Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах

Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах

The influence of a simulated acid rain with pH = 2.0 and pH = 3.0 on the biomass increment and its structure is investigated for main forest-forming species of the Chernivtsi region in microcosmical models. A decrease of the biomass increment for all species under the action of an acid rain with...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2008
Hauptverfasser: Руденко, С.С., Зароченцева, О.Д.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2008
Schlagworte:
Екологія
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4171
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах / С.С. Руденко, О.Д. Зароченцева // Доп. НАН України. — 2008. — № 3. — С. 183-187. — Бібліогр.: 7 назв. — укp.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4171
record_format dspace
spelling Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
2009-07-16T09:42:35Z
2009-07-16T09:42:35Z
2008
Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах / С.С. Руденко, О.Д. Зароченцева // Доп. НАН України. — 2008. — № 3. — С. 183-187. — Бібліогр.: 7 назв. — укp.
1025-6415
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4171
504.5+574.084
The influence of a simulated acid rain with pH = 2.0 and pH = 3.0 on the biomass increment and its structure is investigated for main forest-forming species of the Chernivtsi region in microcosmical models. A decrease of the biomass increment for all species under the action of an acid rain with pH = 2.0 is shown. The influence of an acid rain with pH = 3.0 stimulates the biomass increment in conifers.
uk
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
Екологія
Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
spellingShingle Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
Екологія
title_short Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
title_full Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
title_fullStr Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
title_full_unstemmed Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
title_sort вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
author Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
author_facet Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
topic Екологія
topic_facet Екологія
publishDate 2008
language Ukrainian
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
format Article
description The influence of a simulated acid rain with pH = 2.0 and pH = 3.0 on the biomass increment and its structure is investigated for main forest-forming species of the Chernivtsi region in microcosmical models. A decrease of the biomass increment for all species under the action of an acid rain with pH = 2.0 is shown. The influence of an acid rain with pH = 3.0 stimulates the biomass increment in conifers.
issn 1025-6415
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4171
citation_txt Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах / С.С. Руденко, О.Д. Зароченцева // Доп. НАН України. — 2008. — № 3. — С. 183-187. — Бібліогр.: 7 назв. — укp.
work_keys_str_mv AT rudenkoss vplivimitovanihkislotnihdoŝivnaproduktivnistʹlisovihekosistemumikrokosmah
AT zaročencevaod vplivimitovanihkislotnihdoŝivnaproduktivnistʹlisovihekosistemumikrokosmah
first_indexed 2025-11-24T03:23:24Z
last_indexed 2025-11-24T03:23:24Z
_version_ 1850837437458153472
