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...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2008
Автори: Руденко, С.С., Зароченцева, О.Д.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2008
Теми:
Екологія
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4171
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати: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.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4171
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-41712025-02-23T17:06:24Z Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах Руденко, С.С. Зароченцева, О.Д. Екологія 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. 2008 Article 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 uk application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Екологія
Екологія
spellingShingle Екологія
Екологія
Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
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.
format Article
author Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
author_facet Руденко, С.С.
Зароченцева, О.Д.
author_sort Руденко, С.С.
title Вплив iмiтованих кислотних дощiв на продуктивнiсть лiсових екосистем у мiкрокосмах
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
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2008
topic_facet Екологія
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_ 1849640463135408128
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

Схожі ресурси