в своем большинстве благонадежного состояния.

Подлесок неоднородный, редкий, представлен такими видами как спирея средняя, шиповник, черемуха, смородина, рябина.

Живой напочвенный покров состоит из таких видов, как майник двулистный (Maianthemum bifolium L.), вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea L.), грушанка круглолистная (Xanthium strumarium L.), костяника каменистая, земляника лесная (Fragaria vesca L.), клубника лесная и другие.

Известно, что проявление экологических функций леса тесно связано с их биологической продуктивностью и состоянием [3]. Под биологической продуктивностью, согласно А.И.Уткина [7], понимается количество органического вещества, создаваемого автотрофами в процессе фотосинтеза на единице площади за определенный промежуток времени.

С целью оценки санитарно-гигиенических функций исследуемых насаждений, мы, используя данные Позднякова.Л.К. с соавторами [2], рассчитали запасы надземной фитомассы древостоев (Таблица 2).

Величина фитомассы в орляково – разнотравном типе леса изменяется в пределах от 81 до 113 т/га;

в осоково-разнотравном типе - от 114 до 49 т/га;

в сосняке крупнотравном - от 45 до 103 т/га.

Используя данные В.В.Протопопова [4] и других авторов о том, что поглощение углекислого газа и выделение кислорода пропорциональны приросту всей фитомассы насаждения, мы получили следующие данные. Величина среднего ежегодного прироста фитомассы в исследованных древостоях варьирует в пределах от 0,55 до 1,33 т/га. В сосняке орляково – разнотравном (VI-VII класс возраста) кислородопроизводительная способность – в пределах 0,9-1,45 т/га;

в сосняке осоково – разнотравном (V класс возраста) – 0,8 – 1,8 т/га и в сосняке крупнотравном – 0,4 – 1,9 т/га.

Аналогичная тенденция прослеживается и в отношении поглощения углекислоты, где разбежки составляют в пределах 1,0 – 2,5 т/га (Таблица 3).

Для расчета пылеаккумулирующей способности был использован показатель листового индекса. Рассчитано, что его величина изменяется в пределах от 0,8 до 2,08.

Индекс листовой поверхности (листовой индекс) - это отношение суммарной поверхности листьев (односторонней) и хвои (полной) к единице площади участка, занятого фитоценозом или его отдельными ярусами. Листовой индекс - безразмерный коэффициент. Мы в своей работе использовали этот показатель для расчета некоторых санитарно-гигиенических функций.

Как показали расчеты, способность аккумулировать пыль сосняками за вегетационный период составляет: орлякового – разнотравного – 0,5 – 0,7;

осоково – разнотравного – 0,3 – 0,8 и крупнотравного – 0,5 – 0,6 т/га.

Кроме того, нами произведена оценка фитонцидной активности насаждений. Мы рассчитали, что наибольшей фитонцидной активностью отличаются осоково – разнотравные сосняки, где максимальное значение (311,4 кг/га) выделяет 1 га девяностолетнего древостоя за вегетационный период.

Минимальное значение (128 кг/га) также отмечено в этом же типе леса этого же возраста древостоя, однако его полнота ниже (0,5), чем в предыдущем насаждении (0,7).

Таким образом, как показали исследования, фитонцидная активность, кислородопроизводительная и углепоглотительная способности древостоев зависит, в первую очередь, от таких таксационных показателей как бонитет, запас стволовой древесины и полнота. Чем выше эти показатели, тем выше санитарно – гигиенический эффект.

Как показали наши расчеты, сосновые насаждения Большемуртинского лесничества вносят ощутимый вклад в оздоровление экологического бассейна.

Таблица 1 – Лесоводственно - таксационная характеристика насаждений Средние Количество № пробной Возраст, лет Запас, м3/га Полнота Бонитет деревьев, площади диаметр, шт/га высота, м см 1 2 3 4 5 6 7 Сосняк орляково – разнотравный (ОРР) 1 110 22,0 30,0 240 0,7 3 450, 2 110 22,0 30,0 210 0,6 3 380, 3 110 22,0 30,0 210 0,6 3 380, 4 120 21,0 36,0 170 0,5 3 342, 5 140 22,0 40,0 180 0,5 3 318, Сосняк осоково – разнотравный (ОСРТ) 6 90 20,0 24,0 220 0,7 3 540, 7 90, 21,0 26,0 240 0,6 411, 8 90 18,0 24,0 100 0,3 4 9 90 21,0 24,0 200 0,5 3 342, 10 95 22,0 28,0 110 0,3 3 191, Сосняк крупнотрвный (КРТ) 11 45 15,0 16,0 90 0,4 2 0, 12 70 22,0 24,0 180 0,5 1 318, 13 75 23,0 26,0 220 0,6 1 363, 14 75 22,0 26,0 180 0,5 1 318, 15 75 22,0 28,0 210 0,6 1 Таблица 2 - Запасы надземной фитомассы древостоев № пробной Фитомасса, т/га площади Стволов Крон Хвои Всего 1 2 3 4 Оряково - разнотравный 1 103,97 12,25 3,96 123, 2 89,2 10,6 3,4 106, 3 89,2 10,6 3,4 106, 4 73,96 8,7 2,82 88, 5 58 9,1 2,95 84, Осоково - разнотравный 6 44,86 5,23 1,69 52, 7 93,7 13,1 4,33 114, 8 84,73 10,9 3,5 9 35,7 5,83 1,99 44, 10 58 9,1 2,95 84, Крупнотравный 11 38,4 7,95 2,89 49, 12 94,11 10,13 3,25 111, 13 73,96 8,7 2,82 88, 14 89,2 10,6 3,4 106, 15 73,96 8,7 2,82 88, Таблица 3–Санитарно–гигиенические функции основных типов леса сосновых насаждений.

