Введение к работе
Актуальность темы. Проблема ускорения реабилитации огромных лесных территорий Беларуси, России и Украины связана, прежде всего, с поиском реальных путей по выращиванию чистой или с пониженным содержанием радионуклидов древесины в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения. 8 сельскохозяйственной радиоэкологии накоплен определенный опыт в получении чистой продукции растениеводства посредством применения специальных агротехнических и мелиоративных приемов. Для лесного хозяйства системные исследования в этом направлении проводятся впервые и достичь реального снижения корневого поступления радиоактивных веществ в растущие древесные породы с целью ускорения реабилитации лесных территорий возможно лишь направленным регулированием миграции радионуклидов в системе "почва-древесные растения" 1271.
Сложность решения этой проблемы именно для лесных фитоцено-зов связана с целым рядом особенностей, не типичных для агрофито-ценозов, а именно: отсутствием систематического пахотного слоя, который может периодически подвергаться воздействию агротехническими и мелиоративными приемами; длительностью периода (50-80 лет) выращивания древесины до возраста ее технической спелости; вариабельностью ростовых показателей и условий местопроизрастания лесных насаждений; высокой дискретностью и мозаичностью радиоактивного загрязнения лесных почв; отсутствием системных научных наработок в этом направлении не только в отечественном, но и в мировом лесоводстве.
Поэтому целью исследования и является научный поиск и обоснование способов ускорения реабилитации лесных насаждений на примере сосняка мшистого - преобладающего типа леса в условиях Белорусского Полесья и произрастающего в различных диапазонах плотности загрязнения . северного Чернобыльского следа.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Исследовать интенсивность потребления радионуклидов -137Cs и 90Sr древесными растениями при различном балансе питательных веществ в корнеобитаемом слое почвы.
-
Изучить возможность и установить степень блокирования поступления 137Сз и 90Sr в древесные растения при использовании специально разработанных для этой цели фиксаторов и сорбентов.
-
Исследовать мелиоративные и распределительные способности формирующих конкретный лесной фитоценоз отдельных древесных и кустарниковых пород, влияющих на характер корневого поступления радиоактивных веществ в основной древесный ярус.
4. Проанализировать в системе: "вегетационный опыт - микро-полевой опыт - естественные насаждения" комплекс факторов, существенно влияющих на интенсивность процесса потребления радионуклидов древесными растениями и обосновать способы снижения корневого поступления 137Cs и 90Sr в компоненты лесного фитоценоза.
Научная новизна. Впервые в отечественной и мировой практике лесоводства научно обоснована и разработана система регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, произрастающие в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Исследование и обоснование способов регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, произрастающие на загрязненных радионуклидами автоморфных почвах.
-
Научная разработка системы мелиоративных и лесоводствен-ных приемов, направленных на ускорение реабилитации загрязненных радионуклидами лесных экосистем.
Практическая значимость. Разработаны и защищены патентами способы регулирования корневого поступления радионуклидов в древесные растения, что позволит выращивать более чистую древесную продукцию на загрязненных радионуклидами землях, вести отбор пригодных в рубку насаждений и снизить срок реабилитации лесных территорий после Чернобыльской катастрофы (N 94009799/13(009669), N 2062561, N 2041610, N 9409798/131009668 Российской федерации, N 200056 Республики Беларусь).
Обоснованность и достоверность выводов подтверадается большим объемом экспериментального материала, обработанного методами математической статистики с применением ПЭВМ IBM РС/АТ-486.
Связь с научно-исследовательскими работами . Данная работа выполнена в лаборатории радиационного лесоводства Института леса Национальной Академии Наук Беларуси с 1991 по 1997 годы по темам: "Разработка способов фиксации радионуклидов в древесных растениях на автоморфных и гидроморфных почвах", "Разработка методологии и методики лесного мониторинга, оценка, прогноз и моделирование экологических последствий широкоплощадного освоения лесных ресурсов и влияния на них техногенного загрязнения" N ГР19951417, "Исследовать действие суперводоадсорбентов и фитомелиорантов на аккумуляцию радионуклидов растениями" N ГР19941834, "Определить возможности регулирования накопления радиоцезия в сосновых культурах посредством использования сильнонабухающих полимерных сорбентов" N ГР19961070,"Разработать способы снижения накопления радиоцезия в сосновых культурах посредством регулирования их пита-
ния на автоморфных почвах" N ГРІ9961074, "Изучение воздействия радиоактивного загрязнения на состояние лесных экосистем" N ГРІ9961685, "Исследовать и разработать способы регулирования корневого поступления 137Сз в древесные растения" N ГР19973942, а также по проекту Фонда фундаментальных исследований РБ N Б94-197 "Теоретически-экспериментальное обоснование экологического подхода реабилитации лесов на загрязненных радионуклидами землях" на территории ближней и дальней зон радиоактивного загрязнения.
Личный вклад. Разработка методики исследований, постановка экспериментальных вегетационных и микрополевых опытов, подбор и закладка стационаров для многолетних наблюдений в естественных условиях роста лесных насаждений, отбор почвенных и растительных образцов, получение экспериментальных данных и их анализ, оформление диссертации проведены лично автором.
Апробация и научные публикации. По материалам диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе одна монография (в соавторстве), 8 статей и 5 патентов на изобретения. Основные положения диссертации были доложены на восьми международных конгрессах и симпозиумах (Минск, 1994г.,1995г.,1996г.,1997 г., Гомель, 1995г., 1997 г.; Лиссабон, 1993г., Москва, 1997 г.), а также на ряде отраслевых совещаний (Минск, 1994г.,1995г.; Брянск, 1994г.).
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 6 глав, заключения, рекомендаций производству, списка литературы из 346 наименований (в том числе 12 на иностранных языках) и 36 приложений на 144страницах.
Текстовая часть диссертационной работы изложена на 234 страницах машинописного текста, включая 27 таблиц и 35 рисунков.
