Задачи отдела

Изучение растительного мира, типичных и уникальных экосистем и ландшафтов, естественного течения природных процессов в условиях радиоактивного загрязнения на территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника.

Осуществление радиационного мониторинга растительных сообществ.

Проведение научно-исследовательских работ и научно-практических разработок в области радиоэкологии растений.

 

Функции отдела

Выполнение научно-исследовательских работ, предусмотренных для отдела программой научно-исследовательских работ.

Изучение радиационной обстановки в лесных и лугово-болотных фитоценозах Полесского государственного радиационно-экологического заповедника.

Установление уровней радиоактивного загрязнения растений и изучение факторов, влияющих на поступление радионуклидов в их органы и ткани.

Составление и актуализация баз данных радиоактивного загрязнения растений.

Изучение продуктивности и устойчивости природных экосистем и их компонентов.

Проведение флористических исследований на территории учреждения.

Пополнение фондового гербария Полесского государственного радиационно-экологического заповедника.

Составление списка редких и находящихся под угрозой исчезновения на территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника видов дикорастущих растений, включенных в Красную книгу Республики Беларусь.

Регистрация мест произрастания редких и находящихся под угрозой исчезновения на территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника видов дикорастущих растений, включенных в Красную книгу Республики Беларусь.

Составление паспортов и охранных обязательств на места произрастания дикорастущих растений, относящихся к видам, включенным в Красную книгу Республики Беларусь, типичные и (или) редкие природные ландшафты и биотопы.

Научное сопровождение экспериментально-хозяйственных видов деятельности.

Представление научных отчетов для рассмотрения их на заседаниях научно-технического совета Полесского государственного радиационно-экологического заповедника.

Подготовка по поручению директора, заместителя директора по научной работе необходимых справочных материалов и предложений по результатам проведенных научных исследований.

Соблюдение санитарных норм, требований охраны труда, радиационной и пожарной безопасности.

 

Состав отдела

ГАРБАРУК Дмитрий Константинович - заведующий отделом

УГЛЯНЕЦ Анатолий Владимирович - ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ТИХОМИРОВ Валерий Николаевич - ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, доцент

ТУРЧИН Лариса Михайловна - научный сотрудник

ВОРОНЕЦКАЯ Алеся Николаевна - младший научный сотрудник

ШУМАК Светлана Васильевна - младший научный сотрудник, магистр сельскохозяйственных наук

ШАРКЕВИЧ Инна Валентиновна - специалист 1 категории

ВОРОНЕНКО Светлана Анатольевна - лаборант

Углянец А.В., Шаркевич И.В., Гарбарук Д.К., Шумак С.В., Вороненко С.А., Турчин Л.М., Воронецкая А.Н. (слева направо)

В настоящее время отделом экологии растительных комплексов выполняется научно-исследовательская работа на период 2021–2025 годов по теме: «Радиационно-экологические аспекты современного состояния экосистем зоны отчуждения и их компонентов» по заданию: «Лесные экосистемы зоны отчуждения в условиях радиоактивного загрязнения среды», которая направлена на решение следующих научных и научно-практических задач:

– оценить радиационную обстановку в насаждениях преобладающих типов леса ведущих лесных формаций на втором этапе долгосрочного радиационно-экологического мониторинга лесных экосистем и выявить особенности ее изменения;

– выработать предложения по оптимизации лесопользования в экспериментально-хозяйственной зоне заповедника на основе анализа информации о радиоактивном загрязнении древесины сосны, березы, ольхи черной и дуба;

– определить биологическую массу живого напочвенного покрова черноольшаников снытевых, папоротниковых (таволговых), осоковых, крапивных и установить уровни ее радиоактивного загрязнения ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr;

– продолжить мониторинг поведения ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr и ²⁴¹Am в системе «почва-растение-продукция пчеловодства», а также выявить загрязненность ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr отдельных видов фруктовых, ягодных, лекарственных растений и грибов;

– выполнить флористические исследования по выявлению новых видов флоры, выявить новые места произрастания редких и охраняемых видов растений и особенности распространения отдельных видов растений и некоторых растительных группировок, провести мониторинговые наблюдения за охраняемым видом Orchis militaris L.

