Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 8
Постановка проблемы 8
Механизмы токсического действия основных загрязнителей лесов
Состояние лесных фитоценозов, подвергнутых длительному техногенному воздействию
Восстановительные сукцессии в деградированных лесах 15
Обзор НИР, проведённых на объекте исследования 16
Глава 2. Программа, методика исследований и объём выполненных работ
Программа исследований 24
Методика исследований 24
Объём выполненных работ 32
Глава 3. Характеристика объектов исследований 33
Естественно-исторические и физико-географические условия района исследований 33
Описание вида техногенного воздействия 37
Описание пробных площадей 41
Глава 4. Состояние древостоев в связи с длительным техногенным загрязнением 47
Анализ динамики состояния древостоев методом временного тренда 47
Зависимость состояния древостоев от расстояния до источника загрязнения 54
Анализ экологической структуры древостоев 56
Глава 5. Естественное лесовозобновление в условиях длительного техногенного загрязнения 68
Глава 6. Динамика живого напочвенного покрова и альфа-разнообразие в условиях длительного техногенного загрязнения 79
Глава 7. Состояние популяций стволовых насекомых и грибов-фитопатогенов в условиях длительного техногенного загрязнения 90
Заключение 96
Список литературы 99
- Механизмы токсического действия основных загрязнителей лесов
- Описание вида техногенного воздействия
- Зависимость состояния древостоев от расстояния до источника загрязнения
- Естественное лесовозобновление в условиях длительного техногенного загрязнения
Введение к работе
Актуальность темы. Промышленное загрязнение приземных слоев тропосферы занимает особое место по масштабам и опасности в комплексе антропогенных факторов, отрицательно влияющих на природную среду. Леса санитарно-защитных зон наиболее подвержены влиянию промышленных выбросов, так как являются основным биологическим барьером. Поллютанты оказывают многообразные воздействия на лесные экосистемы. К ним относят изменения в естественных биогеохимических циклах, повреждение ассимиляционного аппарата растений, опосредованное влияние на растительность через изменение условий обитания растений. Однако в литературе недостаточно отражены сведения о динамике лесной растительности в условиях длительного техногенеза, а также о восстановительных процессах при снижении техногенной нагрузки на лесные экосистемы.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение сукцессионных процессов в лесных фитоценозах санитарно-защитной зоны Новгородского ОАО «Акрон», подверженных длительному промышленному загрязнению, с решением ряда взаимосвязанных задач:
выявить динамику техногенного загрязнения в санитарно-защитной зоне с 1984 по 2005 годы;
обобщить имеющиеся данные и дать анализ изменения состояния и экологической структуры эдифицирующих синузий в насаждениях, подвергнутых длительному техногенезу;
- оценить влияние техногенного загрязнения на естественное
лесовозобновление в зависимости от условий местопроизрастания;
исследовать динамику и а-разнообразие живого напочвенного покрова;
оценить влияние техногенного загрязнения на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов;
- дать предложения по ведению лесного хозяйства в нарушенных лесных
фитоценозах санитарно-защитной зоны.
Теоретическая значимость работы и научная новизна. Материалы диссертации пополняют знания о сукцессионных процессах в зонах техногенного загрязнения. Реализован комплексный подход к изучению динамики лесных фитоценозов на этих объектах. Составными частями, имеющими элементы научной новизны, являются:
- установленные закономерности состояния древесных видов-
эдификаторов и экологической структуры древостоев в условиях
изменяющейся техногенной нагрузки;
- выявленные изменения в видовом составе и обилии живого
напочвенного покрова за двадцатилетний период;
- полученные данные о лесовозобновительном процессе и о высотно-
возрастной структуре подроста ели под пологом деградированных древостоев;
сведения о накоплении крупных древесных остатков видов-эдификаторов;
полученные новые данные о состоянии популяций стволовых насекомых и флоры фитопатогенных грибов в зоне техногенного загрязнения.
Практическая значимость работы состоит в получении новых данных о состоянии и динамике лесных фитоценозов, что позволило дать рекомендации по ведению лесного хозяйства в зонах длительного техногенеза. Результаты исследований нашли применение в учебном процессе Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого (в курсах «Лесоведение», «Мониторинг лесных земель»). Результаты работы были использованы при выполнении грантового проекта по теме «Исследовать состояние лесных экосистем в зоне загрязнения ОАО «Акрон» и разработать методы восстановления и мониторинга повреждённой растительности», финансово обеспеченного Администрацией Новгородской области и Учебно-научно-инновационным комплексом НовГУ им. Ярослава Мудрого.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов исследований, наличием обширных полевых и архивных материалов. Анализ данных проведён с применением способов математико-статистической обработки на ЭВМ.
