Izvestiya of Saratov University.

Chemistry. Biology. Ecology

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

For citation:

Kuyantseva N. B., Mumber A. Г., Molchanova D. A., Веселкин Д. В. Density of scots pine seedlings in pine forests under the influence of emissions from the Karabash copper smelter and forest fi res. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2024, vol. 24, iss. 3, pp. 292-301. DOI: 10.18500/1816-9775-2024-24-3-292-301, EDN: SPSUSY

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Full text:
download
(downloads: 20)
Language: 
Russian
Heading: 
Biology
Article type: 
Article
UDC: 
574.4+502.5
DOI: 
10.18500/1816-9775-2024-24-3-292-301
EDN: 
SPSUSY

Density of scots pine seedlings in pine forests under the influence of emissions from the Karabash copper smelter and forest fi res

Autors: 
Kuyantseva Nadezhda Borisovna,
Mumber Aleksandr Геннадьевич,
Molchanova Darya Alexandrovna,
Веселкин Денис Васильевич, Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of RAS
Abstract: 

We assessed the features of natural pine regeneration in forests with diff erent ages of ground fi res in the Southern Urals depending on the level of heavy metal pollution. Using the materials obtained from 81 sample plots laid in maturing, mature and over-mature pine forests of natural origin in three types of forest growth conditions (TFGC 1 – TFGC 3), the relationship between the density of pine seedlings and the state of forest stands (crown density, stand age, vital status index), with the characteristics of vegetation condition (total number of species, total projective cover of herb-shrub layer, projective cover of bryophytes layer), with external infl uences (pollution level, distance from emission source, duration of fi re disturbance), and with the methodological features of the study (accounting year) was analyzed. The high variability of estimates of the density of pine seedlings did not allow us to identify the relationship between the density of seedlings and the level of pollution and/or fi re disturbances. The density of seedlings is nonlinearly related to the protective cover of the herb-shrub layer. With increasing coverage of the herb-shrub layer, the density of seedlings increased in areas with high levels of pollution and decreased in areas with background pollution.