 

Радиационно-экологический мониторинг лесных экосистем

Оценка радиационной обстановки в лесных экосистемах осуществляется путем проведения радиационно-экологического мониторинга на базе мониторинговой сети, включающей 17 постоянных пунктов наблюдения, заложенных в наиболее распространенных типах леса сосновой, березовой, черноольховой и, впервые для белорусской части зоны отчуждения, дубовой формаций.

Периодичность снятия данных на каждом пункте постоянного наблюдения составляет 5 лет. Получены современные данные по накоплению и коэффициентам перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в органах и тканях доминантных видов растений разных ярусов насаждений по типам леса. Составлены ранжированные ряды накопления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr компонентами древесных, подростово-подлесочных, травяно-моховых ярусов в видовом и типологическом аспектах. Подтверждено, что различия в уровнях накопления этих радионуклидов компонентами растений обусловлены видовой специфичностью их накопления, условиями местопроизрастания, прежде всего влагообеспеченностью почв.

Установлены временные различия и тенденции динамики коэффициентов перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в органы и тканы отдельных компонентов лесных фитоценозов.

Восстановлены радиоэкологические исследования на заложенных в 1987–1989 гг. на стационарах. Выявлены направленность и особенности долговременной (1988–2021 гг.) динамики параметров загрязнения почвы, древесины и коры сосны ¹³⁷Cs в сосняках мшистых, установлены факторы ее определяющие.

Все измеренные и расчетные значения накапливаются в электронной базе данных радиационно-экологического мониторинга лесных экосистем.

Для оценки содержания ¹³⁷Cs в древесине основных лесообразующих пород заповедника использованы результаты радиационного обследования лесосек 2010–2022 гг., которые использованы для постройки картосхем. Для их получения было задействовано 3459 точек со значениями удельной активности ¹³⁷Cs в пробах древесины деловой неокоренной с учетом погрешности измерений, в том числе в эспериментально-хозяйственной зоне – 2408 шт.

Для создания интерполяционной картины загрязнения древесины на территории зоны отчуждения использовался метод математического анализа (интерполяции) ОВР (обратно взвешенные расстояния), реализованный в модуле ArcMap программного комплекса ArcGIS. Все остальные действия по наложению тематических векторных слоев и подсчет площадей полученных полигонов осуществлялись в QGIS.

Для упорядочения всего спектра значений удельной активности ¹³⁷Cs в пробах древесины деловой неокоренной нами они разделены на три условные группы в соответствии с установленными в РДУ/ЛХ-2001 допустимыми уровнями на содержание радионуклида в древесине: до 740 Бк/кг (зеленый цвет), 740–1480 Бк/кг (желтый) и более 1480 Бк/кг (красный). В соответствии с принятым принципом объединения точек нами построена картосхема содержания ¹³⁷Cs в деловой неокоренной древесине основных лесообразующих пород заповедника с выделением трех полигонов ее радиоактивного загрязнения.

Картосхема содержания ¹³⁷Cs в деловой неокоренной древесине основных лесообразующих пород заповедника по состоянию на 01.01.2023 г.

(зеленый – до 740 Бк/кг, желтый – 740–1480 Бк/кг, красный – более 1480 Бк/кг)

 

Изучение продуктивности живого напочвенного покрова черноольшаников

Видовой состав живого напочвенного покрова в черноольшанике папоротниковом представлен 45 видами сосудистых растений, относящимися 25 семействам, черноольшанике снытевом – 48 видами (28 семейств).

Общее проективное покрытие почвы живым напочвенным покровом в черноольшанике папоротниковом составило 72 %, черноольшанике снытевом – 65 %.

Запас надземной фитомассы в черноольшанике папоротниковом составил 57 ± 4,2 г/м², черноольшанике снытевом – 61 ± 5,0 г/м².

Установлены корреляционные зависимости запаса надземной фитомассы живого напочвенного покрова в абсолютно сухом состоянии с его общим проективным покрытием, которые аппроксимируются уравнением экспоненциальной кривой.

Запас ¹³⁷Cs в фитомассе живого напочвенного покрова черноольшаника папоротникового составляет 877,6±173,48 Бк/м² и ⁹⁰Sr – 90,0 ±28,61 Бк/м², черноольшаника снытевого – 919,4±154,10 и 121,4±28,10 Бк/м² соответственно.

 

Флористические исследования

Флористическими исследованиями, проводимыми на территории заповедника, выявляются новые виды сосудистых растений, в том числе и охраняемые, а также новые места произрастания видов, включенных в Красную книгу Республики Беларусь.