fulltext оповiдi НАЦIОНАЛЬНОЇ АКАДЕМIЇ НАУК УКРАЇНИ 3 • 2008 ЕКОЛОГIЯ УДК 504.5+574.084 © 2008 С.С. Руденко, О. Д. Зароченцева Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах (Представлено членом-кореспондентом НАН України А.П. Травлєєвим) The influence of a simulated acid rain with pH = 2.0 and pH = 3.0 on the biomass increment and its structure is investigated for main forest-forming species of the Chernivtsi region in microcosmical models. A decrease of the biomass increment for all species under the action of an acid rain with pH = 2.0 is shown. The influence of an acid rain with pH = 3.0 stimulates the biomass increment in conifers. Кислотнi опади — одна з основних складових глобальної екологiчної кризи. Особливо небез- печним фактором навколишнього середовища вважають усi види метеорологiчних опадiв: дощ, снiг, град, туман, дощ зi снiгом, значення pH яких менше, нiж середнє значення pH дощової води (5,6). Кислотнi опади впливають на лiсовi екосистеми двома шляхами: непрямим — через грунт i кореневу систему та прямим — безпосередньо i головним чином на листя. Необхiдно пiдкреслити, що зазначенi шляхи впливу не можуть бути вiдокремленими один вiд одно- го, оскiльки зазвичай цi процеси вiдбуваються одночасно, i будь-який з них, залежно вiд обставин, домiнує [1]. Актуальнiсть запропонованого нами пiдходу обумовлена усе зростаючою необхiднiстю вивчення впливу складових глобальної екологiчної кризи на стан рослин, зокрема, визна- чення еколого-бiохiмiчних реакцiй едифiкаторних деревних порiд певних територiй. В при- родних умовах такi дослiдження органiзувати неможливо, тому нами започатковано ви- користання для цих цiлей штучних екосистем — мiкрокосмiв. Прiоритет у застосуваннi мiкрокосмiв належить американським дослiдникам [2, 3], натомiсть в Українi аналогiчний пiдхiд використано нами вперше. Метою роботи було розроблення методики визначення продуктивностi деревних порiд у мiкрокосмах та її застосування для оцiнки стiйкостi лiсових видiв-едифiкаторiв за умов iмiтацiї кислотного дощу. Матерiали та методика дослiджень. За дослiджуванi види було обрано деревнi породи, якi є едифiкаторами лiсових екосистем у Чернiвецької областi, а саме: бук лiсовий ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №3 183 Рис. 1. Мiкрокосм з вмонтованим фрагментом лiсової екосистеми: 1 — корпус мiкрокосму; 2 — отвiр для iмiтацiї опадiв; 3 — отвiр для надходження повiтря; 4 — ємнiсть для грунту, що обгорнута чорним свiтлонепроникним пакетом; 5 — резервуар для збору грунтових вод; 6 — iзоляцiя; 7 — грунт, взятий разом з рослинами; 8 — рослини (Fagus sylvatica L.), граб звичайний (Carpinus betulus L.), дуб звичайний (Quercus robur L.), ялина звичайна (Picea abies (L.) K a r s t .) i ялиця бiла (Abies alba Mill.). Сiянцi бука лiсового (Fagus sylvatica L.), граба звичайного (Carpinus betulus L.) та дуба звичайного (Quercus robur L.) вiдбирали в лiсництвi с. Поляна Хотинського району Чернiве- цької областi (Хотинський високогiрний горбкувато-пасмовий, лiсовий фiзико-географiчний район) [4]; ялину звичайну (Picea abies (L.) K a r s t .) i ялицю бiлу (Abies alba M i l l .) — у лi- сництвi с. Шепiт Путильського району Чернiвецької областi (Путильський низькогiрний, лiсо-лучний фiзико-географiчний район) [4]. Модельними екосистемами — мiкрокосмами протягом 2005–2007 рр. створювали запла- нований режим iмiтацiї умов забруднення навколишнього середовища кислотними сполу- ками. У ходi експерименту дослiджували продуктивнiсть деревних порiд за умов iмiтацiї кислотного дощу з pH 2,0 та pH 3,0. З цiєю метою рослини пiсля вiдбору висаджували у п’ятилiтровi пластиковi ємностi. У кожний мiкрокосм висаджували по два сiянцi дослi- джуваних порiд. Повторнiсть для кожного варiанта була восьмикратною (рис. 1). Трива- лiсть експерименту два мiсяцi. Протягом цього перiоду мiкрокосми не вiдкривалися, щоб не порушити чистоту експерименту. Пiд час експерименту мiкрокосми утримували в куль- тивацiйнiй кiмнатi при температурi 22–25 ◦С i вiдноснiй вологостi повiтря 75%. Фотоперiод регулювали за допомогою реле часу: свiтловий перiод тривав 16 год, темновий — 8, що 184 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №3 