Масса Средний Листовой Выделение № пробной Аккумуляция хвои ежегодный индекс, Поглощение СО2, фитонци площади т/га пыли, т/га (сырой), прирост га/га О2, т/га дов, кг т/га фитомассы, т/га 1 2 3 4 5 6 7 Орляково – разнотравный 8,40 1, 1 1,035 1,45 280,63 1,86 0, 7,35 1, 2 0,906 1,27 245,55 1,63 0, 7,35 1, 3 0,906 1,27 245,55 1,63 0, 6,53 1, 4 0,678 0,95 256,91 1,22 0, 6,3 1, 5 0,61 0,85 210,4 1,09 0, Осоково – разнотравный 9,32 1, 6 1,063 1,49 128,62 1,91 0, 9,22 2, 7 1,18 1,65 311,36 2,12 0, 5,08 1, 8 1,276 1,79 307,35 2,29 0, 7,69 0, 9 0,544 0,76 169,71 0,98 0, 3,85 0, 10 0,55 0,77 218,15 1,99 0, Крупнотравный 6,09 1, 11 1,0006 0,40 203,45 1,80 0, 6,3 1, 12 1,22 1,71 210,47 2,2 0, 7,0 1, 13 1,382 1,93 233,86 2,49 0, 6,3 1, 14 1,139 1,59 210,48 2,05 0, 7,35 1, 15 1,329 1,59 245,55 2,39 0, Библиографический список:

1 Белов, С. В. Лесоводство [Текст]: учебное пособие для вузов / С. В. Белов.- М. :

Лесная промышленность, 1983. – 352 с.

2 Поздняков, Л.К. Биологическая продуктивность лесов средней Сибири и Якутии [Текс] / Л.К. Поздняков, В.В.Протопопов, В.М. Горбатенко. – Красноярское книжное издат., 1969.

3 Протопопов, В.В. Средообразующая роль темнохвойного леса [Текст] / В.В.Протопопов. – Новосибирск: Наука, 1975. – 327с.

4 Протопопов, В.В.средообразующая роль лесных экосистем [Текст] / В.В.Протопопов. – Красноярск, 1982. – 139 с.

5 Протопопова, Е.Н. устойчивость древесных растений в промышленных городах Сибири. – Тез. Докл. Науч.- тракт. Конф. «Пути улучшения охраны окружающей среды». – Красноярск : ИЛиД СО АНСССР, 1982. – С.72-73.

6 Скрипальщикова, Л.Н. Пылеулавливающие свойства лесных экосистем в лесостепных районах Средней Сибири: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. биол. наук / Л.Н Скрипальщикова. - Красноярск. – 1997. - 20 с.

7 Уткин, А.И. Биологическая продуктивность лесов (методы изучения и результаты) [Текст] / А.И.Уткин. – В кн.: Лесоведение и лесоводство Т1. – М.: Наука, 1975. – С. 10 160.

УДК 634.012 А.С. Коростелев Н.Т. Спицына ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФИТОМАССЫ ТРАВОСТОЯ В УСЛОВИЯХ «ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ СОСНОВОГО БОРА В г. КАНСКЕ»

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск Дана оценка состояния живого напочвенного покрова как индикатора устойчивости соснового бора г. Канска в условиях рекреации Проблема изучения рекреационного воздействия на насаждения возникла во второй половине прошлого века и в настоящее время является очень актуальной.

Особенно это касается особо охраняемых территорий, где рекреационные нагрузки могут вызвать значительную трансформацию лесных биогеоценозов, которые выполняют важные защитные функции.

Известно, что пригородные леса, как правило, используются населением для отдыха как зимой, так и летом.

В условиях Канского лесничества этому виду антропогенной нагрузки подвержены больше всего насаждения соснового бора, который является местной достопримечательностью. Он привлекателен для отдыха населения г. Канска, численность жителей которого около ста тысяч человек. Канский сосновый бор находится в черте города, входит в состав Канского лесничества. Его общая площадь составляет 43,5 га.

Памятник природы «Сосновый бор в г. Канске» образован решением исполкома крайсовета от 25.12.1985 № 455 «О дополнении перечня памятников природы Красноярского края». Расположен памятник природы в жилом массиве города Канска.

На территории памятника природы запрещается: устройство проезжих дорог;

проезд всех видов автотранспорта;

рубка леса (за исключением санитарных рубок и рубок ухода );

нарушение почвенно-растительного покрова;

разжигание костров;

засорение бытовыми и промышленными отходами;

все виды строительства.

При оценке состояния лесов в условиях рекреации большое значение имеет изучение запасов живого напочвенного покрова, как одного из важнейших диагностических показателей.

Рекреация в лесу, в первую очередь, оказывает большое влияние на живой напочвенный покров, как наиболее уязвимый компонент лесного сообщества. Поэтому интенсивность этих антропогенных нагрузок является одним из основных факторов, определяющих флористический состав, жизненность, обилие и фитомассу видов травостоя.

Как показали исследования, виды растений, образующих живой напочвенный покров в лесу, особенно уязвимы в тех случаях, когда начинает действовать фактор рекреации. Растения страдают из-за уплотнения почвы, механических повреждений как надземных, так и подземных органов, обрыва, затаптывания почек возобновления, особенно ранних всходов. С увеличением рекреационной нагрузки быстро снижается численность таких видов растений, как герань лесная (Gегаmium silvaticum), володушка золотистая (Bupleurum aureum), медуница мягчайшая (Рulmonaria mollissima), костяника лесная (Rubus saxatilis) и др.

Преимущество получают виды, способные расти на почвах, плотность которых повысилась и продолжает повышаться по сравнению с исходным состоянием. Такие виды травостоя, как подорожник cpeдний (Plantago media), одуванчик лекарственный (Taraxacum officenale), горец птичий (Poligonum aviculare), клевер ползучий (TrifoHum repens) достаточно устойчивы к механическому воздействию благодаря особенностям своей морфоструктуры. Живой напочвенный покров под влиянием рекреационного пользования меняется в первую очередь, он же быстрее других компонентов лесных фитоценозов начинает меняться после снятия рекреационных нагрузок.

В своей работе мы использовали общепринятые методики при лесоводсственных исследованиях. [1,2,3] Таблица 1 Характеристика живого напочвенного покрова № Площадь троп Живой напочвенный покров пр.пл и вытоптанных проективное фитомасса, количество видов, шт/га участков,% покрытие, % т/га всего в том числе, % лес- лесо- луго- сор ных луговых вых ных Рекреационные 1 10 60 1,5+0,31 13/100 35 35 15 2 25 40 1,4+0,04 10/100 33 35 16 3 30 45 1,3+0,11 10/100 30 37 13 4 50 50 1,2+0,38 8/100 28 30 22 Контрольные 5 - 90 2,4+0,25 16/100 48 32 20 В таблице 1 приведены результаты наших экспериментальных исследований по состоянию живого напочвенного покрова в изученых сосновых насаждениях. Так, в рекреационных насаждениях с площадью троп от 10 до 50%, его фитомасса - в пределах от 1,2 до 2,4 т/га в абсолютно сухом состоянии.