Личный вклад автора. Автором разработаны программа и методика исследований; выполнены подбор объектов с восстановлением их в натуре, сбор, обработка и анализ полученных данных. Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки.
Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю, проф. А.Н. Мартынову, зав. кафедрой лесного хозяйства НовГУ им. Ярослава Мудрого, проф. М.В. Никонову, доцентам О.В. Балун, С.Г. Лесовской и И.А. Смирнову, оказавшим значительную помощь и поддержку в подготовке данной работы. Автор благодарен также студентам кафедры лесного хозяйства НовГУ им. Ярослава Мудрого за помощь в сборе материала и полевых исследованиях, и аспиранту СПбГЛТА им. СМ. Кирова Бурцеву Д.С. за помощь в проведении снегосъёмочных и других полевых работ.
Предметом защиты являются:
- выявленные закономерности изменений санитарного состояния и
экологической структуры древостоев, подверженных длительному
техногенезу;
- установленные особенности лесовосстановительного процесса в зависимости
от условий местопроизрастания;
выявленная динамика сукцессионных процессов в живом напочвенном покрове;
полученные данные о влиянии длительного техногенеза на популяции стволовых насекомых и флору фитопатогенных грибов;
- предложенные меры по сохранению и восстановлению лесных фитоценозов в
зоне промышленного загрязнения.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на региональной научной конференции «Разнообразие, функционирование, продуктивность и охрана биосистем в Новгородской области» (Великий Новгород, 2003); научно-практической конференции «Аграрная наука в решении проблем АПК и экологии региона» (Великий Новгород, 2004); на 5-й международной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004); межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы лесного комплекса» (Воронеж, 2005); международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы лесного комплекса (Брянск, 2005, 2006); международной научно-практической конференции «Проблемы ускоренного воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов» (Воронеж, 2006); на 2-м международном форуме молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2006); межрегиональной конференции молодых учёных «Актуальные проблемы экологической безопасности и устойчивого развития регионов» (Санкт-Петербург, 2006); на политехническом симпозиуме «Молодые учёные - промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, 2006); ежегодных научно-технических конференциях лесохозяйственного факультета СПбГЛТА по итогам НИР за 2004-2006 год (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 печатных научных работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы и 4 приложений. Текст, включая приложения, изложен на 123 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 139 источников, в том числе 33 на иностранных языках.
Механизмы токсического действия основных загрязнителей лесов
По данным B.C. Николаевского (1979), поллютанты по химическому составу и с учётом их токсического действия на растение можно разделить на: 1) кислые газы, обладающие наибольшей токсичностью для растений (фтор, хлор, сернистый и серный газы, окислы азота, окись углерода и углекислый газ, окислы фосфора, сероводород); 2) пары кислот (соляной, азотной, хлорной, фосфорной и серной); 3) окислы металлов (свинца, мышька, селена, цинка, магния и др.); 4) щелочные газы (аммиак); 5) пары металлов (ртуть); 6) органические газы (предельные и непредельные углеводороды, фенол, сероуглерод и др.).
