Діагностика пошкодження лісових екосистем
Методи вивчення впливу полютантів на стан лісових екосистем розвивалися від методів прямих досліджень (які потребують інформації про фактори середовища) до опосередкованих, коли зміну середовища встановлюють за ступенем схожості рослинності різних ділянок. Це було спричинено тим, що отримана інформація про фактори середовища або надмірно вартісна, малодоступна, або взагалі її неможливо отримати прямим вимірюванням чи дослідженням, оскільки вона є складником інтегральних показників середнього стану факторів та їх динаміки. Тому для оцінки стану середовища широко застосовують метод фітоіндикації - розроблено низку фітоіндикаційних шкал за складом і станом рослинності [5, 6, 8, 21, 44].
Доволі надійним індикатором визначення стадії дигресії лісів під впливом антропогенних навантажень є зміна структури трав’яного покриву. Проте слід враховувати, що вплив аеротехногенного забруднення на трав’яний покрив проявляється здебільшого опосередковано: через пошкодження едифікаторного деревного ярусу [8, 23, 44], забруднення ґрунтів [24, 26, 30, 34] і лише частково - через пряме забруднення рослинних тканин [17, 38].
Порівняно з листяними соснові ліси є значно вразливішими щодо аерофітотоксикантів, що містять сірку та азот. В умовах хронічного забруднення відбувається розрідження соснових деревостанів та їх перебудова, що змінює радіаційний та гідрологічний режими під наметом лісу і призводить до ксерофітизації, олуговіння, переміни сукцесії надґрунтової рослинності; посилення росту підліску; зникнення наземних і стовбурових лишайників та розвитку рослинного покриву з нітрофільних трав та чагарників (Urtіca dіoіca L., Chelіdonіum majus L., Glechoma hederacea L., Іmpatіens parvіflora DC.) [10, 11, 17, 20, 26, 38, 44]. Ці рослини конкурують з деревами за воду та елементи живлення, і тому такі лісові насадження опиняються в умовах сильного водного дефіциту. Внаслідок поступових перемін відбувається зміна порід або взагалі лісове середовище трансформується в нелісове.
На цей час зазначені ефекти дії забруднення повітря на лісові екосистеми уже доволі детально описані. Проте необхідної інформації про взаємодію забруднення і лісових екосистем все ще недостатньо для розуміння явища, оскільки складна й динамічна взаємодія лісу різних типів, стану і будови екосистем і факторів, що на нього впливають, призводить до значної кількості реакцій мінливості цих екосистем.
Отже, забруднення повітря може впливати на лісові екосистеми на різних рівнях і по-різному: накопичення забруднювачів у рослинах, ґрунті, поверхневих водах; ураження елементів екосистем, що засвоюють ці речовини; розрив біогеохімічних циклів; порушення стабільності екосистеми; руйнування рослин і їх угруповань; ксерофітизація, олуговіння, руйнування лісової екосистеми (рис. 1.1). Ці зміни можуть відбуватися за період дії речовин від декількох годин до декількох десятків років. Але, завдяки наявності в лісових екосистемах буферних механізмів до дії токсикантів, дійсний ступінь пошкодження насаджень завжди більший, ніж це фіксують при поточному обстеженні. З цієї причини припинення емісій не відразу призводить до поліпшення стану лісу. Більше того, прояв негативних наслідків можливий через тривалий час після зняття техногенного навантаження.
Отже, забруднення природного довкілля промисловими викидами фітотоксикантів погіршують умови існування лісових екосистем, особливо малостійких соснових лісів, спричиняючи в них негативні зміни на усіх рівнях організації живого, а іноді й повну їх деградацію. Деякі дослідники забруднення лісів вважають якісно новим екологічним чинником, близьким за силою дії до природних факторів, що спричиняє їх зміну.
У світі та в Україні більше поширений помірний за інтенсивністю але хронічний за часом тип аеротехногенного впливу на ліси. Він є небезпечним за непомітності негативних змін у лісах, які важко виявити і тому неможливо контролювати через зниження забруднення чи підвищення стійкості екосистем. Спочатку відбуваються незначні і приховані порушення на субклітинному і фізіологічному рівнях рослин. Небезпека полягає в тому, що їх вдається виявити лише після проходження межі незворотності патологічних процесів. Зазвичай пошкодження вже встигають поширитись на значну територію. Ослаблені внаслідок тривалого впливу промислових емісій лісові екосистеми техногенних зон навколо промислових об’єктів та великих міст значною мірою знижують здатність підтримувати власну природну рівновагу, буферна ємність лісових екосистем починає вичерпуватися і пошкодження їх стають сильнішими, вони поступово знижують продуктивність і руйнуються, деревостани всихають. Гострі незворотні зміни свідчать про накопичення екосистемами надмірної токсичної дози і зниження до критичного рівня їх загальної стійкості.
Завдяки великим розмірам та складності організації деградація лісових екосистем має певну інерцію. Тому навіть після зменшення рівня антропогенного навантаження потрібен ще тривалий час для відновлення нормального розвитку лісів.
Цікаві статті з розділу
Моніторинг забруднення підземних вод в районі розташування полігону твердих побутових відходів (полігону промислових відходів)
До найактуальніших проблем сьогодення, що торкаються кожного жителя планети й від яких залежить майбутнє людства, слід віднести проблеми екологічні. Викликані недалекоглядним, нерозумним, необґрунтова ...
Дослідження взаємозв’язків між живими організмами на прикладі екосистеми озера
Актуальність КР: Людина завжди цікавилася
екологією з практичної точки зору з давніх часів. І тепер, коли людство хоче
зберегти свою цивілізацію, воно більш ніж коли-небудь, має потребу в до ...
Характеристика ґрунтового покриву
У
ґрунтовому покриві переважають чорноземні (53 %), сірі лісові (9 %), на півночі
- дерново-підзолисті (27 %), у заплавах річок - лучні, лучно-болотні та болотні
ґрунти (3 %). Майже вся територія о ...