Кроме того, мы изучили видовой состав травостоя (таблица 2). В рекреационных насаждениях количество видов изменяется от 8 до 13, в то время как на контроле - видов. Как считает Л.П.Рысин и др.(1987) кроме прямого воздействия на живой напочвенный покров в рекреационных насаждениях, проявляющегося в непосредственном вытаптывании, обрывании, также существует косвенное, обусловленное уплотнением верхних горизонтов почвы.

Таблица 2 Запасы живого напочвенного покрова Виды живого напочвенного Процентное содержание видов на пробных покрова *) площадях, № 1 2 3 4 1 Герань лесная (л) 14,7 18,6 15,9 17,8 11, 2 Володушка золотистая (л) 13,5 6,7 5,6 - 10, 3 Медуница мягчайшая (л) 14,8 8,7 - - 11, 4 Костянка каменистая (л) 9,6 15,3 17,8 16,7 7, 5 Подорожник средний (с) - 16,4 19,7 23,3 6 Одуванчик лекарственный - 5,8 8,9 9 1, (луг) 7 Горец птичий (луг) 8,5 8,6 7,9 8,4 6, 8 Клевер ползучий (с) 3,6 11,5 12,8 18,9 9 Подмаренник северный (л) 7,4 - - - 3, 10 Купена лекарственная (л) 9,3 - - - 8, 11 Борщевик рассеченолистн-ый 10,9 - - - 9, (л) 12 Майник двулистный (л) - - - - 4, 13 Колокольчик сборный (л) - - - - 1, 14 Купальница азиатская (л) 1,0 1,4 3,3 1, 15 Кровохлебка лекарственная (луг) 2,7 3,2 4,1 2,4 3, 16 Грушанка круглолистная (л) 3,0 3,8 4,0 3,5 4, 17 Клубника зеленая (луг) - - - - 6, 18 Осочка большехвостая (л) 1,0 - - 8, 20 Нивяник обыкновенный (луг) - - - Общие запасы: 1,5 1,4 1,3 1,2 2, т/га 100 100 100 100 *) Условные обозначения: л-лесные виды;

с-сорные виды;

луг-луговые виды.

На участках, интенсивно используемых в рекреационных целях, в 1,5-2 раза сокращается общая численность видов в травостое, а также изменяется соотношение экологических групп. Луговые виды в рекреационных насаждениях, как правило, имеют больший процент участия в составе травостоя. Это говорит о том, что изменения живого напочвенного покрова в насаждениях, испытывающих рекреационные нагрузки, обусловлены не только интенсивностью этих нагрузок, но и реакцией на них как травостоя в целом, так и отдельных его видов, в зависимости от их биологических особенностей.

Более подробно остановимся на трансформации видового состава живого напочвенного покрова под влиянием этого антропогенного вмешательства. Отношение различных растений к рекреационным нагрузкам неодинакова. В насаждениях, испытывающих это негативное воздействие (пр.пл.1,2,3,4,), исчезают такие лесные и лесолуговые виды, как подмаренник северный (Galium boreale), купена лекарственная (Polygonatum odoratum), борщевик рассеченолистый (Heracleum dissectum), майник двулистный (Majanthemum bifolium), колокольчик сборный (Campanula glomerata), купальница азиатская (Trollius asiaticus) и другие. Большинство из этих растений имеет хрупкие надземные органы, легко повреждаемые рекреантами, а также поверхностную корневую систему, плохо переносящую уплотнение почвы.

Как считает И.В. Таран с соавторами [3], уплотнение верхнего 10-см слоя почвы в сосняках до 1,2-1,3 г/см3 вызывает выпадения из состава травяного яруса лесных и лесолуговых видов и замену их сорными видами, которые выдерживают уплотнение почвы до 1,5-1,8 г/см3. По их данным, встречаемость подорожника среднего быстро возрастает с увеличением рекреационной нагрузки. Так, на участках, с площадью нарушенной поверхности до 80%, его встречаемость может достигать 41%.

Характерным является внедрение в состав живого напочвенного покрова исследуемого соснового бора подорожника среднего (Plantago media), пырея ползучего (Elitrigia repens), клевера ползучего (Trifolium lupinaster).

В исследованных рекреационных насаждениях максимальная фитомасса (в процентах от общей массы травостоя) приходится на следующие виды живого напочвенного покрова: ирис русский (Iris rythenica), костяника каменистая (Rubus saxatilis), клубника зеленая (Fragaria vesca) и осочка большехвостая (Carex marcoura).

Фитомасса нелесных видов: пырея ползучего, подорожника среднего и клевера ползучего достигает большего процента всей фитомассы травостоя в этих насаждениях.

Большая устойчивость этих видов к вытаптыванию обуславливается упругостью наземных побегов, хорошо развитой корневой системой или розеточным расположением листьев.

Таким образом, исследованиями установлено, что воздействие рекреационных нагрузок, которым подвержена значительная часть сосновых насаждений Канского бора, в первую очередь отражается на состоянии живого напочвенного покрова.

Рекреационные нагрузки снижают фитомассу живого напочвенного покрова в 2 раза. Состав травостоя видоизменяется исчезновением лесных и лесолуговых видов, а также внедрением сорных нелесных видов: пырея ползучего, подорожника среднего, клевера ползучего, которые не могут восполнить фитомассу исчезнувших лесных видов.

Библиографический список:

1 Программа и методика биогеоценологических исследований (под. ред. В.Н. Сукачева и Н.В. Дылиса).-М. : наука, 1966, 334 с.

2 Рысин Л.П., Золотова Ф.Н. К методике определения надземной части травянистого покрова.-В кН.: Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения хозяйства в лесопарковых условиях Подмосковья.-М.: Наука, 1968, с. 138-144.

3 Таран И.В., Спиридонов В.Н. Устойчивость рекреационных лесов.-Н.: Наука, 1977, с.

5-160.

