Кучерявий В.П. Екологія - Алогенні (екзогенні) сукцесії в зоні атмосферних забруднень (частина 1)

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

6.3.2.13. Алогенні (екзогенні) сукцесії в зоні атмосферних забруднень

Стреси, нав'язані лісовим екосистемам атмосферними забруднювачами, розглядають як алогенний процес XX ст., потенційно небезпечний для лісових екосистем.
Зазначимо, що в центрі Європи в кінці 60-х років в одному лише адміністративному районі Усті (колишня ЧССР) було пошкоджено сірчистими викидами теплових станцій і хімічних підприємств 55 тис. га лісу, причому ялицеві ліси на площі 15 тис. га були знищені повністю. На значних ділянках у недалекому минулому чудових лісів зовсім не відбулася лісова сукцесія. Вважають, що в центральноєвропейських вічнозелених лісах 1 млн га деревостанів серйозно пошкоджені, а 100 тис. га – гинуть.
Проведена ще в 1969 р. міністерством сільського господарства США аерофотозйомка лісових насаджень, охоплених атмосферними викидами велетенської міської агломерації Лос-Анджелеса, виявила, що 1,3 млн дерев сосни жовтої (або сосни Жиффрея) на площі понад 405 км кв були тою чи іншою мірою пошкоджені. У широкому ареалі одночасно виявлена загибель сосни жовтої із-за зараження короїдом пригнічених викидами дерев. У цих же насадженнях значно пошкоджені віддалені один від одного екземпляри ялиці одноколірної. Стосовно ж сосни Ламберта, кедра ладанного і дуба каліфорнійського, то їх хвоя і листя зазнали лише незначних пошкоджень. Протягом 1968-1972 pp. загибель сосни жовтої становила 10-12%, згодом відпад цього виду продовжувався.
На думку дослідників, втрата домінантного виду (за естетичними ознаками найкращого в цих рекреаційних лісах) зумовить суттєві зміни в лісовій екосистемі. Складено прогноз, згідно з яким дві третини експериментальної ділянки буде зайнято в основному ялицею одноколірною. Друге місце за нею займе, скоріше за все, кедр ладанний. Поширення сосни Ламберта обмежується її більш слабкою конкуренцією та зараженням ялівцевоягідником. На оголених і сухих гірських хребтах передбачається заліснення дубом каліфорнійським і чагарниками.
Вчені звертають увагу на сукцесії не лише популяцій деревних порід, але й у чагарниковому і трав'яному ярусах. Водночас коли більшість деревних порід, які мають товарне значення, добре розвиваються на ґрунтах із низьким показником рН = 3,5, то різноманітні чагарники виявляють більшу чи меншу чутливість до низького ґрунтового рН. Наприклад, у провінції Альберта (Канада) виміри на лісових площах, підкислених принесеною вітром елементарною сіркою, показали, що при рН ґрунту від 5 до 4 кількість видів чагарників у нижньому ярусі скоротилася, при рН від 4 до 3 збереглося тільки декілька видів, а при рН нижче 3 – чагарниковий ярус зник зовсім.
Вдалося одержати узгоджені дані між рівнем забруднення атмосферного повітря і станом рослинності різних ярусів лісового біогеоценозу. Лісову рослинність досліджували в семи подібних деревостанах, розташованих вздовж 50-кілометрової транссекти, прокладеної у верхів'ї р. Огайо (США). Деревостани розміщалися за градієнтами забруднення атмосферного повітря підвищеними концентраціями хлоридів, фторидів, оксиду сірки і, можливо, інших забруднювачів. Результати цих досліджень виявили, що видова насиченість (насиченість видів), однорідність (індекс домінантності) та індекс різноманітності Шеннона були звичайно знижені як у верхньому деревному ярусі, так і в нижчих підліскових та трав'яних ярусах тих насаджень, які знаходилися ближче до промислових джерел атмосферного забруднення. Характерно й те, що зростаюче забруднення веде до розрідження верхнього пологу, сприяючи тим самим ряснішому заселенню нижніх ярусів. Різко зменшується в усіх ярусах, відповідно до збільшення рівня забруднення повітря, присутність клена цукристого, тоді як каштан кінський виявився толерантним до повітря поганої якості.
На думку У.Х.Сміта, ступінь негативного впливу забрудненого повітря на сукцесію і видовий склад лісового біогеоценозу змінюється залежно "від віку і сукцесійного стану лісу" (1985). Виявляється, що найчутливіші до полютантів види першими вступають у ранні етапи сукцесії. Середньочутливі і толерантні дерева звичайно належать до середньо- і пізньосукцесійних етапів. На останніх стадіях сукцесії лісові угруповання чинять найбільший опір змінам видового складу. В цілому, – вважає автор, – найстійкішими до полютанто-забруднювальних факторів є екосистеми, які перебувають у стадії зрілості (табл. 6.18).