Н.П. Красинский (1950) предлагает различать три вида газоустойчивости растений - биологическую, морфолого-анатомическую и физиологическую. Газоустойчивость растений зависит не от одного какого-либо вида газоустойчивости, а от их сочетания. Однако, нередко определённый вид газоустойчивости превалирует. Е.И. Князева (1950) предполагает, что связано это в первую очередь с систематическим положением вида. Ю.З. Кулагин (1966) ориентирует на выявление критических периодов, когда чувствительность к токсическим соединениям и, следовательно, повреждаемость наиболее высока, а в последующем наступает отмирание всего растения. Критические периоды могут выделятся в связи: 1) со слабой морфологической защищённостью молодых растущих побегов; 2) с отсутствием способности к повторному облиствению; 3) с последующими неблагоприятными погодными условиями. Вляние промышленных выбросов отрицательно сказывается на различных сторонах метаболизма растений. Основной их токсический эффект проявляется в снижении эффективности деятельности фотосинтетического аппарата растения. Глубина депрессии физиологических функций (фотосинтез, дыхание, рост), ухудшение состояния хвои (дехромация и дефолиация) зависят от дозы воздействия эмиссий и степени удалённости от источника загрязнений (Рязанцева и др., 1999). Так, по данным В.Н. Коновалова и др. (2001), содержание фотосинтетических пигментов и скорость фотосинтеза хвои сосны на участке, расположенном на расстоянии 5 км от комбината, снижаются на 7 и 15% соответственно по сравнению с деревьями на удалении 20 км. Масса хвоинок у деревьев, произрастающих на прилегающей к комбинату территории, снижалась в 2,5 раза, а длина хвои - в 1,5 раза. Авторы указали на неизменность фотохимической активности молекул хлорофилла в условиях техногенного загрязнения. Однако имеются данные В.В. Фомина (1998), свидетельствующие о том, что под воздействием аэропромвыбросов происходит снижение квантовой эффективности фотосистемы II и светового порога высокоэнергетического состояния фотосинтетического аппарата хвои. Движущей силой поглощения молекул сернистого ангидрида является их диффузия через устьица (Guryanova, 1968; Smith, Davis, 1978). Скорость поглощения двуокиси серы представляет функцию градиента концентрации с поверхности внутрь листа и аэродинамического, кутикулярного, устьичного и внутреннего сопротивления потоку сернистого ангидрида (Guryanova, 1968). У ели в клетках мезофилла преждевременно повреждаются клеточные мембраны. Под воздействием эмиссий происходит потеря хлорофилла и нарушение электронного переноса, что ведёт к ослаблению фотосинтеза и пожелтению хвои на концах побегов (дехромация) (Wild, 1987). Эмиссионные токсиканты разрушают восковой слой кутикулы (Lukschandrel, 1987).
Особенно значительные и часто необратимые последствия имеют совместное действие загрязнителей, например SCb и NOx. К таким последствиям можно отнести: изменения в структуре воскового слоя устьиц, нарушение тонкой (мембранной) структуры тканей хвои (Hafner, 1986).
В присутствии NOx снижаются ассимиляция СО2 и скорость транспирации (Kammerbauer etc, 1987). Данные о влиянии диоксида азота на ассимилирующие органы ели, сосны, берёзы и тополя приводят О.А. Миронов, Н.А. Коробова (2004).
Е.А. Робакидзе и Р.Г. Оводова (2002) при изучении влияния Сыктывкарского промышленного комплекса на накопление моно-, олиго- и полисахаридов в хвое ели сибирской приходят к выводу, что по мере увеличения техногенной нагрузки суммарное количество углеводов в хвое деревьев при сильном влиянии загрязнения уменьшается по сравнению с фоновым, что связано с подавлением в ней процессов метаболизма.
Действие поллютантов проявляется и в отношении прорастания пыльцы. С увеличением концентрации процессы прорастания угнетались (Van Ryn Debbie etc, 1985). К аналогичным выводам приходят и И.Н. Третьякова и Н.Е. Носкова (2004), указывающие, что в условиях техногенного загрязнения увеличивается число аномальной пыльцы, падает способность пыльцевых зёрен накапливать крахмал. Способность прорастать и образовывать пыльцевые трубки у пыльцы из районов с высокой техногенной нагрузкой оказались значительно ниже по сравнению с фоновым древостоем. О.Б. Шкарлет (1974) указывала на нарушение сексуализации генеративных побегов сосны обыкновенной.
Нарушение процессов фотосинтеза в дальнейшем сказываются на общей продуктивности и морфологии древостоев (радиальный прирост, прирост в высоту, вертикально-фракционная структура, сроки жизни ассимиляционного аппарата и всего организма дерева в целом) (Ярмишко, 1997). Среди негативных последствий воздействия атмосферного загрязнения на почвы можно выделить: снижение рН; потерю обменных оснований; мобилизацию токсических элементов (Копцик Г.Н., Копцик СВ., Мурашкина-Миис, 2001; Tamm, 1977). В лесных экосистемах поверхностные органогенные горизонты почв первыми испытывают воздействие поступающих из атмосферы поллютантов. Авторы приходят к выводу о том, что подстилка служит эффективным биогеохимическим барьером на пути миграции загрязняющих веществ в почве. Г.Н. Копцик (2004) предлагает систематизировать почвы лесных экосистем по степени их устойчивости к атмосферному загрязнению на основе применения концепции критических нагрузок (для серы, азота и тяжёлых металлов).
Описание вида техногенного воздействия
Открытое акционерное общество «Акрон» (бывшее НПО «Азот») оказывает отрицательное воздействие на функционирование лесных биогеоценозов в результате выброса в нижние слои тропосферы комплекса фитотоксичных компонентов и ряда соединений биофильных элементов (Гришина, 1985). Это воздействие проявляется в прямом химическом поражении растительного покрова, а также в изменениях биогеохимических циклов серы, азота, фосфора и других элементов.