Key words: 
heavy metals
ground forest fi res
pine forests
shoots
seedlings
natural regeneration
Reference: 
  1. Санников С. Н. Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной. М. : Наука, 1992. 264 с. 
  2. Dawe D. A., Peters V. S., Flannigan M. D. Post-fi re regeneration of endangered limber pine (Pinus fl exilis) at the northern extent of its range // Forest Ecol. Manag. 2020. Vol. 457. P. 117725. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117725
  3. Cater T. C., Chapin III F. S. Differential effects of competition or microenvironment on boreal tree seedling establishment after fi re // Ecology. 2000. Vol. 81, № 4. P. 1086–1099. https://doi.org/10.1890/0012- 9658(2000)081[1086:DEOCOM]2.0.CO;2
  4. Wang B., Gu Z., Shu L., Shi C., Chen F., Bai Y., Liu X. The characteristics of seedling regeneration and its infl uencing factors of Pinus tabuliformis under different wildfi re severity of Liaoheyuan Nature Reserve // Nat. Hazards Res. 2021. Vol. 1, № 3. P. 126–133. https://doi.org/10.1016/j.nhres.2021.06.002
  5. Korb J. E., Fornwalt P. J., Stevens-Rumann C. S. What drives ponderosa pine regeneration following wildfi re in the western United States? // Forest Ecology and Management. 2019. Vol. 454, № 15. P. 117663. https://doi. org/10.1016/j.foreco.2019.117663
  6. Черненькова Т. В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М. : Наука, 2002. 191 с.
  7. Горшков В. В., Ставрова Н. И. Возрастная структура популяций Pinus sylvestris L. в северотаежных сосновых лесах с различной давностью пожара // Растительные ресурсы. 2002. Т. 38, № 1. С. 3–24.
  8. Менщиков С. Л., Барановский В. В., Кузьмина Н. А. Плотность подроста сосны обыкновенной после низовых пожаров в зоне аэротехногенного загрязнения // Экология. 2013. № 5. С. 330–333. https://doi.org/10.7868/s0367059713050107
  9. Ярмишко В. Т., Игнатьева О. В. Сообщества Pinus sylvestris L. в техногенной среде на Европейском Севере России: структура, особенности роста, состояние // Сибирский лесной журнал. 2021. № 3. С. 44–55. https://doi.org/10.15372/SJFS20210305
  10. Гаврилова О. И., Грязькин А. В. Особенности самовозобновления сосны на гари // Лесной вестник. 2022. Т. 26, № 3. С. 69–74. https://doi.org/10.18698/2542-1468- 2022-3-69-74
  11. Жучков Е. Л., Степанов А. С., Стародубцева Н. И., Павловский С. А. Приживаемость лесных культур сосны в условиях Джабык-Карагайского бора // Лесной комплекс: состояние и перспективы развития : сб. науч. тр. Брянск, 2002. Вып. 3. С. 27–28.
  12. Хатмуллин Р. З., Кулагин А. Ю., Уразгильдин Р. В. Оценка естественного возобновления сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в естественных и антропогенно-нарушенных ландшафтах Южного Урала // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6. С. 412–414.
  13. Дубинин А. Е., Залесов С. В. Горимость сосновых лесов Ильменского заповедника и послепожарные последствия в них // Вестник БГАУ. 2016. № 3 (39). С. 101–107.
  14. Дубинин А. Е., Мумбер А. Г., Григорьев В. В., Платонов Е. Ю., Ольховка И. Э. Хронология лесных пожаров в Ильменском заповеднике // Лесной вестник. 2007. № 8. С. 7–11.
  15. Чибилев А. А., Веселкин Д. В., Куянцева Н. Б., Чащина О. Е., Дубинин А. Е. Динамика лесных пожаров и климата Ильменского заповедника в 1948– 2013 гг. // Доклады Академии наук. 2016. Т. 468, № 5. С. 575–578. https://doi.org/10.7868/S0869565216170187
  16. Veselkin D., Pustovalova L., Kuyantseva N., Mumber A. Trends in forest fi re occurrence in the Ilmensky nature reserve, Southern Urals, Russia, between 1948 and 2014 // Forests. 2022. Vol. 13, № 4. P. 528. https://doi. org/10.3390/f13040528
  17. Коротеева Е. В., Веселкин Д. В., Куянцева Н. Б., Мумбер А. Г., Чащина О. Е. Накопление тяжелых металлов в разных органах березы повислой возле Карабашского медеплавильного комбината // Агрохимия. 2015. № 3. С. 88–96.
  18. Коротеева Е. В., Веселкин Д. В., Куянцева Н. Б., Чащина О. Е. Подход к зонированию нарушенных территорий на основе содержания тяжелых металлов в органах сосны обыкновенной (на примере региона Карабашского медеплавильного комбината) // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2015. № 3. С. 86–93.
  19. Чащина О. Е., Куянцева Н. Б., Мумбер А. Г., Потапкин А. Б., Веселкин Д. В. Живой напочвенный покров сосновых лесов под влиянием лесных пожаров в районе выбросов Карабашского медеплавильного комбината // Вестник ОГПУ. Электронный научный журнал [Электронный ресурс]. 2017. № 4 (24). С. 44–53.
  20. Чащина О. Е., Чибилев А. А., Веселкин Д. В., Куянцева Н. Б., Мумбер А. Г. Содержание тяжелого изотопа азота 15N в растениях увеличивается возле крупного медеплавильного комбината // Доклады Академии наук. 2018. Т. 482, № 3. С. 355–358 https:// doi.org/10.31857/S086956520003147-4
  21. Веселкин Д. В., Чащина О. Е., Куянцева Н. Б., Мумбер А. Г. Стабильные изотопы углерода и азота в древесных и травянистых растениях возле крупного медеплавильного комбината // Геохимия. 2019. Т. 64, № 5. С. 529–537. https://doi.org/10.31857/S0016-7525645529-537
  22. Veselkin D., Kuyantseva N., Mumber A., Molchanova D., Kiseleva D. δ15N in birch and pine leaves in the vicinity of a large copper smelter indicating a change in the conditions of their soil nutrition // Forests. 2022. Vol. 13, № 8. P. 1299. https://doi.org/10.3390/f13081299
  23. Воробейчик Е. Л., Садыков О. Ф., Фарафонтов М. Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург : УИФ «Наука», 1994. 280 с.
  24. Алексеев В. А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С 51–57.
  25. Побединский А. В. Изучение лесовосстановительных процессов. М. : Наука, 1966. 64 с.
  26.  Веселкин Д. В. Изменение численности всходов и подроста Picea obovata Ledeb. и Abies sibirica Ledeb. в темнохвойных южно-таежных лесах в условиях загрязнения выбросами Среднеуральского медеплавильного завода (Свердловская область) // Растительные ресурсы. 2004. Т. 40, № 1. С. 28–38.
Received: 
24.12.2023
Accepted: 
22.02.2024
Published: 
30.09.2024
Short text (in English):
download
(downloads: 16)