Т.П.Кукина УДК 630.1+ О.И.Сальникова Г.Г.Полякова Н.В.Пашенова Т.С.Фролова1, ХМС-АНАЛИЗ ЛИПОФИЛЬНЫХ ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ ФЛОЭМЫ СОСНЫ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ И ФУНГАЛЬНОМ ЗАРАЖЕНИИ 1 – НИОХ СО РАН Новосибирск 2 – ИЛ имени В.Н. Сукачева СО РАН Красноярск 3 – НГУ Новосибирск Методом хроматомасс-спектрометрии изучено изменение состава липофильных вторичных метаболитов флоэмы сосны при повреждении коры и в ходе эксперимента, моделирующего фунгальное заражение. Полученные данные, систематизированные и статистически обработанные в течение 4 лет эксперимента могут способствовать разработке методик диагностики состояния древостоев и получению противогрибковых препаратов на основе липофильных компонентов, характеризующих иммунный ответ растения на фунгальное заражение.

Система хвойные-офиостомовые грибы является одним из примеров взаимоотношения растения-хозяина и паразита. Насекомые-ксилофаги, переносящие эти грибы на своей поверхности, инфицируют проводящие ткани ствола при его повреждении [12]. Изучение механизмов устойчивости растений к патогенам требует решения таких взаимосвязанных проблем, как выбор индуктора иммунной реакции и маркеров фитоиммунитета. Обычно мицелий вносят в полость, высеченную в живой коре (лубе) ствола. Параметры ответа растения на воздействие мицелия сравнивают с параметрами реакции на контрольное поранение луба. Наши исследования направлены на проверку возможности замены мицелия его экстрактивными веществами.


Результаты экспериментов на деревьях и каллусах хвойных свидетельствуют, что характеристики ответа тканей хвойных на действие мицелиальных экстрактов аналогичны таковым при использовании живого мицелия [2-3, 5-7, 10]. Отмечена активация фенольного метаболизма, накопление лигнина, увеличение зоны некротизации луба по сравнению с контрольными некрозами от поранения.

Использование грибных препаратов вместо живого мицелия позволяет исключить артефакты, обусловленные ростом и развитием мицелия: выделение развивающимся мицелием продуктов его метаболизма в растительную ткань и поглощение им питательных веществ растения [9]. Сравнение параметров ответа луба на поранение и поранение в сочетании с воздействием грибного экстракта показало разную динамику характеристик основного и вторичного метаболизма в этих двух вариантах опыта. Об этом свидетельствует отставание во времени процесса лигнификации стенок ситовидных клеток в зоне ответа луба на действие грибного экстракта и активации ферментов фенольного метаболизма в каллусах хвойных по сравнению с таковыми в контрольных вариантах [10-11]. При этом содержание и состав липофильных компонентов при повреждении и заражении коры дерева офиостомовыми грибами практически не исследовано [8].

При анализе зоны некроза луба Pinus silvestris, вызванного внесением экстракта из мицелия гриба Ceratocystis laricicola Redfern&Miner, выявлены липофильные соединения, содержание которых существенно изменилось после обработки растительной ткани грибным препаратом. Анализ липофильных соединений методом хроматомасс-спектрометрии (ХМС) осуществлялся в трех вариантах опыта: №1 – луб P. silvestris, отобранный в начале опыта (0 суток);

№2 – луб, отобранный через 21 суток после его поранения – высекания полости в живой коре до глубины древесины;

№3 – луб, отобранный через 21 суток после высекания полости и инъецирования ее экстрактом C. laricicola.

Исследования показали увеличение массы флоэмы в вариантах 2 и 3 по сравнению с 1, что говорит о транспорте резервных веществ к месту поранения в связи с активным ответом растительной ткани и синтезом защитных соединений.

Опыт проводился на сырье сбора 2009-2012 года в двух-трех повторностях на каждом образце сырья. Воздушно-сухое сырье размолото на электрической мельнице и просеяно через сито с отверстиями размером 2 мм. Экстракция проводилась ступенчато в проточном перколяторе. Навеска сырья загружалась в перколятор, заливалась порцией экстрагента, нагретого до 50С, настаивалась в течение 1-1.5 часа, экстракт сливался через нижний кран. При этом гидромодуль (соотношение растворитель:сырьё) составляет 1,5-2. Процесс повторяли 3-4 раза. При смене растворителя остаток экстракта удалялся из перколятора продуванием через сырье воздуха. Порции экстракта выпаривались на роторном испарителе досуха для определения массового выхода экстрактивных веществ. Экстракты, богатые липофильными компонентами, были получены путем применения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ). Далее экстракцию проводили 96%-ным этанолом. Средние выходы экстрактов сведены в таблицу. Пробоподготовка для ХМС-анализа включала, помимо экстракции, выделение фракций свободных кислот, связанных кислот и нейтральных компонентов, а также метилирование кислых фракций диазометаном. Хроматомасс-спектры записаны на приборе Hewlett Packard G 1800 A, состоящем из газового хроматографа HP 5890 серии II и масс-селективного детектора HP 5971. Колонка 30 м 0,25 мм 0,25 мкм с сорбентом HP-5MS (5% — дифенил, 95% — диметилсилоксан). Газ-носитель — гелий (1 мл/мин). Температура колонки: 2 мин. при 50C, далее повышение температуры со скоростью 4° в мин. до 300C, 30 мин при 300C. Температура испарителя 280C, источника ионов 170C. Такой режим анализа обеспечивает более полное прохождение анализируемой смеси через колонку хроматографа и как следствие обнаружение компонентов с длиной цепи более 22 атомов углерода и высокоокисленных дитерпеноидов [1].

Методом хроматомасс-спектрометрии однозначно идентифицированы более алифатических и дитерпеновых кислот в свободном и связанном виде, а также ряд нейтральных компонентов. Алифатические кислоты представляют собой компоненты с длиной цепи от 14 до 26 углеродных атомов, включая непредельные. Отмечено, что поранение и инъецирование коры снижает содержание свободных алифатических кислот в 8-10 раз, связанных в виде жиров и эфиров – в 2-5 раз. Содержание стеринов снижается в 1.5-2 раза, причем нативный луб содержит в основном (75%) свободные стерины, а в поврежденном и инъецированном образцах -ситостерин этерифицирован преимущественно линолевой и олеиновой кислотами. Дитерпеновые соединения представлены в основном смоляными кислотами в свободном и метилированном виде, спиртами и альдегидами, ранее идентифицированными в этом виде сосны и других хвойных растениях [4], однако соотношение их меняется при повреждении и инъецировании. Содержание альдегидов наивысшее в инъецированной флоэме, в пораненном лубе высокий процент дитерпеновых спиртов. При поранении и инъецировании флоэмы растет содержание смоляных кислот 1.5-2 раза, окисленных смоляных – в 5-11 раз. Таблица 1 отражает изменение в соотношении главных компонентов исследованных образцов флоэмы сосны при повреждении и инъецировании.

