Изучение особенностей поведения и распределения 137Cs в звене почва–растения, страница 9

В таких динамично меняющихся фитоценозах особую тревогу на 15 год после аварии на Чернобыльской АЭС для функционирования экосистем представляют долгоживущие радионуклиды с периодом полураспада около 30 лет и более. Одним из таких элементов является радиоцезий (¹³⁷Сs). ¹³⁷Сs в силу своих физико-химических свойств имеет следующий механизм поведения в почве: поглощается по ионнообменному типу. Миграция в верхнем горизонте происходит главным образом за счет биоперемешивания. В нижних слоях почвы миграция определяется переносом их растворенных и коллоидных форм с почвенным раствором (инфильтрация потоком).

Учитывая вышесказанное и сегодня повышенный интерес, представляет изучение вертикальной и горизонтальной миграции ¹³⁷Сs в природных экосистемах.

Исследования показали, что ¹³⁷Сs на данной территории распределен не равномерно. Бросается в глаза тот факт, что накопление ¹³⁷Сs в почве в значительной степени определяется физиологической структурой биотопа. По развитию растительной компоненты рассматриваемые биотопы можно выстроить в следующий экологический ряд:

1.  Территория выселенного населенного пункта.

↓

2.  Пашня, засаженная культурой дуба.

↓

3.  Пастбище, засаженное культурой сосны.

↓

4.  Сосняк мшистый.

По-видимому, в соответствии с этим и площадью распределения ¹³⁷Сs. Наибольшее содержание радионуклида, как показано в таблице 1, отмечено в почве выселенного населенного пункта (4267 + 373 Бк/ кг).

Таблица 1 – Содержание радионуклида ¹³⁷Сs в почвах опытных участках

Несколько меньше в почве пашни, засаженной культурой дуба (3601),  заметно меньше на пастбище с культурой сосны (2960) и минимально в сосняке мшистом (1886 Бк/кг).

Это, по-видимому, объясняется хорошо сформированной дерниной, особенно двух первых опытных участков. Так как она позволяет значительно больше удерживать ¹³⁷Сs. Данное высказывание, по-видимому, находит подтверждение при определении содержания ¹³⁷Сs в растениях, формируемых проективное покрытие. С другой стороны такое содержание ¹³⁷Сs в почвах можно объяснить тем, что на территории населенного пункта выпавшие радионуклиды оседали непосредственно на растение или почву, а в сосняке, выпавшие радионуклиды задерживались кронами деревьев и постепенно мигрировали вниз и в почву.

Наблюдается интересная зависимость, чем более сильно и глубже развита корневая систем, тем меньше ¹³⁷Сs содержится в надземной фитомассе. Это очень хорошо показано на примере растительности, взятой из выселенного населенного пункта, где содержание ¹³⁷Сs минимальное (27 Бк/кг), что показано на рисунке 2.

1 – территория выселенного населенного пункта;

2 – пашня, засаженная культурой дуба;

3 – пастбище, засаженное культурой сосны;

4 – сосняк мшистый.

Рисунок 1 – Содержание ¹³⁷Сs в растительных пробах опытных участков

Совершенно иная картина наблюдается в трех  других опытных участках. Наибольшее содержание ¹³⁷Сs в пробах, взятых в сосняке мшистом (705 Бк/кг), так как в лесных биоценозах наибольшее количество радионуклида при вертикальной миграции накапливается в подстилке и растениях нижнего яруса.  Несколько меньше в пробах второго опытного участка (607) и на пастбище (537 Бк/кг). Наверное здесь еще не сформировалась мощная дернина. Эти данные находят подтверждение в Приложении А.

3.2 Вертикальная миграция ¹³⁷Сs

Изучение вертикальной миграции радионуклидов представляет наибольший интерес доля правильной организации сельского хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях. Миграция ¹³⁷Сs в верхнем слое (0–10 см) определяется в первую очередь биоперемешиванием, а в глубинных слоях в основном за счет интеграционного потока.