Влияние искусственно вносимой

Некоторые растения настолько восприимчивы к загрязнению  воздуха и почвы, что поражаются при концентрации фторидов незначительно  превышающей фоновую. Это свойство растений используется в мониторинге загрязнения воздуха, почв и других средств, как метод биоиндикации и симптомологии (Антонов И.С., 1996).

Обнаружение симптомов  на растениях, распределение пораженных растений на местности, влияние на вид растения описаны в работе Трешоу М. (1998).

Однако, в каких  концентрациях фторидов в воздухе, воде, почве, в каких фазах произрастания  растений проявляются эти отрицательные  эффекты, имеются слишком мало официальных  публикаций.

Реакция растений на загрязнение фтором даже до появления каких-либо симптомов токсичности, проявляется в ослаблении темпов роста, снижение урожайности. Однако наиболее опасным последствием фторидного загрязнения является накопление его в кормовых растениях (Miller, 1973). По данным Петрухина И.В. (1989) предельно допустимыми концентрациями фтора в кормах, принятыми в некоторых зарубежных странах являются:

• трава 1,5 (мг/кг);
• корнеплоды 2,3;
• сено 30,0;
• солома 15,0;
• зерновые корма 3,0.

 

При повышении этих значений существует вероятность заболевания животных флюорозом. Клинические признаки развиваются через 6 – 12 месяцев при поступлении фтора с водой, содержащей элемент в концентрациях от 5 мг/кг и выше или же с кормами, в которых уровень фтора превышает 100 мг/кг (Таланова Г.А., Хмелевский Б.Н., 1991). Допустимая концентрация фтора в ежегодном рационе составляет: для овец – 50, коров – 30, свиней – 70 мг/кг (Танделов Ю.П., 1997).

В республике Хакасия загрязнением фтором окружающей среды занимаются сотрудники станции агрохимической службы «Хакасская» Антонов И.С., Градобоева Н.А., Сачкова Г.В. и др., однако изучение данной проблемы требует дальнейших исследований, а нами сделана лишь незначительная попытка затронуть вопросы влияния фторосодержащих соединений на почву и естественный травостой.

 

 

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

2.1. КЛИМАТ

 

На территории Хакасии  выделяют следующие природные зоны: а) степь; б) лесостепь; в) подтайга; г) тайга.

Площадь степной зоны около 1,5 млн. га. Степные земли расположены в пределах Минусинской котловины. Территория эта является наиболее обжитой и освоенной частью еспублики. Рельеф холмисто-сопочный, сочетающийся с крупными длинными равнинами. Абаканская степь (Восточная часть Уйбатской степи), расположена на левобережье реки Абакан (Куминова А.В., 1974).

Зона проведения опыта  характеризуется резко-континентальным климатом. Он проявляется в больших амплитудах колебания температур между самым холодным месяцем январем и самым теплым – июлем.

Наиболее высокие температуры  лета Хакасии наблюдается в районе Абаканской степи: средняя – до 20⁰, максимальная - до 32…39⁰С. С приближением к предгорьям и при движении на север средние температуры июля несколько понижаются.

Средняя температура  самого холодного месяца – января – почти по всей территории колеблется от – 19 до – 21⁰С. Минимальные же температуры часто доходят до – 40…49⁰С. Годовая амплитуда колебания максимальных температур достигает 88⁰, среднемесячных – вдвое меньше.

Вегетационный период в  пределах среднесуточных температур 5⁰С, продолжается 155-165 дней. В предгорьях и северной части степной зоны он сокращается на 8-14 дней.

В степной зоне последние  заморозки отмечаются во второй половине мая, а первые начинаются в конце сентября. Здесь наблюдается наиболее продолжительный безморозный период в течение 115 дней. В предгорных районах весенние заморозки часто затягиваются до конца мая – начала июня, а первые осенние начинаются в первой декаде сентября (Климатический справочник, 1967).