Таблица 1 - Параметры флоэмы ствола сосны в трех вариантах опыта Исследуемый параметр/Образец Нативная Поврежденная Инъециро флоэмы ванная Выход эфироэкстрактивных 6 12 веществ (ЭЭВ, %) Выход спиртоэкстрактивных 11 14 веществ (СЭВ, %) % свободных кислот в ЭЭВ 45-50 80-85 85- Соотношение АК:ДК во фракции 1:1.5 1:25 1: свободных кислот Соотношение АК:ДК во фракции 1.4:1 1:1.8 1: связанных кислот Сумма углеводородов* 100 330 Сумма альдегидов* 100 550 Сумма спиртов, в т. ч. 100/90 75/60 50/ -ситостерин* Пальмитиновая кислота* 100 25 Сумма олеиновой и линолевой 100 10 кислот* Дегидроабиетиновая кислота* 100 500 15-гидроксидегидро-абиетиновая 100 300 кислота* 7-оксодегидро-абиетиновая 100 400 кислота* Пимариналь* 100 300 Дегидроабиетол* 100 1000 *-Содержание соединений в экстракте нативной флоэмы взято за 100%.

АК – алифатические кислоты, ДК – дитерпеновые кислоты.

Полученные результаты могут способствовать разработке методик диагностики состояния древостоев и получению противогрибковых препаратов на основе липофильных компонентов, характеризующих иммунный ответ растения на фунгальное заражение. Оптимизация этих методик позволяет проверить модель создания растением "неполноценной" питательной среды, разработанной для травянистых растений и подтвердить принципиальную возможность расшифровки механизмов взаимодействия хвойных растений и патогенов в природных условиях без риска распространения грибной инфекции в насаждении. Это дает возможность выявлять изменчивость механизма защиты в связи с действием экологических факторов.

Библиографический список:

1. Баяндина И.И., Кукина Т.П., Покровский Л.М. Неполярные компоненты экстрактов зверобоя продырявленного // Химия растительного сырья. – 2007. – 3. – С. 39-45.

2. Ветрова В.П., Матренина Р.М., Полякова Г.Г., Пашенова Н.В. Метаболиты патогенных деревоокрашивающих микромицетов как индукторы защитных реакций хвойных // Микология и фитопатология. – 1995. – Т. 29. – Вып. 2. –С. 33-38.

3. Ильинская Л.И., Васюкова Н.И., Озерецковская О.Л. Биохимические аспекты индуцированной устойчивости и восприимчивости растений // Итоги науки и техники.

Защита растений. М.: ВИНИТИ. 1991. – Т. 7. – 192 с.

4. Пентегова В.А., Дубовенко Ж.В., Ралдугин В.А., Шмидт Э.Н. Терпеноиды хвойных растений, Новосибирск: Наука, 1987. – 97 с.

5. Поляков В.И., Полякова Г.Г., Пашенова Н.В., Стасова В.В. Применение грибных метаболитов для оценки состояния сосновых древостоев в условиях промышленного загрязнения // Известия РАН. Сер. биол. – 2005. – №4. – С. 506-512.

6. Полякова Г.Г., Пашенова Н.В., Поляков В.И., Зражевская Г.К. Индуцирование иммунной реакции хвойных метаболитами фитопатогенных грибов // Физиология растений. – 2008. – №4. – С. 552-559.

7. Полякова Г.Г., Пашенова Н.В., Поляков В.И., Стасова В.В. Иммунный метод изучения состояния сосновых древостоев // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2009. – №1. – С. 97-98.

8. Полякова Г.Г., Кукина Т.П., Пашенова Н.В., Сальникова О.И., Стасова В.В.

Применение мицелиальных экстрактов для изучения механизмов устойчивости хвойных к офиостомовым грибам // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2010. – №1. – С. 124.

9. Полякова Г.Г., Стасова В.В., Пашенова Н.В. Защитная реакция флоэмы ствола сосны на поранение и действие экстракта из мицелия Ceratocystis laricicola // Физиология растений. – 2011. – №5. – C. 702-710.

10. Шеин И.В., Полякова Г.Г., Зражевская Г.К., Пашенова Н.В., Ветрова В.П.

Накопление фенольных соединений каллусными культурами хвойных как реакция на грибы синевы древесины // Физиология растений. – 2001. – Т. 48. –№2. – С. 251-256.

11. Шеин И.В., Андреева О.Н., Полякова Г.Г., Зражевская Г.К. Изменение содержания фенольных соединений в каллусе сосны в ответ на элиситацию Fusarium разной степени патогенности // Физиология растений. – 2003. –Т. 50. – № 5. – С. 710-715.

12. Paine T.D., Raffa K.F., Harrington T.C. Interactions among scolytid bark beetles, their associated fungi and live host conifers // Annu. Rev. Entomol. – 1997. – 42. – P. 179-206.

УДК 547.913 Т.П. Кукина Е.В.Малыхин С.А.Попов А.М.Чибиряев НОВЫЕ ПРОДУКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ НИОХ СО РАН Новосибирск При совершенствовании схемы переработки ДЗ пихты в ОХЦ НИОХ СО РАН были получены новые средства защиты растений, росто- и иммуностимуляторы, кормовые добавки для животноводства и птицеводства, сырьё для парфюмерно косметической промышленности, компоненты лечебно-профилактических средств, оптически активные реагенты для тонкого органического синтеза. При этом конверсия сырья увеличилась втрое.