Негативное воздействие промышленных выбросов начало сказываться на древостоях с 1972 года. В этот период, под влиянием выбросов произошли изменения породного состава древостоев и отмечена общая тенденция к ухудшению их состояния (Никонов, 2003). На 1982 год на предприятии имелось 25 стационарных точечных источников загрязнения атмосферы. Основными поллютантами, выбрасываемыми в атмосферу, были: окись углерода (34,5 тыс. тонн/год), окислы азота (6,2 тыс. тонн/год), аммиак (10,17 тыс. тонн/год) и другие.
Если в 1985 году доля выбросов ОАО «Акрон» составила 41 % от объёма выбросов г. Новгорода и 16% в общем объёме вредных выбросов по области, то в 1999 году значения составили соответственно 18 и 4,5% (Никонов, 2003). Снизились объёмы как твёрдых, так и жидких и газообразных выбросов. Среди последних, значительно снижены объёмы выбросов высокотоксичных СО (с 12,2 до 1,6 тыс. тонн) и S02 (4,3 до 0,005 тыс. тонн). Оксиды азота в меньшей степени воздействуют на физиологию дерева и их концентрация в выбросах не вызывает опасений. На рис. 2. приводим график объёма выбросов по валу за период 1985-2003 годы.
Основными причинами резкого снижения выбросов в атмосферу, по мнению С.С. Богданова и В.Ф. Литвинова (2006), стали: 1) на предприятии введены современные технологии тонкой очистки; 2) внедрены системы экологического менеджмента и экологического контроля; 3) усилилось законодательство и контроль качества атмосферного воздуха; 4) изменены критерии установления предельно-допустимых выбросов (ПДВ). В рамках работы проведено повторное исследование снежного покрова на территории санитарно-защитной зоны ОАО «Акрон» с целью установления действительных величин поступления техногенных примесей в лесные экосистемы. Снежный покров как естественный планшет-накопитель даёт достаточно объективную величину сухих и влажных выпадений в холодный сезон (Василенко, Назаров, Фридман, 1985).
На 1984 год величины концентраций и годичного поступления поллютантов в лесные экосистемы кратно превышали пороговые значения фоновых колебаний, что говорит о сильной степени техногенной нагрузки на следе выбросов северо-западного градиента. С 1994 года концентрации поллютантов резко снижаются и к 2006 году достигают пределов колебаний фоновых значений (нитратный азот, аммиачный азот, хлор-ион, рН). Гидрокарбонат-ион не фиксируется в снеговой воде с 1994 года. Содержание сульфатов по сравнению с уровнем марта 1994 года увеличилось в 4 раза, одновременно превышая фоновые показатели в 1,5-2 раза. Отмечено резкое снижение кислотности талых вод, хотя значение рН на сегодняшний день находится в пределах колебаний фоновых значений.
Анализ динамики загрязнённости снежного покрова за 22 года позволяет констатировать, что общий уровень техногенной нагрузки на лесные экосистемы санитарно-защитной зоны ОАО «Акрон» радикально снижен и достигает фоновых колебаний концентраций элементов-поллютантов (вплоть до их отсутствия). Однако превышение пороговых концентраций по некоторым загрязнителям говорит о продолжающемся загрязнении лесных экосистем, но уже в сравнительно меньшем объёме.
Для целей нашего исследования в насаждениях санитарно-защитной зоны ОАО «Акрон» были проведены повторные учёты на постоянных пробных площадях, заложенных ранее различными научно-исследовательскими организациями. Площади 1,2,3,4 и 5ЛТА заложены в 1985 году Ленинградской лесотехнической академией им. СМ. Кирова (Соловьёв, Тарасов, при участии Никонова, 1991); 1,2,ЗВНИИЛМ (В) заложены в 1983 году Всесоюзным научно-исследовательским институтом лесоводства и механизации лесного хозяйства (Сердюкова, Мартынюк, 1985); 1,2,5ЛГПИ заложены в 1985-1986 годах Ленинградским педагогическим институтом им. А.И. Герцена (Дыренков, Савицкая, при участии Никонова, 1988).