Современный почвенный  покров степной зоны Хакасии очень  разнообразен. Преобладают почвы  черноземного типа (черноземы обыкновенные и южные) и малоразвитые щебнистые почвы. Менее распространены каштановые солонцовые, солончаковые и луговые почвы (Градобоев Н.Д., 1954).

Почвы степной зоны зимою  охлаждаются и промерзают на глубину (1,7 м), в связи с малой мощностью снегового покрова, более низкими зимними температурами воздуха и его большой сухостью. Весной же они оттаивают и прогреваются быстрее.

В степной зоне самая  низкая среднесуточная относительная  влажность воздуха (30%) бывает в мае.

В отдельные жаркие дни  лета в 13 часов она снижается до 7%. Наибольшее количество с относительной влажностью ниже 30% наблюдается в мае-июне.

Испаряемость с водной поверхности в сухостепной зоне вдвое превышает годовую сумму  осадков, причем наименьшее испарение  происходит в январе – 3 мм, наибольшее в мае 110 мм.

В степных районах  республики выпадает наименьшее количество осадков – 250-260 мм. К северу и востоку их количество постепенно возрастает до 300-350 мм.

В течение зимы осадки выпадают в среднем около 10% годовых осадков, а основное их количество (более 60%) приходится на летний период июль-август. Преобладают при этом дожди ливневого характера.

Характерной особенностью климата степной зоны являются постоянные и довольно сильные ветры. Весною, а иногда и в зимнее время они нередко переходят в черные бури, когда ветром разрушаются и сносятся верхние наиболее плодородные горизонты почвы (Агроклиматический справочник, 1961).

 

2.2. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ  УСЛОВИЯ

 

За годы исследований особых различий в климате по годам  не наблюдалось.

В 1997 году осень была сухой, в зимний период выпало достаточно снега, но в силу того, что весна была ранней, с высокой температурой воздуха, снег в основной своей массе сублимировал, в почву влаги от таяния снега поступило мало. Весенние осадки, как правило невелики и не обеспечили полной потребности во влаге (таблица 1).

 

Таблица 1

Среднемесячная температура  воздуха и количество осадков

за период вегетации  в 1997 г.

метеостанция «Хакасская»

	Май	Июнь	Июль	Август
Средняя t0С	13,1	17,3	18,7	17,2
Осадки, мм	25,0	67,0	50,0	58,0

 

В 1998 году весна была умеренно теплая, ветряная с малым количеством  осадков. В целом за месяц средняя t⁰ воздуха равна +10…+12⁰С, что на 1⁰С теплее прошлогодних значений. Количество осадков за май месяц составило 20-25 мм или 47-70%.

Июнь выдался обычным по температурному режиму и так же по выпавшим осадкам. В общем за месяц сумма осадков составила 57,7 мм. Июль – жаркий с небольшим количеством осадков. Необычайно теплой выдалась I декада, а II декада на 2-4⁰С выше нормы.

Август был теплым. Первые две декады погода была наиболее жаркой с небольшим количеством осадков (таблица 2).

 

Таблица 2

Среднемесячная температура  и количество осадков

за период вегетации  в 1998 г. метеостанция «Хакасская»

	Май	Июнь	Июль	Август
Средняя t0С	11,5	16,6	22,0	19,9
Осадки, мм	23,4	57,7	24,9	33

 

В 1999 году весна была теплее по сравнению с предыдущими годами. Среднесуточная температура в I декаде мая превысила прошлогодние значения на 5,7⁰. Осадки составили 171% от нормы, во II декаде осадки были незначительны, III декада была богата осадками и среднедекадная температура воздуха была на 5⁰С больше прошлогодних значений. Первая декада июня была теплее с частыми небольшими осадками. Сумма осадков 68% от нормы. Вторая декада была холодной. Среднедекадная температура 14,1⁰С, что на 3⁰С ниже прошлогодних значений. Сумма осадков составила 45% от нормы. Конец июня был умеренно теплым, осадки составили 55% от нормы. В следствие сухой теплой погоды наблюдалась почвенная засуха. В июле так же наблюдалась почвенная засуха, так как во второй декаде погода была жаркая с суховейными явлениями природы. Август был холодным с большим количеством осадков во II и III декадах 100% и 211% от нормы (таблица 3).

