Д. К. Гарбарук, А. В. Углянец, М. В. Кудин

НАКОПЛЕНИЕ 90Sr ДОМИНИРУЮЩИМИ ВИДАМИ ЖИВОГО НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В СУХОДОЛЬНЫХ СОСНЯКАХ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

Полесский государственный радиационно-экологический заповедник,

г. Хойники, e-mail: [email protected]

Введение. Уровни накопления радионуклидов растениями живого напочвенного покрова (далее ЖНП) в лесных фитоценозах в первую очередь определяют условия местопроизрастания, биологические особенности самих растений, в некоторой мере – плотность загрязнения почв [1]–[2].

Сведений о накоплении ⁹⁰Sr растениями ЖНП не так много, как в отношении других компонентов лесных биогеоценозов. Известно, что в зоне отчуждения первые восемь лет после аварии на Чернобыльской АЭС (далее ЧАЭС) по способности аккумулировать данный радионуклид, исходя из коэффициентов накопления, растения ЖНП в сосняке мшистом располагались в ряду: мхи>папоротники>брусничные; в сосняке черничном – мхи>папоротники>вересковые>брусничные. С 1987–1988 гг. по 1992–1993 гг. в сосняке мшистом наблюдалось снижение удельной активности (далее А_уд) и коэффициентов накопления ⁹⁰Sr у мха Шребера и рост их у орляка обыкновенного, черники обыкновенной, вереска обыкновенного. В сосняке черничном эти показатели к 1992 г.
у всех видов, кроме орляка обыкновенного, снизились [1].

В 1988 г. в зоне отчуждения ЧАЭС в сосняке мшистом А_уд ⁹⁰Sr в надземной фитомассе у плеврозиума Шребера была в 32 раза выше, чем у орляка обыкновенного [3]. К 1992 г. А_уд ⁹⁰Sr снизилась у плеврозиума Шребера в 1,5–10 раз и более, а у орляка обыкновенного выросла. В сосняке черничном на 2002 г. снижение А_уд ⁹⁰Sr отмечалось в ряду растений: орляк обыкновенный>вереск обыкновенный>черника обыкновен­ная>плеврозиум Шребера. В травянистых растениях уровни накопления данного радионуклида превышали уровни ¹³⁷Cs на порядок и более [4].

Следует отметить, что запас ⁹⁰Sr в экосистемах зоны отчуждения за 28 лет
(на лето 2014 г.) уменьшился почти наполовину за счет естественного его распада.

Цель работы – изучение особенностей видового накопления ⁹⁰Sr растениями-доминантами ЖНП в зоне отчуждения ЧАЭС в наиболее распространенных типах леса суходольных сосняков.

Материалы и методика исследований. Объектом исследований являлись доминирующие виды растений ЖНП в насаждениях верескового, мшистого
и черничного типов леса сосновой формации зоны отчуждения. В каждом типе леса
в 2014 году было заложено по три пробные площадки (далее ПП) в соответствии
с [5]–[6]. Сосняки вересковые представлены чистыми (полнота 1,01–1,16) 64–73–летними древостоями II–III классов бонитета. Древостои сосняков мшистых 52–71–летние, чистые, I класса бонитета, высокополнотные (1,38–1,49). В составе
61–64-летних сосняков черничных присутствует примесь березы повислой (10%)
и осины (до 5%). Растут они по Iа-I классам бонитета, полноты варьируют в пределах 0,87–1,20.

Плеврозиум Шребера встречается в составе ЖНП всех трех типов леса, доминирует в сосняках мшистых (65–80% проективного покрытия) и вересковых
(15–90%), обилен (5–60%) в сосняках черничных. Дикранум многоножковый широко распространен в сосняках мшистых (15–25%) и вересковых (5–25%), присутствует
в сосняках черничных (до 1%). Черника обыкновенная является индикатором сосняков черничных (30–90%), встречается в сосняках вересковом и мшистом. Вереск обыкновенный – вид-индикатор сосняка верескового, иногда произрастает в сосняке черничном. Орляк обыкновенный присутствует в сосняках вересковых (до 20%)
и черничных (до 25–75%). Молиния голубая обычна в сосняках черничных (20–45%).