В 2021 году подведен итог многолетним исследованиям флоры заповедника в постчернобыльский период. Опубликована монография «Биологическое разнообразие Полесского радиационно-экологического заповедника: сосудистые растения», в которой содержится полный аннотированный перечень сосудистых растений и краткий таксономический анализ флоры.

По состоянию на 1.01.2024 г. флористический состав флоры высших растений заповедника включает 1177 видов сосудистых растений, в том числе аборигенных – 686, адвентивных – 491, из них культивируемые – 81, относящихся к 552 родам и 137 семействам. В составе флоры насчитывается 4 вида плаунообразных, 7 – хвощеобразных, 4 – псилотообразных, 12 – папоротникообразных, 14 – голосеменных и 1136 – покрытосеменных, в том числе 249 видов однодольных и 887 – двудольных.

В заповеднике произрастает 46 видов растений, включенных в Красную книгу Республики Беларусь, из них 14 видов международной природоохранной значимости, и 44 вида включенных в приложение к национальной Красной книге, из них 10 видов международной природоохранной значимости.

Фонд гербарной коллекции в настоящее время включает 4773 гербарных листа. Формируется электронная версия гербария.

На территории заповедника зарегистрировано 122 вида лишайников, 3 лихенофильных и 3 нелихенизированных сапротрофных гриба из двух отделов Ascomycota Caval.-Sm и Basidiomycota R.T. Moore, относящихся к 6 классам, 15 порядкам, 28 семействам и 64 родам.

Впервые для Гомельской области приводится 2 новых вида лишайников: Aquacidia trachona (Ach.) Aptroot и Lecidella flavosorediata (Vězda) Hertel & Leuckert, и один лихенофильный гриб – Corticifraga peltigerae (Nyl.) D. Hawksw. & R. Sant. Лишайник A. trachona (Ach.) Aptroot для Беларуси указывался только по литературным данным.

Aquacidia trachona (Ach.) Aptroot

Изучена локальная флора четырнадцати бывших населенных пунктов: Воротец, Вяжище, Вязок, Дерновичи, Довляды, Дроньки, Дубрава, Колыбань, Красноселье, Ломыш, Масаны, Оревичи, Хвощевка, Чикаловичи.

Начиная с 2019 года ведутся мониторинговые исследования за Orchis militaris L. на постоянном пункте наблюдения, которому присвоен ведомственный № 30440.3920 в Национальной системе мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь.

Оформлены паспорта и охранные обязательства на 98 мест произрастания 25 видов сосудистых растений, произрастающие на территории заповедника в границах Брагинского, Наровлянского и Хойникского районов. Под охрану передано 25 мест произрастания 16 видов сосудистых растений.

Полученные результаты исследований представляют интерес для специалистов и научных сотрудников заповедника. Они используются в производственной деятельности, для обновления карт загрязнения почвы заповедника ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, для оценки текущего загрязнения древесной продукции леса и прогнозной оценки его динамики, при лесоустройстве, разработке различных планов и проектов, подготовке аналитических материалов для принятия управленческих решений госорганами, для информирования населения с целью радиационной безопасности и формирования общественного мнения о необходимости соблюдения охранного режима территории заповедника, в целях пропаганды идей охраны природы и сохранения биологического разнообразия.

Научное сопровождение экспериментальной и хозяйственной деятельности

Экспериментальное пчеловодство в заповеднике ведётся с 1996 года. В настоящее время создано десять пчелопасек с численностью пчелосемей – 517 шт.

Ведется радиационный мониторинг поступления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в цветки растений-медоносов.

Ранжированные ряды интенсивности перехода радионуклидов в цветки доминантных растений-медоносов:

¹³⁷Cs: Синяк обыкновенный< Ива козья< Яблоня домашняя< Липа мелколистная< Боярышник золотистоплодный< Бодяк полевой< Груша обыкновенная< Черемуха поздняя< Акация белая< Одуванчик лекарственный< Черемуха обыкновенная< Фацелия пижмолистная< Гречиха съедобная< Донники белый и лекарственный< Ваточник сирийский< Сливы домашняя и растопыренная< Ослинник двулетний< Клен остролистный< Сныть обыкновенная;