Таблица 3

Среднемесячная температура  и количество осадков 

за период вегетации в 1999 г. метеостанция «Хакасская»

	Май	Июнь	Июль	Август
Средняя t0С	15,9	17,3	22,8	19,8
Осадки, мм	33,0	34,0	69,0	85,0

 

2.3. МЕСТО  И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

Смирновский сосновый бор  посажен Хакасским лесничеством Министерства сельского хозяйства РСФСР в 1965 году на площади 65 га. В настоящее время бор находится на землях лесопользования Государственного плем завода «Россия» Алтайского района республики Хакасия (рис. 1). Средний возраст Смирновского соснового бора 30-32 года. Лесопосадки расположены на двух возвышенностях с вершинами №1 – 380 и №2 – 471 м над уровнем моря, представленных почвенным покровом легкого механического состава.

Лесные насаждения направлены с севера на юг, между рядами сосны  посажена акация желтая и частично облепиха крушиновая. Вдоль дороги Абакан-Бея, против озера произрастают Береза бородавчатая, единично - Черемуха.

По окраинам лесопосадки травянистый  покров представлен крупно-дерновистой  ковыльно-разнотравной растительностью  в значительной степени видоизмененный под действием посаженного леса, особенно на северных экспозициях с достаточно высоким проективным покрытием (70-75%).

Опытный участок представлен злаково-осоково  разнотравным лугом, под действием  леса значительно видоизменен в  сторону фитоцинотического состава редколесных лугов Хакасии.

До посадки леса территория представляла собой ковыльно-типчаково разнотравную степь.

На день закладки опыта, растительность представлена видовым составом:

Злаковые – Yzamineae.

1. Ковыль волосатик – Stipa capillata.
2. Ковыль перестный – Stipa pennata.
3. Костер безостый – Bromus inermis leyss.
4. Мятлик степной – Poa stepposa Roshev.
5. Овсец пустынночный – Helictotrichou desertorum (less) Pilgos.
6. Тимофеевка степная – Pleum phleoides Sm.
7. Овсяница ложновечья, типчак – Festuca psevdovina Hack.
8. Пырей ползучий – Agropyron repens P.B.

 

Осоковые – Cyperaccae.

1. Осока большехвостая – Carex macroura L.
2. Осока приземистая – Carex Supiaa L.
3. Осока ситевидная – Carex pelifous L.
4. Осока стройная – Carex gracilis Gurt.

 

Бобовые – Liguminosae.

1. Астрогал остролодочник – Oxytropis uralensis. D.C.
2. Астрогал приподнимающийся – Astragalus adsrgens Pll.
3. Астрогал датский – Astragalus danicus Rotz.
4. Астрогал перепончатый – Oxytropis Glabu Lam.
5. Горошек лесной – Vicia silvatica L.
6. Горошек мышиный – Vicia craccal.
7. Эспарцет Сибирский – Onobryhis tannatica Spreng.

 

Прочие виды.

1. Гермопсис ланцетный – Germopsis Cavadata k. Br.
2. Ирис желтеющий – Yris flavissima Pall.
3. Ирис русский – Yris ruthenra Ker.
4. Ирис двучашуйчатый - Yris liglumis.
5. Карагана карликовая Caragana pygmaea.
6. Щавель кислый – Kumex acetosa L.
7. Василек луговой – Centaurea jacea L.
8. Лапчатка гусиная – Potentilla anserine L.
9. Первоцвет крупночашечный – Primula macrocolux.
10. Незабудка ернистая – Myosotis caespitosa Schults.
11. Зольник клубненосный – Phlomis tuberosa L.
12. Одуванчик лекарственный Taraxacum officinale.
13. Молочай волосистый – Euphotbia pulosa L.
14. Скерда Сибирская – Crepis sibiricum L.
15. Полынь колосная – Artemisia campestris L.
16. Чабрец – Thymus serpyllum L.