ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В ВОДООХРАННЫХ ЛЕСАХ (НА ПРИМЕРЕ НАВАШИНСКОГО РАЙОНА НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ)

Водоохранные леса выполняют важные средообразующие функции, включая почвозащитные, водорегулирующие и др., в связи с чем, их состоянию уделяется большое внимание, особенно в условиях усиливающихся антропогенных воздействий [4; 5; 8; 12; 14-18]. Обследованные водоохранные леса в настоящее время испытывают довольно значительные рекреационные нагрузки, т.к. являются местами отдыха для жителей районного и областного центров, других близлежащих населенных пунктов. Авторами проведены комплексные экологические исследования состояния водоохранных лесов в Навашинском районе Нижегородской области. В целях оценки состояния и видового разнообразия растительности в зоне влияния Нижегородской АЭС, выявления охраняемых видов растений, изучения лесных, луговых и водных сообществ, проведены геоботанические и флористические исследования. Оценка состояния водоохранных лесов обследуемых участков в зоне воздействия Нижегородской АЭС осуществлялась на пробных площадях и на маршрутах.

В летний и осенний периоды 2011 г. проведены работы по  организации постоянных пробных площадей, на которых будут осуществляться регулярные мониторинговые наблюдения за таксационными показателями состояния древостоев, а также подроста, подлеска, травяно-кустарничкового яруса и мохово-лишайникового покрова. Пробные площади размещены в преобладающих типах леса для района исследований в пределах 20-километровой зоны на территориях ООПТ и в лесах, примыкающих к АЭС. В зоне возможного влияния Нижегородской АЭС (Навашинский район Нижегородской области и Муромский заказник Владимирской области) заложено 14 пробных площадей. Общая характеристика растительности, включая как естественную, так и антропогенную, приведена по результатам полевых исследований на пробных площадях и маршрутах. Результаты исследований растительности приведены по ключевым участкам зоны влияния Нижегородской АЭС в Навашинском районе Нижегородской области (окрестности с.Монаково (пробные площади № 2-5), с.Чудь (пробная площадь № 1), д.Мартюшиха (пробная площадь № 6), пос.Трудовик (пробная площадь № 7), д.Ефаново (пробная площадь № 8),  окрестности памятника природы «Озеро Светое Дедовское» (пробные площади № 9-10), Навашинский заказник (пробные площади № 11-12)  и в Муромском заказнике Владимирской области (пробные площади № 13-14).

На пробных площадях и на маршрутах оценивали следующие показатели:

• состояние древостоев, лесотаксационные параметры;
• состояние подроста, подлеска, возобновления; давали характеристику живого напочвенного покрова;
• наличие и характеристика популяций охраняемых видов растений.

Изучение природных условий, включая рельеф, почвенный покров (степень преобразования и загрязнения) при обследовании отдельных участков проводили по общепринятым методам физико-географических исследований [3; 6; 9].

Описание лесных растительных сообществ проводили с использованием методов лесной таксации и геоботанических исследований [2; 13; 19]. Пробные площади для мониторинга состояния лесных сообществ, преобладающих в зоне влияния Нижегородской АЭС, закладывали в соответствии со стандартизированными методиками, используемым в лесоустройстве [11].

Диагностику повреждений деревьев и древостоев, оценку их жизненного состояния проводили по методике В.А.Алексеева [1], основанной на расчетах индексов состояния – Lv  (по запасам древостоев) и Ln (c учетом числа деревьев разных категорий состояния) по формулам 1 и 2.

Lv=(100V₁ + 70V₂+ 40V₃+ 5V₄ ) / V   (1)

где Lv –относительное жизненное состояние древостоя, рассчитанное с учетом крупности деревьев (по объему древесины в м²);  V₁  — объем древесины здоровых деревьев на пробной площади или в пересчете на 1 га; V₂, V₃, V₄   —  то же для ослабленных (поврежденных), сильно ослабленных и отмирающих деревьев соответственно; 100, 70, 40 и 5 – коэффициенты, выражающие жизненное состояние (в %) здоровых, ослабленных, сильно ослабленных и отмирающих деревьев; V – общий запас древесины деревьев на пробной площади или на 1 га, включая объем сухостоя.

Для оценки состояния насаждений по индексам жизненности используется следующая шкала: 100-80% — древостой оценивается как «здоровый», при 79-50% — древостой считается ослабленным, при 49-20% — сильно ослабленным, при 19% и ниже – полностью разрушенным.

Ln=(100n₁ +70n₂ + 40n₃ + 5n₄  ) / N    (2)

где Ln – относительное жизненное состояние древостоя, рассчитанное по числу деревьев каждой породы;  n₁  — число здоровых,  n₂ – ослабленных, n₃ – сильно ослабленных , n₄  —  отмирающих деревьев на пробной площади или в пересчете на 1 га; N – общее число деревьев на пробной площади или на 1 га, включая сухостой.