Отбор проб надземной фитомассы и корней у растений ЖНП в количестве необходимом для репрезентативной навески для определения А_уд⁹⁰Sr, производили равномерно по всей ПП.

А_уд⁹⁰Sr в образцах компонентов растений определяли на сцинтилляционном гамма-бета-спектрометре МКС-АТ1315. Для сопоставления уровней накопления ⁹⁰Sr надземной фитомассой и корнями ЖНП рассчитывали коэффициенты перехода (далее К_п) радионуклида из почвы в растения, как частное от их А_уд (Бк/кг) к плотности загрязнения почвы (далее А_пов) (кБк/м²). К_п указывают на способность растений накапливать тот или иной радионуклид вне зависимости от А_пов.

Результаты исследования и их обсуждение. Согласно полученным данным,
в 2014 году К_п ⁹⁰Sr в компоненты растений ЖНП в различных насаждениях в пределах типов леса существенно варьировали. Так в сосняке вересковом наибольшей способностью накапливать этот радионуклид надземной фитомассой выделялся орляк обыкновенный (К_п=59,4–168,6*10^-3 м²/кг), за ним следовали черника обыкновенная (87,7*10^-3 м²/кг) и вереск обыкновенный (7,2–85,4*10^-3 м²/кг), далее – дикранум многоножковый (9,2–17,1*10^-3 м²/кг). Меньше всего ⁹⁰Sr переходит в плеврозиум Шребера (5,7–8,1*10^-3 м²/кг).

В сосняке мшистом плеврозиум Шребера и дикранум многоножковый в пределах ПП имеют близкие К_п ⁹⁰Sr в надземную фитомассу. Они накапливают этот радионуклид в несколько раз меньше, чем черника обыкновенная. Вместе с тем отмечены существенные различия аккумуляции ⁹⁰Sr каждым из этих мхов между ПП в пределах типа леса.

В сосняках черничных максимально высокими К_п ⁹⁰Sr в надземную фитомассу выделяется орляк обыкновенный (23,4–29,4*10^-3 м²/кг). Далее в порядке снижения К_п следуют вереск обыкновенный (12,4*10^-3 м²/кг), черника обыкновенная (9,7–11,1*10^-3 м²/кг), дикранум многоножковый (6,0–13,4*10^-3 м²/кг) и плеврозиум Шребера
(5,0–6,3*10^-3 м²/кг). Замыкает этот ряд молиния голубая (1,9–4,5*10^-3 м²/кг).

К_п⁹⁰Sr в корни растений ниже, чем в надземную фитомассу. В сосняке вересковом корни орляка обыкновенного накапливают меньше ⁹⁰Sr, чем корни вереска обыкновенного и черники обыкновенной, в сосняке черничном – больше, чем корни молинии голубой и черники обыкновенной.

Анализ средних К_п ⁹⁰Sr по типам леса в компоненты растений ЖНП показывает (таблица), что в суходольных сосняках зоны отчуждения ЧАЭС видовая специфика накопления ⁹⁰Sr ими выражена следующим ранжированными рядами. В сосняке вересковом: надземная фитомасса – орляк обыкновенный>черника обыкновенная> вереск обыкновенный>дикранум многоножковый>плеврозиум Шребера; корни – черника обыкновенная>орляк обыкновенный≈вереск обыкновенный. Надземная фитомасса
в сосняке мшистом: черника обыкновенная>дикранум многоножковый≈плеврозиум Шребера. В сосняке черничном: надземная фитомасса – орляк обыкновенный>вереск обыкновенный>черника обыкновенная>дикранум многоножковый>плеврозиум Шребера>молиния голубая; корни – орляк обыкновенный≈вереск обыкновенный>черника обыкновенная>молиния голубая.