⁹⁰Sr: Одуванчик лекарственный< Клен остролистный< Сныть обыкновенная< Сливы домашняя и растопыренная< Бодяк полевой< Гречиха съедобная< Боярышник золотистоплодный< Акация белая< Груша обыкновенная< Яблоня домашняя< Донники белый и лекарственный< Ваточник сирийский< Черемуха поздняя< Ива козья< Синяк обыкновенный< Ослинник двулетний< Черемуха обыкновенная< Липа мелколистная< Фацелия пижмолистная;

Общий: Ваточник сирийский< Акация белая< Липа мелколистная< Бодяк полевой< Одуванчик лекарственный< Синяк обыкновенный< Донники белый и лекарственный< Гречиха съедобная< Боярышник золотистоплодный< Груша обыкновенная< Яблоня домашняя< Сливы домашняя и растопыренная< Ослинник двулетний< Черемуха поздняя< Ива козья< Черемуха обыкновенная< Клен остролистный< Фацелия пижмолистная< Сныть обыкновенная.

В пробах меда содержание ¹³⁷Cs соответствует требованию РДУ-99 (3700 Бк/кг). Содержание ⁹⁰Sr в них находится в пределах 0,48–9,40 Бк/кг.

Все измеренные и расчетные значения по медоносным растениям и меду накапливаются в соответствующих электронных базах данных.

Ежегодно проводится радиационный мониторинг недревесных ресурсов леса: грибов, ягод, плодов, лекарственных растений.

Многолетние наблюдения с 2007 по 2023 годы показывают, что на территории заповедника практически невозможно собрать грибы, соответствующие республиканскому допустимому уровню (370 Бк/кг). Так, по усредненным значениям накопления цезия-137 плодовые тела грибов располагаются в следующей возрастающей последовательности: гриб-зонтик пестрый (607 Бк/кг) – подосиновик красный (641 Бк/кг) – строчок обыкновенный (676 Бк/кг) – подберезовик обыкновенный (3948 Бк/кг) –белый гриб (7390 Бк/кг) – масленок обыкновенный (33129 Бк/кг) – сыроежка пищевая (50297 Бк/кг) – польский гриб (55530 Бк/кг) – лисичка настоящая (95159 Бк/кг) – ежовик пестрый (135578 Бк/кг) – свинушка тонкая (141107 Бк/кг) – рядовка серая (157198 Бк/кг) – рядовка зеленая (295425 Бк/кг).

У наиболее собираемых населением грибах удельная активность радионуклида достигает в белом грибе до 49170 Бк/кг, масленке – 95240 Бк/кг, сыроежке – 312595 Бк/кг, лисичке – 332339 Бк/кг.

Места отбора лекарственных растений

Ранжированные ряды повышения К_п ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в траву и соцветие лекарственных растений:

¹³⁷Cs: чабрец блошиный< зверобой продырявленный< пахучка обыкновенная< душица обыкновенная< ослинник двулетний;

⁹⁰Sr: пахучка обыкновенная< зверобой продырявленный< душица обыкновенная< ослинник двулетний< чабрец блошиный.

Из 17 образцов растений, отобранных в 2023 г., в 10 – содержание ¹³⁷Cs в траве и соцветиях превышало референтный уровень содержания ¹³⁷Cs в лекарственно-техническом сырье (норматив РУ ГН – 370 Бк/кг). Нормирование лекарственного сырья по содержанию ⁹⁰Sr в Беларуси не предусмотрено, но если учитывать принятый в Российской Федерации норматив ОФС.1.5.3.0001.15 равный 200 Бк/кг, то из 17 образцов растений только 2 соответствовало ему.

Во всех исследованных в 2023 г. плодах деревьев, полукустарников и травянистых видов растений содержание ¹³⁷Cs превышало норматив РДУ-99 (в фруктах – 40 Бк/кг, дикорастущих ягодах – 185) и норматив РУ ГН (в дикорастущих ягодах – 160 Бк/кг).

Все измеренные и расчетные значения по недревесным ресурсам леса накапливаются в соответствующей электронной базе данных.

Результаты научно-исследовательской работы отдела востребованы в ГНУ «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси», ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси» и ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси».

В 2021–2023 годах сотрудниками отдела по теме исследований опубликовано 48 научных работ, в том числе 1 монография, 8 – в международных научных журналах, 17 – в республиканских рецензируемых научных журналах, 22 – в сборниках материалов конференций.