Для оценки степени загрязнения отбирали образцы почв по стандартной методике. Исследования проводились как на маршрутах, так и на пробных площадях. В результате работы были получены данные по состоянию природных комплексов, которые могут быть использования для регулярных наблюдений за состоянием лесов, испытывающих рекреационные воздействия, а также возможные техногенные воздействия в случае строительства проектируемой Нижегородской АЭС (в окрестностях с.Монаково Навашинского района).

На участках, отводимых по размещение Нижегородской  АЭС, в лесном фонде среди древесных пород преобладают березовые насаждения, менее значительны по площади хвойные (сосна, ель). Из других древесных пород наиболее распространены дуб и осина.

В районе исследований распространены как естественные растительные сообщества – лесные, пойменные, так и антропогенные модификации – луга, сельскохозяйственные поля, территории населенных пунктов, включая застройку и прилегающие земельные участки сельскохозяйственного назначения.

Эндемичные виды растений в исследуемом районе не обнаружены. К охраняемым видам, произрастающим вблизи территории планируемой АЭС, относится мякотница однолистная (Malaxis monophyllos (L.) Sw.), обнаруженная в квартале 4 Дедовского лесничества Навашинского лесхоза (в 3,2 км к северу от с.Монаково); данный вид является охраняемым на территории Нижегородской области [7].

В зоне возможного влияния Нижегородской АЭС охраняемые виды растений произрастают на особо охраняемых природных территориях (ООПТ). В зоне влияния проектируемой Нижегородской АЭС на территории Нижегородской области охраняемые виды произрастают в следующих ООПТ: памятник природы «Озеро Святое Дедовское» — виды растений, занесенные в Красную книгу Нижегородской области — ликоподиелла заливаемая, осока Эдера и вид, занесенный в Красную книгу РФ —  полушник озерный; памятник природы «Участок леса по склону коренного берега р.Оки между д.Сапун и пристанью Пожога» — редкий вид растений, занесенный в Красную книгу РФ — башмачок настоящий; памятник природы «Участок леса по склону коренного берега р.Оки у д.Короваево» — редкий вид, занесенный в Красную книгу РФ — башмачок настоящий. На территории Муромского заказника установлено произрастание охраняемого во Владимирской области растения – осоки лесной (на пробной площади № 13).

По данным исследований на пробных площадях установлено жизненное состояние древостоев для доминирующих пород (коэффициент состава более 1). Для сосновых древостоев показатель жизненности Ln изменяется в пределах от 82,6 до 92,2%, по показателю Lv – от 86,1 до 94,7%, что соответствует состоянию древостоев – «здоровые». Для ели обыкновенной показатель Ln изменяется в пределах от 82,9 до 96,9%, по показателю Lv – от 85,0 до 95,3%, что соответствует состоянию древостоев – «здоровые». Для березы повислой показатель Ln, соответствующий состоянию древостоев «здоровые» отмечен для 3-х пробных площадей (№ 6, 12, 13),  а «ослабленное» состояние – 77,9% выявлено для пробной площади № 14, что можно объяснить высоким возрастом деревьев (около 90 лет). Аналогично изменяется для березы показатель Lv – от 75,6  — «ослабленные» (на пробной площади № 14) до «здоровые» на остальных пробных площадях. Для осины установлен наиболее низкий показатель жизненности древостоев, он изменяется по показателю Ln от 49,9 до 98,5%. Наиболее низкие показатели Ln для осины отмечены на пробных площадях № 6 (49,9% – «сильно ослабленные») и № 14 (66,8% — «ослабленные»). Низкие показатели жизненности осиновых древостоев можно объяснить их высоким возрастом — более 70 лет, т.к. в возрасте более 50 лет данная древесная порода сильно подвержена грибным заболеваниям. Аналогично изменяется для осины показатель Lv. Состояние древостоев березы пушистой по показателю Ln изменяется от «ослабленного» на пробной площади № 5 (75,4%) до «здорового» на пробной площади № 8. Древостои из дуба черешчатого и ольхи черной оцениваются как «здоровые».

На пробных площадях проанализированы повреждения древостоев. Так, сосна обыкновенная в наибольшей мере повреждается раком-серянкой – до 8,3% от общего числа деревьев данной породы, а также имеет различные повреждения ствола (искривления, сильный наклон, сухобочины и др.) – в сумме до 18,4% от общего числа деревьев данной породы. В меньшей степени сосна подвержена грибным заболеваниям. Для еловых древостоев наиболее характерны повреждения древесных стволов, также отмечена суховершинность. Для березовых древостоев (береза повислая и пушистая) наиболее распространенными являются повреждения стволов и грибные заболевания. Для осины установлено сильное повреждение грибными заболеваниями – до 64,1% от общего числа деревьев данной породы. Для ольхи черной и дуба характерны повреждения стволов.