Таким образом, в настоящее время в суходольных сосняках наблюдается снижение К_п ⁹⁰Sr в ЖНП от орляка обыкновенного до кустарничков, далее до мохообразных и травянистых растений. Отметим, что К_п ⁹⁰Sr в корни орляка обыкновенного и вереска обыкновенного в сосняках вересковом и мшистом, а также в надземную фитомассу плеврозиума Шребера и дикранума многоножкового в сосняке мшистом характеризуются близкими величинами.

Таблица – Средние К_п ⁹⁰Sr в компоненты доминирующих видов ЖНП сосняков,
(n*10^-3 м²/кг)

Виды растений	Сосняк вересковый	Сосняк мшистый	Сосняк черничный
надземная фитомасса	корни	надземная фитомасса	корни	надземная фитомасса	корни
Орляк обыкновенный	114,0	25,0			26,4	11,6
Черника обыкновенная	87,7	32,4	20,4	5,8	10,3	8,2
Вереск обыкновенный	44,1	22,8			12,4	11,2
Дикранум многоножковый	13,6		8,1		8,6
Плеврозиум Шребера	7,0		7,2		5,6
Молиния голубая					3,0	2,6

В типологическом аспекте от сосняка верескового до сосняка черничного
(от автоморфных до полугидроморфных почв) К_п⁹⁰Sr в надземную фитомассу и корни снижаются у доминирующих видов растений ЖНП.

Заключение. В зоне отчуждения ЧАЭС за 28 лет отмечается снижение содержания ⁹⁰Sr в растениях ЖНП, за исключением орляка обыкновенного. В настоящее время в сосновых лесах наблюдается уменьшение содержания ⁹⁰Sr в сосняках в ранжированном ряду: орляк обыкновенный>черника обыкновенная≥вереск обыкновенный>дикранум многоножковый>плеврозиум Шребера>молиния голубая. В надземной фитомассе растений ЖНП накапливается несколько больше этого радионуклида, чем в корнях.

Литература

1.Парфенов, В. И. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси
/ В. И. Парфенов, Б. И. Якушев, Б. С. Мартинович. – Минск: Навука i тэхнiка, 1995. – 578 с.

2. Переволоцкий, А. Н. Распределение ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в лесных биогеоценозах
/ А. Н. Переволоцкий. – Гомель: институт радиологии, 2006. – 255 с.

3. Динамика радиоактивного загрязнения почв и растений природно-растительных комплексов в зоне отселения ЧАЭС на территории Беларуси
/ Б. И. Якушев [и др.] // 10 лет Полесскому государственному радиационно-экологическому заповеднику: сб. ст. / Полесский государственный радиационно-экологический заповедник; сост.: Т. М. Одинцова, К. М. Киреенко. – Минск, 1998. –
С. 15–23.

4. Ермакова, О. О. Мониторинг аккумуляции ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr растениями живого напочвенного покрова лесных ценозов / О. О. Ермакова, О. Т. Кузьмич, А. П. Казей // материалы междунар. науч.-практ. конф., Минск, 28–31 окт. 2003 г. / ИЭБ
им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси [и др.]; редкол.: В. И. Парфенов (отв. ред.) [и др.]. – Минск, 2003. – С. 124–126.

5. Радиационный контроль. Обследование земель лесного фонда. Порядок проведения = Радыяцыйны кантроль. Абследаванне зямель ляснога фонду. Парадак правядзення: ТКП 240-2010 (02080). – Введ. 22.02.10 (с отменой «Инструкции по проведению радиационного обследования земель государственного лесного фонда», Мн., 2003). – Минск: Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь, 2010. – 18 с.

6. Радиационный мониторинг лесного фонда. Закладка постоянного пункта наблюдения. Порядок проведения = Радыяцыйны манiторынг ляснога фонду. Закладка пастаяннага пункта назiрання. Парадак правядзення: ТКП 498-2013 (02080). – Введ. 03.10.13 (с отменой Методики организации и ведения радиационного мониторинга в лесах, утвержденной приказом Минлесхоза от 24.05.2006 г., № 113). – Минск: Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь, 2013. – 29 с.

Дата добавления: 2017-01-14