Зависимость состояния древостоев от расстояния до источника загрязнения
Анализ связи жизнеспособности древостоев с расстоянием от источника эмиссии проведён для градиентов преобладающих ветров для всех синузий видов-эдификаторов. Средняя корелляционная связь между индексом состояния древостоя и расстоянием до источника загрязнения выявлена только для двух видов эдификаторов: ели европейской (уравнение регрессии у=-1.47Ln(x)+4.83, R2=0.73, рис. 9) и ольхи серой (регрессионное уравнение у=-0.543 lLn(x)+2.8143, R2=0.98, рис. 10). По мере удаления от источника промышленной эмиссии индекс состояния снижается.
Пространственная структура повреждённой растительности носит не линейный, а мозаичный характер, связанный с совместным действием атмосферного загрязнения и других факторов, в частности, изменения гидрологического режима почвы. Данные об уровнях грунтовых вод, полученные с наблюдательных скважин, выявили такие изменения в неблагоприятную для древесных растений сторону на протяжении большей части вегетационного периода. В табл. 11 приводятся даты освобождения от грунтовых вод тридцатисантиметрового (корненасыщенного) слоя почвы на пробных площадях.
Из таблицы видно, что уровень грунтовых вод снижался ниже корнеобитаемого горизонта в третьей декаде июня (ПП 2В и ЗЛТА) или во второй декаде июля (ПП 1,4 и 5ЛТА). На ПП 2В и ЗЛТА индекс состояния ели к 2005 году снизился. На ПП 4,5ЛТА отмечено ухудшение состояния сосны, что можно связать с ухудшением гидрологического режима почвы. Таблица 11 Даты освобождения корненасыщенного горизонта почв от грунтовых вод в течение вегетационного периода 2006г.
Определённый интерес в оценке состояния древостоев за длительный период загрязнения представляет анализ экологической структуры популяций видов-эдификаторов в динамике. С этой целью построены ряды распределения количества деревьев по категориям состояния для каждой древесной породы в увязке с годами периодического учёта (приложение 5). Экологическая структура в 1985 и 2005 годах представлена на рис. 11-15.
Радикальных изменений экологических структур во времени не наблюдается практически для всех пород. В общем, распределение количества деревьев на ПП по категориям состояния сходно по годам исследования. В этом усматривается определённая резистентность лесного фитоценоза к длительному техногенному давлению.
У сосны в ближней зоне воздействия предприятия (1,5 км) максимум деревьев находился: в 1985, 1987 годах - в четвёртой категории состояния; в 1989, 2005 годах - в третьей. При удалении от комбината на 4-4,5км (ПП 2,4ЛТА) максимум количества деревьев также приходился на третью категорию, и лишь на ПП 5ЛТА в 2005 году средней категорией стала четвёртая. В целом сосна остро реагировала на длительный техногенез и в последние годы (по сравнению с 1985г.) несколько ухудшила экологическую структуру. В тоже время доля здоровых и ослабленных деревьев в последние годы увеличилась. Сосновые синузии можно отнести к умеренно и сильно, но обратимо повреждённым.
Ель в ближней зоне воздействия (1,5 км) в 1985 году была представлена на 100% сухостоем. На удалении от предприятия ель улучшает своё состояние (ПП 2,5ЛТА, 4,0 км; ПП 4ЛТА, 4,5 км). Преобладающая категория здесь на сегодняшний день - вторая. На пробах 2ЛТА и 4ЛТА отмечено накопление старого сухостоя (до 32м3/га). В целом, по сравнению с 2000 годом отмечается повышение её жизнеспособности. Преобладающая категория состояния на расстоянии 2,0 км - третья, 4,0-4,5 км - вторая. По экологической структуре синузии ели можно отнести к умеренно и сильно (за исключением ПП 1В), но обратимо повреждённым.
Анализ экологической структуры берёзы показал, что колебания в связи с взаимными переходами деревьев из категории в категорию по годам исследования незначительны. Максимумы количества деревьев наблюдались во второй или третьей категориях состояния. По сравнению с 1985 годом отмечено увеличение (ПП 1,3,5ЛТА) или некоторое уменьшение (ПП 2,4ЛТА) доли здоровых и слабоповреждённых деревьев. В тоже время на ПП 3,4ЛТА имеет место накопление сухостоя (см. табл. 12). По сравнению с 2000 годом при последних учётах зафиксировано некоторое улучшение состояния берёзы. По экологической структуре синузии берёзы можно отнести к умеренно, но обратимо повреждённым.
В целом, наименее устойчивыми к длительному техногенезу оказались хвойные породы (ель, сосна), что согласуется с литературными данными, а также осина. Сравнительную устойчивость к техногенной нагрузке проявили берёза и ольха серая.