Пихта (ДЗ, побеги, кора, древесина) является богатейшим возобновляемым источником биологически активных органических веществ. Экстрактивные компоненты ДЗ пихты обычно подразделяют на липиды, терпеноиды, фенольные соединения, белки (вместе с аминокислотами), витамины и углеводы. Переработка ДЗ, в которой природа сконцентрировала уникальные биологически активные соединения, имеет вескую экономическую и экологическую мотивацию, поскольку способна одновременно решать задачи повышения рентабельности лесоперерабатывающих производств и защиты окружающей среды. Производство продукции на основе натуральных веществ из ДЗ – компонентов пищевых и парфюмерно-косметических продуктов, бытовой химии, средств иммуно-, ростостимуляции и защиты в растениеводстве и животноводстве, БАДов, лечебно-профилактических средств и т.п. – представляется мощным резервом устойчивого развития отраслей промышленности, связанных с лесными ресурсами России. Существуют многочисленные схемы переработки пихтового сырья с получением ценных для жизнедеятельности продуктов [1], тем не менее в основном производится пихтовое масло и сумма тритерпеновых кислот. В НИОХ им. Н.Н. Ворожцова СО РАН изучение экстрактивных веществ пихты сибирской начато в 1986 году. При этом несомненна заслуга сотрудников НИОХ СО РАН, выделивших и охарактеризовавших современными спектральными методами более 50 тритерпеновых компонентов из отечественных видов хвойных. По материалам исследований опубликовано более 50 научных статей, запатентованы различные способы получения ростстимулирующих препаратов с фунгицидным действием для сельского хозяйства [2]. На базе опытного химического производства НИОХ СО РАН реализована наработка препарата Новосил, выход концентрата тритерпеновых кислот обычно не превышает 6 % [3]. При этом остается два вида отходов: нейтральные эфироэкстрактивные вещества (около 6 %) и твердый шрот, обедненный липофильными компонентами. Поэтому целью нашей работы было создание комплексной технологии экстрактивного извлечения и рационального фракционирования экстрактивных веществ древесной зелени пихты, поиск полезных свойств полученных фракций для практического использования всей суммы ЭВ в виде новых композиционных продуктов. На пути достижения цели решались следующие задачи:

вовлечение в переработку и последующее практическое использование всей суммы ЭВ для снижения объёма отходов и повышения эффективности технологии;

разработка технологичных способов фракционирования ЭВ МТБЭ-экстракта ДЗ пихты и их техническая адаптация к оборудованию ОХП;

внедрение в технологию новой стадии – водной экстракции как способа дополнительного извлечения полезных ЭВ из ДЗ с одновременной регенерацией МТБЭ, абсорбированного на сырье;

выявление новых видов биологической активности фракций (композиций ЭВ) для определения новых сфер их практического применения.

Первый вид отходов производства Новосила – нейтральные компоненты – подвергался последовательно гидродистилляции при пониженном давлении, дистилляции при пониженном давлении и омылению. При этом получены следующие основные фракции: отгон-гидродистиллят (ОГНЧ), концентрат высококипящих летучих соединений, неомыляемые вещества и сумма «связанных» кислот. Состав этих фракций изучен подробно с использованием хроматомасс-спектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии [4, 5]. С учетом состава фракции были переданы на испытания на различные виды биоактивности. Фракция ОГНЧ показала антибактериальное и антифунгальное действие, обработка сельскохозяйственных растений препаратом на ее основе повышала иммунный статус и как следствие – урожайность ряда культур на 12-200 % [6]. Концентрат высококипящих летучих соединений содержал до 47% суммы борнеола и борнилацетата и применен для получения энантиомерно чистого борнеола [7]. Неомыляемые вещества, обогащенные биоактивными полипренолами и фитостеринами, показали высокую активность в качестве добавки к корму в птицеводстве. При этом достигались более высокие показатели выживаемости и суточных привесов бройлеров, а также конверсии корма.

При этом существенный результат получен не только на полностью гидролизованном концентрате, но и частично гидролизованном. На основе полученных данных запатентован препарат Витапринол [8]. Сумма связанных кислот повышает всхожесть семян зерновых и устойчивость картофеля к фитофторе, что способствует увеличению общего и товарного урожая основных сельскохозяйственных культур [9]. Для снижения потерь времени и ресурсов был испытан гидролизат без разделения на нейтральные неомыляемые вещества и «связанные» кислоты. Эффективность его применения подтверждена на серии сельскохозяйственных культур зернового, зернобобового и овощного направления и выражается в снижении поражаемости растений грибковыми заболеваниями и в стимулировании их роста и урожайности на 12–116% по общему урожаю и на 12-283% по раннему [10]. Благодаря высокому содержанию полипренолов (25-28%) в продуктах гидролиза нейтральных компонентов эта фракция может использоваться для получения эффективного противовирусного препарата [11] наряду с гексановым экстрактом ДЗ пихты, обработанной СО2 для удаления моно- и сесквитерпенов [12].

Шрот, обедненный липофильными компонентами, подвергался водной экстракции с одновременным удалением остаточного экстрагента, абсорбированного на сырье. В результате повышена эффективность регенерации экстрагента и получен водный экстракт с высоким содержанием сахаров, олигосахаридов и флавоноидов, экстракт показал положительное влияние на развитие цыплят, повышал их сохранность и продуктивность. При этом было отмечено, что наибольшую эффективность экстракт оказывает в дозах от 25 и выше мкг на кг живого веса [13].

Таким образом, при совершенствовании схемы переработки ДЗ пихты в ОХЦ НИОХ СО РАН были получены новые средства защиты растений, росто- и иммуностимуляторы, кормовые добавки для животноводства и птицеводства, сырьё для парфюмерно-косметической промышленности, компоненты лечебно профилактических средств, оптически активные реагенты для тонкого органического синтеза. При этом конверсия сырья увеличилась втрое. К сожалению, биоактивный препарат Абистим, также разработанный и запатентованный сотрудниками НИОХ [14] и доводящий суммарное использование ДЗ до 56%, в ОХЦ не производится из-за трудностей при масштабировании процесса и регенерации бинарных растворителей.

Библиографический список:

1. Малыхин Е.В., Ваганова Т.А., Кукина Т.П., Попов С.А., Чибиряев А.М.. ДЗ пихты сибирской как сырье для производства биологически активных веществ // Химия в в интересах устойчивого развития. – 2007. – C. 291-308.

2. Кукина Т.П., Шмидт Э.Н. Тритерпеноиды хвойных растений семейства Pinaceae // Химия в интересах устойчивого развития. – 2011. – 6. –С. 655-659.