Таблиця 6.18 Екосистеми в процесі розвитку (доступно при скачуванні повної версії книжки)

Створення модельних систем, побудованих на даних інвентаризації компонентів лісових біогеоценозів, передусім деревостанів і процесів, які в них відбуваються, дає можливість ученим і практикам прогнозувати сукцесійні процеси і, якщо це можливо, оптимізувати їх. Підсистеми, які розглядають на рівні деревостану, включають динаміку популяцій, потік окислювачів, ріст дерев, утворення і розклад підстилки, плодоношення, динаміку популяцій дрібних ссавців тощо. Взаємодію на рівні угруповання в екосистемі хвойного лісу зображено на рис. 6.45.

Рис . 6.45. Взаємодія на рівні угруповання в екосистемі хвойного лісу: 1 – конкуренція між дятлами і дрібними ссавцями; 2 – вплив клімату на концентрацію окислювачів у різних лісових угрупованнях; 3 – вплив метеорологічних опадів і температури на вологість грунту та його температуру в різних лісових угрупованнях; 4 – знищення короїдів хижаками – дятлами в різних лісових угрупованнях; 5 – вплив рясного урожаю шишок на популяції шишкових комах у різних лісових угрупованнях; 6 – вплив великого урожаю шишок на популяції дрібних ссавців у різних лісових угрупованнях; 7 – плодові тіла непатогенних грибів як їжа дрібних ссавців у різних лісових угрупованнях; 8 – загибель і захворюваність у різних лісових угрупованнях, зумовлена смогом; 9 – плодові тіла патогенів як їжа дрібних ссавців і різних лісових угруповань; 10 – вплив температури і стресового випаровування на видовий склад у різних лісових угрупованнях; 11 – залежність між ґрунтовими характеристиками і щільність популяцій дрібних землериїв у різних лісових угрупованнях; 12 – залежність між Ґрунтовими мікроартроподами і рослинами; 13 – залежність між ґрунтовими характеристиками і популяцією мікроартропод; 14 – загибель короїдів, зумовлена природними ворогами в різних лісових угрупованнях; 15 – вплив короїдів на загибель і життєздатність дерев у різних лісових угрупованнях; 16 – залежність між ґрунтовими характеристиками, складом і ростом лісових угруповань; 17 – залежність між ґрунтовими характеристиками, розподілом видів і властивостями непатогенних грибів; 18 – залежність між ґрунтовими характеристиками, розподілом видів і властивостями патогенів; 19 – вплив виду лісового угруповання на популяції природних ворогів жуків-короїдів; 20 – розподіл і чисельність дятла в різних лісових угрупованнях; 21 – вплив патогенів на життєздатність і загибель дерев у різних лісових угрупованнях; 22 – залежність між патогенними грибами, складом і ростом рослинних угруповань. (доступно при скачуванні повної версії книжки)

◄ Кислі опади в біохімічному кругообізі лісових біогеоценозів

Зміст підручника "Кучерявий В.П.Екологія."

Алогенні (екзогенні) сукцесії в зоні атмосферних забруднень (частина 2) ►

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

Загрузка...