Выявленная реакция древесных пород на длительный техногенез подтверждается табл. 12, в которой приведены сведения о накоплении сухостоя прошлых лет (5 и 6 категории состояния), свежего сухостоя (5 категория состояния), а также о суммарном количестве 1 и 2 категорий состояния. Из таблицы следует, что доля живых и слабоповреждённых деревьев пород-лесообразователей в 2005 году по сравнению с 1989 годом увеличилась.
Естественное лесовозобновление в условиях длительного техногенного загрязнения
Техногенное загрязнение природной среды отрицательно сказывается на состоянии и жизнеспособности древесного яруса, обусловливая тем самым динамику и направленность естественного лесовосстановительного процесса. Процессы самовосстановления наглядно отображают механизмы устойчивости, срабатывающие в экосистеме при хроническом техногенном воздействии. Объекты исследования в нашей работе представлены смешанными хвойно-лиственными древостоями, представляющими значительный теоретический интерес в плане их устойчивости к неблагоприятному антропогенному воздействию. Особенности возобновительного процесса детально изучались на учётных площадках в пределах пробных площадей и являются статистически достоверными. Общая численность подроста всех возрастных групп варьирует от 680 до 7060 экз. на 1 га. Наивысшие показатели численности зарегистрированы на ПП в типе условий местопроизрастания В4 (сырые субори; сосняки и ельники черничники влажные; ПП2,4,5ЛТА, 5ЛГПИ); наименьшие - в типах С4 и ДЗ (сложные субори сырые и дубравы влажные; березняки, ельники и ольшаники травяно-таволжные). По признаку породного состава подроста насаждения объединяются также в две группы: в условиях С4 и ДЗ превалируют ольха серая и ольха чёрная, реже берёза, липа, клён, вяз. В условиях сырых суборей (В4) доминирует ель. Возобновление сосны отмечено только в условиях сырых суборей, но количественные показатели этого процесса ничтожно малы (до 20 экз./га). Коэффициенты встречаемости варьируют в довольно широких пределах - от 44 до 94%. Высокие показатели численности коррелируют с довольно высокими коэффициентами встречаемости (ПП 4ЛТА - 7060 экз./га; 94%; ПП 2ЛТА - 3620 экз./га; 82%; ПП 5ЛГПИ - 1860 экз./га; 86%). Встречаемость в пределах 86-94% отмечена в условиях сырых суборей. Распределение растений по площади носит либо случайный (ПП 1,3,5ЛТА, 1,2В, 2,5ЛГПИ), либо контагиозный (ПП2,4ЛТА; ЗВ) характер. Контагиозность в пространственном размещении растений для последних ПП обусловлена ярко выраженным мочажинно-кочковатым рельефом (ПП 2,4ЛТА), а также накоплением медленно разлагающихся крупных древесных остатков, создающих своеобразный микрорельеф (ветровально-почвенные комплексы). Наличие в составе подроста раннесукцессионных видов (ольха серая, берёза, осина) объясняется оптимальными для них экологическими условиями, которые складываются под пологом разрушающихся материнских древостоев (для видов с R-стратегией жизни, ТУМ С4). Для условий ДЗ регистрируется поселение неморальных видов (дуб, липа, клён, вяз). Позднесукцессионный вид - ольха чёрная - приурочен на наших объектах как к типу В4, так и к С4(ДЗ), и свидетельствует о наложении сингенетической динамики фитоценоза на техногенную. Так, на ПП 5ЛТА встречены как ольха серая, так и ольха чёрная (в равных долях участия).
Для детального изучения процессов возобновления была выбрана ель европейская с позиций её относительной неустойчивости к дымо-газовой эмиссии, но наивысшей представленности в структуре возобновления насаждений санитарно-защитной зоны. Данные учётов позволили построить кривые высотно-возрастной структуры (рис. 16) и возрастные спектры (рис. 17) для популяций ели европейской на четырёх пробных площадях (1,2,4ЛТА и 5ЛГПИ).
Высотно-возрастная структура подроста ели в целом сходна для рассматриваемых типов условий местопроизрастания (В4) и описывается математически с помощью кривых степенной функции (табл. 15).
При анализе данных выявлена непрерывность в возобновительном процессе ели и сходство в высоте и возрасте для большей части количества угнетённых деревьев. Длительный техногенез не оказал значительного влияния на показатели высотно-возрастной структуры, что позволяет судить об устойчивости молодых поколений к эмиссионным продуктам.