3. Патент РФ 2025976, 1995;

Чекуров В.М., Колотыгин А.И., Ралдугин В.А., Шевцов С.А., Телляев Р.Ш., Лигай А.П., Ляндрес Г.В.

4. Козлова Л.П., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Попов С.А., Сальникова О.И., Чибиряев А.М.. Экстрактивные вещества флорентинной воды. Органический состав гидродистиллята эфирного экстракта пихтовой лапки //Химия растительного сырья – 2004. – 2. – C. 39-46.

5. Козлова Л.П., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Покровский Л.М., Попов С.А., Сальникова О.И., Чибиряев А.М. Фракционирование и химический состав легко летучих соединений эфирного экстракта древесной зелени пихты // Химия растительного сырья – 2005. – 1. – C. 19-24.

6. Заявка № 2011125736/10(038015) Положительное решение от 15.06. 2012 Ваганова Т.А., Варламенко В.С., Гражданников А.Б., Козлова Л.П., Коломникова В.И., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Митасов ММ., Обут С.М., Покровский Л.М., Попов С.А., Сальникова О.И., Чибиряев А.М.

7. Заявка № 2011119416/15(028654) Положительное решение от 18.04. 2012. Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Попов С.А., Чибиряев А.М.

8. Патент РФ № 2336889, 2006. Ваганова Т.А., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Чибиряев А.М., Попов С.А., Серебров В.В.

9. Патент РФ № 2372930, 2008. Ваганова Т.А., Коломникова В.И., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Митасов М.М., Попов С.А., Чибиряев А.М.

10. Патент РФ № 2437286, 2011. Коломникова В.И., Кукина Т.П., Малыхин Е.В., Попов С.А., Чибиряев А.М.

11. Патент РФ 2189231, 2002. Сафатов А.С., Шишкина Л.Н., Порываев В.Д., Болдырев А.Н., Булычев Л.Е., Буряк Г.Ф., Кукина Т.П., Пьянков О.В., Ралдугин В.А., Рыжиков Ф.В., Сергеев А.Н., Толстиков Г.А., Жуков В.Ф.

12. Патент РФ 2053992,1996. Ралдугин В.А., Кукина Т.П., Циценко Т.А., Деменкова Л.И., Рассказов А.И., Лаздыньш С.А.

13. Патент РФ №2348168, 2007. Попов С.А., Козлова Л.П., Малыхин Е.В., Кукина Т.П., Шеремет О.П., Чибиряев А.М., Серебров В.В.

14. Патент РФ № 2355170 Морозов С. В., Черняк Е. И., Митасов М. М., Вялков А. И., Бураев В. И., Коломникова В. И., Машьянова Г. К., Орлова Е. А., Бехтольд В. В.

УДК 630.0.866 С.В. Соболева И.С. Почекутов ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОРЫ ТОПОЛЯ В КАЧЕСТВЕ БИОИНДИКАТОРА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ Г. КРАСНОЯРСКА ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск Авторами статьи показана возможность использования коры тополя в качестве биоиндикатора загрязнения атмосферы. Полученные данные могут быть использованы для оценки состояния городской среды.

Антропогенное загрязнение атмосферы является причиной многих негативных процессов, происходящих в городских экосистемах. Среди специфических загрязняющих веществ в воздушном бассейне г.Красноярска важное место занимают тяжелые металлы, большинство которых относится к первому и второму классам опасности. Их негативное влияние на человека проявляется не только в прямом воздействии высоких концентраций, но и в отдаленных последствиях, связанных со способностью многих металлов накапливаться в организме [1].

Металлы содержатся в большинстве видов промышленных, энергетических и автотранспортных выбросов в атмосферу и являются техногенными загрязнителями окружающей среды. Распределение этих элементов в различных компонентах окружающей среды неоднородно, они накапливаются в атмосфере, гидросфере и почве, фиксируются в растениях и живых организмах [2].

В настоящее время все чаще для оценки состояния среды используют биологические методы, в частности биоиндикацию. Для целей аккумулятивной биоиндикации наиболее информативно использовать верхние слои корки ствола древесных растений, а также коры ветвей, которая дает информацию за конкретный период (от года до нескольких лет). Такие растения как тополь черный, тополь пирамидальный, липа мелколистная, каштан конский, береза повислая концентрируют в своей коре до 15-25 ПДК тяжелых металлов, таких как Сd, Ni, Zn, Cu и Fe и могут быть использованы для мониторинга транспортного загрязнения городов Центральной России [3,4].

Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех городах [5].

Цель исследований - оценка загрязнения воздушной среды отдельных районов г. Красноярска по изменению содержания тяжелых металлов в коре тополя, как наиболее распространенной породы на территории города.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали кору Populus balsamifera, отобранную в разных районах г. Красноярска. Отбор проводили с деревьев 20 –летнего возраста в первой декаде каждого месяца с 10 деревьев, на высоте 1,3 м от земли в семи районах г. Красноярска (Ленинский, Кировский, Свердловский, Центральный, Советский, Железнодорожный, Октябрьский). Доставленное в лабораторию сырье измельчалось на лабораторном измельчителе шнекового типа и методом квартования отбиралась средняя проба размером частиц до 3 мм. Анализ пробы проводили в течение трех дней с момента заготовки. В ходе анализа определяли влажность и зольность сырья. Влажность – методом высушивания, зольность – путем сжигания в муфельной печи до постоянной массы. Золу исследовании на наличие тяжелых металлов спектрометрическим методом на приборе «Спектроскан». По интенсивностям аналитических линий и сравнения их с образцом определяли концентрацию тяжелых металлов в пробе. Результаты исследований обрабатывали статистически с помощью пакета программ Microsoft Exсel с достоверностью Р0,05.

Результаты исследований. Исследование данных по зольности коры тополя по сезонам года показала, что она возрастает в весенний период и уменьшается летом, эти данные приведена в таблице 1.

Исходя из полученных данных для дальнейших исследований по накоплению тяжелых металлов в коре тополя более подробно проанализировали золу весеннего периода.

На рисунке 1 приведены результаты исследования накопления тяжелых металлов в коре тополя различных районах г. Красноярска за период март – май 2011 г, за фоновую концентрацию принимали содержание металлов в коре тополя в районе станции Рябинино.