Результаты химического анализа образцов почвы позволили оценить геохимическую и агрохимическую характеристику почвенного покрова района исследований. Среднее значение валового содержания тяжелых металлов в почве контрольных участков находилась в пределах от 0,1 (кадмий) до 4140 (железо) мг/кг и располагалось в следующей последовательности: железо>марганец>магний> цинк>свинец>никель>медь>хром>кобальт>кадмий.

Валовое содержание металлов в почвах не превышает установленных предельно-допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) для элементов с неустановленными ПДК. Содержание металлов и микроэлементов в исследуемых пробах однородно. Исключением является только одна проба (пробная площадь № 13), где валовое содержание металлов и биогенных элементов превышено по сравнению с остальными пробами почв в десятки раз,  что можно объяснить пойменным месторасположением.

Таким образом, примененный комплексный метод исследований позволил оценить состояние природных комплексов, которое можно оценить как удовлетворительное.

Список литературы:

1. Алексеев В.А. Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: «Наука» Ленинградское отделение, 1990. – С. 38-54.
2. Анучин Н.П. Лесная таксация. М., 1981. – 552 с.
3. Беручашвили Н.Л., Жучкова В.К. Методы комплексных физико-географических исследований. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. – 320 с.
4. Гелашвили Д.Б., Кулябина Е.Ю., Сидоренко М.В. Лихеноиндикационный мониторинг и разработка региональной шкалы токсифобности эпифитных лишайников (на примере Нижегородской области) // Поволжский экологический журнал. 2005. № 2. – С. 111-120.
5. Гелашвили Д.Б., Савинов А.Б., Слепов А.В., Мокров И.В., Сидоренко М.В., Юнина В.П., Силкин А.А., Логинов В.В., Безруков М.Е. Опыт проведения биомониторинга в государственном природном заповеднике «Керженский» // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Биология. 2001. № 1. – С. 64-72.
6. Жучкова В.К. Раковская Э.М. Методы комплексных физико-географических исследований: Учеб. пособие для студ. вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 368 с.
7. Красная книга Нижегородской области. Т. 2. Сосудистые растения, водоросли, лишайники, грибы. Н.Новгород, 2005. – 328 с.
8. Кулябина Е.Ю., Сидоренко М.В. Лихеноиндикационный мониторинг качества воздушной среды Нижегородской области // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2002. Т. 4. № 2. – С. 216-222.
9. Макунина Г.С. Методика полевых физико-географических исследований. Структура и динамика ландшафта. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. – 115 с.
10. Общесоюзные нормативы для таксации лесов. Справочник. М.: «Колос», 1992. – 495 с.
11. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. – 60 с.
12. Охапкин А.Г., Сидоренко М.В., Юлова Г.А. Закономерности формирования видовой структуры фитопланктона эвтрофированных водотоков. Отчет о НИР № 97-04-49895 (Российский фонд фундаментальных исследований). – С. 3-15.
13. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во МГУ, 1992. – 352 с.
14. Сидоренко М.В. Дополнение к фауне пауков (Arachnidae, Aranei) Нижегородской области // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Биология. 2001. № 1. – С. 41-43.
15. Сидоренко М.В. Беспозвоночные приземных ярусов лесных биогеоценозов в системе индикации рекреационной дигрессии лесов // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Нижний Новгород, 1997. – 26 с.
16. Сидоренко М.В., Юнина В.П. Методы оценки состояния лесных экосистем в водоохранных и рекреационных зонах (на примере г.Нижнего Новгорода) // Аграрная Россия. 2009. № S2. – С. 198-199.
17. Сидоренко М.В., Юнина В.П. Оценка загрязнения тяжёлыми металлами почв и снегового покрова водоохранных зон озёр и малых рек Нижнего Новгорода // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 5-1. – С. 110-114.
18. Сидоренко М. В., Юнина В. П., Зазнобина Н. И. Оценка состояния лесных экосистем в водоохранных и рекреационных зонах с использованием функции желательности // Приволжский научный журнал. 2008. № 1. – С. 127-134.
19. Сукачев В.Н. Основные понятия о биогеоценозах и общее направление их изучения // Программа и методика биогеоценологи­ческих исследований. М.: Наука, 1974. – С. 5–13.[schema type=»book» name=»ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В ВОДООХРАННЫХ ЛЕСАХ (НА ПРИМЕРЕ НАВАШИНСКОГО РАЙОНА НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ)» author=»Сидоренко Михаил Владимирович, Юнина Валентина Петровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-31″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]