приблизно вiдповiдає тривалостi свiтлового дня липня мiсяця в помiрних широтах. Протя- гом експерименту контрольнi мiкрокосми поливали дистильованою водою по 50 мл двiчi на тиждень, дослiднi — iмiтованим кислотним дощем з pH 2,0 та pH 3,0 у такiй самiй кiлькостi. “Кислотнi дощi” готували за допомогою дистильованої води, пiдкисленою сульфатною та нiтратною кислотами до необхiдного значення. Показник pH вимiрювався на pH-метр-мi- лiвольтметрi pH-150МА iз скляним комбiнованим лабораторним електродом ЭСКЛ-08М. Розроблена авторами методика оцiнки продуктивностi деревних порiд мiстить такi опе- рацiї. На кожному деревi нумерували всi гiлки, для зручностi нумерацiю починали з нижнiх гiлок стовбура. Пiсля проведення цiєї процедури замiряли лiнiйнi розмiри головного та бi- чних пагонiв, а також дiаметр головного пагона. Цю процедуру повторювали в останнiй день експерименту. Прирiст головного та бiчних пагонiв у довжину визначали ваговим ме- тодом шляхом зважування частин, якi приросли за час експерименту, на електроннiй вазi AXIS AD 600. Приростом бiчних пагонiв за об’ємом у цiй методицi нехтуємо, оскiльки даний показник мав значення в межах похибки. Порiвняння латерального приросту маси голов- ного пагона до початку та пiсля завершення експерименту переводили в одиницi маси за спецiальними коефiцiєнтами для конкретної породи [5]. Латеральний прирiст бiомаси головного пагона знаходили за узагальненою формулою: ПCл = (V1 − V0)k 1000 = ( π ( 1 2 d1 )2 H − π ( 1 2 d0 )2 H ) k 1000 , (1) де ПСл — латеральний прирiст маси головного пагона (за об’ємом), г; V0 та V1 — об’єми головного пагона перед початком та пiсля закiнчення експерименту, мм3; k — об’ємна маса деревини певної породи, г/см3; 1000 — коефiцiєнт для переведення кубiчних сантиметрiв у кубiчнi мiлiметри; H — висота головного пагона перед початком або пiсля закiнчення експерименту (без верхiвкового приросту, який вiдрiзається), мм; π = 3,14; d0 та d1 — дiаметри головного пагона перед початком та пiсля закiнчення експерименту, мм. Для знаходження загального приросту бiомаси окремого дерева пiдсумовували масу апiкального та латерального приростiв головного пагона та масу приросту бiчних пагонiв у довжину: ЗП = ПСа + ПСл + ПГ, (2) де ЗП — загальний прирiст, г; ПСа — апiкальний прирiст маси головного пагона, г; ПСл — латеральний прирiст маси головного пагона (за об’ємом), г; ПГ — прирiст бiчних пагонiв, г. Результати дослiдження та обговорення. Апiкальний та латеральний прирости ма- си стовбура i прирiст бiчних пагонiв у всiх дослiджуваних порiд при дiї “кислотного дощу” (pH 2,0) або вiдсутнi зовсiм, або є набагато нижчими вiд контрольних значень (табл. 1). Загальний прирiст у Fagus sylvatica L. знижується на 73%, у Carpinus betulus L. — на 98%, у Quercus robur L. — на 94%, в обох хвойних породах — на 96% порiвняно з прироста- ми дерев у контрольних мiкрокосмах. Отриманi нами результати збiгаються з описаними А.М. Тарко iз спiвавторами, якi зазначають, що пiдвищення кислотностi опадiв супрово- джується надходженням азоту, який при сильних впливах викликає зниження продуктив- ностi, аж до загибелi рослин [6]. Вплив “кислотного дощу” (pH 3,0) на Fagus sylvatica L. змiнює загальний прирiст, який на 65% нижчий, нiж прирiст дерев у контрольних мiкро- космах (див. табл. 2). ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №3 185 У контрольних дерев Carpinus betulus L. загальний прирiст бiомаси на 70% вищий, нiж аналогiчний показник у дослiдних дерев. Пiд впливом “кислотного дощу” (pH 3,0) у Quercus robur L. спостерiгали найвищий прирiст бiомаси з усiх дослiджуваних порiд, хоча порiвняно з контролем вiн є меншим на 45%. В обох хвойних породах — i у Picea abies (L.) K a r s t ., i у Abies alba M i l l . при дiї “кислотного дощу” (pH 3,0) спостерiгається збiльшення приросту порiвняно з контролем вiдповiдно на 102 та 14% (див. табл. 2). Це пiдтверджується дослiдженнями американських вчених, якi довели на прикладi Pinus strobus, що пошкодження листкiв, а отже, i зниження продуктивностi у хвойних порiд починається при дiї iмiтованого кислотного дощу (pH < < 2,5–2,0) [7]. Таким чином, на прикладi п’яти лiсоутворювальних порiд доведено ефективнiсть засто- сування розробленої нами методики — визначення приросту деревних рослин у мiкрокос- мах. Встановлено, що iмiтацiя кислотного дощу зi значенням pH 2,0 викликає пригнiчення приросту бiомаси у Fagus sylvatica L., Carpinus betulus L., Quercus robur L., Picea abies (L.) K a r s t . та Abies alba M i l l ., а зi значенням pH 3,0 дiє рiзноспрямовано на прирiст хвойних та листяних порiд: у хвойних стимулює, а у листяних — впливає негативно. Таблиця 1. Прирiст деревних порiд при iмiтацiї кислотного дощу (pH 2,0) у мiкрокосмах (n = 8) Деревнi породи Апiкальний прирiст стовбура, г Латеральний прирiст стовбура, г Прирiст бiчних пагонiв, г Загальний прирiст, г Fagus sylvatica L. Контроль 0,015 ± 0,002 0,214 ± 0,023 0,051 ± 0,010 0,280 ± 0,020 Дослiд 0∗ 0,075 ± 0,018 ∗ 0∗ 0,075 ± 0,018 ∗ Carpinus betulus L. Контроль 0,016 ± 0,004 0,117 ± 0,025 0,042 ± 0,010 0,175 ± 0,025 Дослiд 0,003 ± 0 ∗ 0∗ 0∗ 0,003 ± 0 ∗ Quercus robur L. Контроль 0,018 ± 0,004 0,248 ± 0,037 0,056 ± 0,013 0,322 ± 0,034 Дослiд 0,018 ± 0,010 0∗ 0∗ 0,018 ± 0,005 ∗ Picea abies (L.) K a r s t . Контроль 0,016 ± 0,002 0,148 ± 0,023 0,022 ± 0,004 0,186 ± 0,023 Дослiд 0∗ 0∗ 0,007 ± 0,001 ∗ 0,007 ± 0,001 ∗ Abies alba M i l l . Контроль 0,020 ± 0,005 0,215 ± 0,021 0,038 ± 0,011 0,273 ± 0,020 Дослiд 0∗ 0∗ 0,010 ± 0,001 ∗ 0,010 ± 0,001 ∗ ∗ Наявнiсть достовiрної рiзницi (p < 0,05). Таблиця 2. Прирiст деревних порiд при iмiтацiї кислотного дощу (pH 3,0) у мiкрокосмах (n = 8) Деревнi породи Апiкальний прирiст стовбура, г Латеральний прирiст стовбура, г Прирiст бiчних пагонiв, г Загальний прирiст, г Fagus sylvatica L. Контроль 0,058 ± 0,027 0,527 ± 0,050 0,321 ± 0,055 0,906 ± 0,053 Дослiд 0,079 ± 0,030 0,382 ± 0,028 ∗ 0,127 ± 0,055 ∗ 0,588 ± 0,093 ∗ Carpinus betulus L. Контроль 0,024 ± 0,006 0,213 ± 0,014 0,028 ± 0,006 0,265 ± 0,023 Дослiд 0,033 ± 0,001 0,142 ± 0,023 ∗ 0,012 ± 0,004 0,187 ± 0,021 ∗ Quercus robur L. Контроль 0,012 ± 0,004 1,200 ± 0,180 0,200 ± 0,055 1,412 ± 0,152 Дослiд 0,030 ± 0,006 ∗ 0,500 ± 0,100 ∗ 0,110 ± 0,040 0,640 ± 0,090 ∗ Picea abies (L.) Ka r s t . Контроль 0 0,230 ± 0,104 0,064 ± 0,016 0,295 ± 0,082 Дослiд 0 0,555 ± 0,124 0,040 ± 0,012 0,595 ± 0,092 ∗ Abies alba Mi l l . Контроль 0,010 ± 0,007 0,520 ± 0,020 0,020 ± 0,010 0,550 ± 0,015 Дослiд 0,008 ± 0,005 0,590 ± 0,017 ∗ 0,030 ± 0,010 0,628 ± 0,018 ∗ ∗ Наявнiсть достовiрної рiзницi (p < 0,05). 186 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №3 1. Хорват Л. Кислотный дождь. – Москва: Стройиздат, 1990. – 79 с. 2. Drake J. A, Huxel G. R., Hewitt C. Microcosms as models for generating and testing community theory // Ecology. – 1996. – 77. – P. 670–677. 3. Одум Ю. Экология: В 2 т. – Москва: Мир, 1986. – Т. 1. – 326 с. 4. Навчально-краєзнавчий атлас Чернiвецької областi / Гол. ред. Я. I. Жупанський. – Чернiвцi, 2000. – 24 с. 5. Биология древесных растений / Под. ред. А.Ф. Иванова. – Минск, 1975. – 264 с. 6. Тарко А.М., Ведюшкин М.М., Писаренко Н.Ф., Татаринов Ф.А. Моделирование воздействия про- мышленных загрязнений на лесные экосистемы. – Москва: ВЦ АН СССР, 1987. – 19 с. 7. Haines B., Stefani M. and Hendrix F. Acid rain: threshold of leaf damage in eight plant species from a Southern Appalachian forest succession // Water, Air, and Soil Pollution. – 1980. – 14. – P. 403–407. Надiйшло до редакцiї 13.09.2007Чернiвецький нацiональний унiверситет iм. Юрiя Федьковича ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №3 187

Ähnliche Einträge