Таблица 1 – Содержание золы в коре тополя, в зависимости от сезона года, % Район отбора проб Лето Осень Зима Весна Кировский 10,5 10,2 10,2 14, Ленинский 10,7 10,2 11,2 11, Свердловский 10,5 9,1 9,1 11, Советский 11,6 10,3 10,3 10, Центральный 10,3 10,1 10,1 10, Железнодорожный 9,0 10,8 9,8 8, Октябрьский 8,7 10,3 10,3 11, Согласно данным рисунка 1, наибольшее загрязнение наблюдается в Советском, Ленинском и Железнодорожном районах города. Эти данные коррелируются с данными по постам наблюдения за загрязнением атмосферы Среднесибирского УГМС.

По видимому, наличие повышенного загрязнения по тяжелым металлам в данных районах обусловлено расположением на их территории предприятий цветной металлургии (Красноярский алюминиевый завод) и теплоэлектростанций ОАО «Енисейская территориальная генерирующая компания» (ТГК-13), которые выбрасывают в атмосферу большое количество вредных веществ. Немаловажную роль в загрязнение городской среды привносят выбросы автотранспорта, продукты неполного сгорания топлива отравляют атмосферу и оседают на коре и листьях деревьев и кустарников.

Рисунок 1 – Содержание тяжелых металлов в коре тополя в районах г. Красноярска за период март – май 2011 г.

Заключение. Согласно проведенным исследованиям выяснили, что кору тополя можно использовать как общий показатель накопления тяжелых металлов, таких как Сd, Zn, Cu и Fe, а также что зольность коры изученных древесных растений можно применять как наиболее общий суммарный показатель содержания в ней тяжелых металлов.

Библиографический список:

1.Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами: СанПиН 4266-87. – М., ИМГРЭ, 1987. – 36 с.

2. Буштуева, К.А Выбор зон наблюдений в крупных промышленных городах для выявления влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения / К.А. Буштуева, А.А. Беккер, Б.А. Ревич // Гигиена и санитария. – 1964. - № 1. – С. 4-6.

3. Шунелько, Е.В. Индексационные показатели для характеристики компонентов городской экосистемы при транспортном загрязнении/ Е.В. Шунелько// Труды молодых ученых Воронежского Гос. ун-та. - Вып. 1. -Из-во ВорГУ, 1999. – С.265-267.

4. Шунелько, Е.В. Многокомпонентная биоиндикация городских транспортно селитебных ландшафтов /Авт. реф. дис. к.б.н. Воронеж, 2000. – 25 с.

5. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами: СанПиН 4266-87. – М., ИМГРЭ, 1987. – 36 с.

УДК 630*6 В.В. Конюхова А.С. Захаров Л.В. Висловский ДИЗАЙН - ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЫТЫХ ПАРКОВ КАК СПОСОБ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ Г. КРАСНОЯРСКА ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

г. Красноярск В статье рассмотрены основные принципы дизайн - проектирования парков отдыха на примере закрытого парка «Тропики Сибири». Приведены преимущества строительства закрытых парков на территории крупных городов Сибири.

В настоящее время в России стало уделяться большое внимание развитию такого направления деятельности как дизайн. Это диктуется необходимостью внесения инноваций в развитие социально-экономической и культурных сфер жизни, способствующих формированию визуального ландшафта современности, особенно на территории крупных городов. Внешняя атрибутика (может стоит заменить на Содержание ландшафта) также должна сочетаться с важными аспектами жизни в городах, как решение экологической, эмоциональной, и социальной проблемной ситуации.

Семимильными шагами развивающийся мир привел всех нас к той обстановке, в которой люди серьезно отдалились от естественной среды обитания, и уже не могут жить без цивилизованных условий общества. Но последние тенденции показывают, что человечество хочет вновь восстановить связь природы и нас с Вами в одно целое.

Загрязненная атмосфера, водоемы, полуфабрикатная еда, постоянная эмоциональная и физическая перегруженность – все это не лучшим образом сказывается на здоровье и благополучии каждого из нас. Чистота воздуха и эмоциональное состояние оказывают не малую долю воздействия на организм. Необходимо создать такие условия для горожан, что бы тенденции по этим аспектам вели к оздоровлению населения. Но уже созданные условия усложнили эту задачу, и с этим приходится считаться. Тщетные попытки создать зоны отдыха, летние парки, не приводят к успеху и не решают основополагающие задачи, стоящие перед обществом. В летних парках чистота воздуха ничуть не лучше, чем за его пределами, так как атмосфера по-прежнему остается не защищенной от источников загрязнения, таких как заводы, фабрики и автомобили.

Поездка в теплые страны является удовольствием, которое под силу не каждому жителю города. И на это масса причин: неспособность отлучиться от работы, финансовые трудности и т. д. В зимний же период времени вопрос отдыха на природе вообще отпадает, в случае если у Вас нет возможности уехать из города на достаточное расстояние в какой-нибудь заповедник или зимний курорт, нетронутый цивилизацией.

И даже хороший отдых один раз в год за границей – не покрывает тот вред здоровью, который приносит жизнь в густонаселенных городах с загрязненной атмосферой.

Необходимы кардинальные меры, максимально сокращающие количество времени нахождения жителей города и его гостей в неблагоприятных для них условиях.

Следовательно, в городе должны быть созданы легкодоступные места отдыха, которые способны благоприятно сказываться на здоровье посетителей. Решением данной проблемы является создание на территории города Красноярска круглогодичного парка отдыха, с экзотическими деревьями и растениям из тропической зоны, большая часть которых является вечнозелеными.

Парк «Тропики Сибири» будет состоять из огороженной территории, оборудованной стеклянным куполом, и систем отопления, вентиляции, водоснабжения парка, которые обеспечат необходимые условия для существования самых теплолюбивых тропических растений, даже в холодные сибирские зимы. Любой желающий сможет в любой время года, даже зимой, посетить данное сооружение, погулять по летнему саду, наслаждаясь природой, и подышать свежим чистым воздухом. Такие прогулки действительно благоприятно сказываются на улучшении здоровья человека, а также на эмоциональном и духовном состоянии населения.

В проекте «Тропики Сибири» графически спроектирован один из примеров тропического парка, который предлагается соорудить. Он представляет собой остекленное сооружение, в котором созданы условия (температура, влажность, освещение) для выращивания растений. В парке будут располагаться растения, фонтаны, пруды и декоративные композиции.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.