6.3 Пострадиационное восстановление в биогеоценозах

После прекращения облучения в природных сообществах наступает стадия восстановления. При хроническом воздействии ионизирующих излучений на экосистемы процессы восстановления осуществляются одновременно с процессами лучевого повреждения. При этом, кроме репарации на молекулярном, клеточном, тканевом и организменном уровнях, происходит восстановление и на уровне биогеоценоза как целостного образования. Это восстановление зависит от большого числа факторов:

1. способности растений к вегетативному размножению,

2. наличия в почвах и подстилках облученных биогеоценозов фертильных семян,

3. скорости восстановления генеративных функций у поврежденных облучением растений и животных,

4. сукцессионного периода в развитии биогеоценоза (растительные сообщества на более ранних стадиях сукцессии относительно быстрее восстанавливаются от повреждений),

5. степени летального повреждения популяций растений и животных и соответственно доли выживших особей, что определяет способность восстановления численности популяции (6).

Интегральную характеристику восстановительных способностей определенного биогеоценоза после облучения (а также при длительном облучении) можно оценивать с помощью репарационного потенциала биогеоценоза. Под этим термином следует понимать экологическую радиочувствительность отдельных компонентов биогеоценоза, характер видоизмененных излучением функциональных взаимосвязей между компонентами биогеоценоза в пострадиационный период, экологическую пластичность и стабильность разных видов растений, составляющих биогеоценоз и выживших после облучения, их способность к генеративному и вегетативному размножению и особенности самой внешней среды, измененной действием ионизирующей радиации (6,24).

Репарационный потенциал может быть оценен для отдельных компонентов биогеоценоза. Единицами измерения репарационного потенциала биогеоценоза или его отдельных ингредиентов могут быть темпы восстановления численности облученных популяций растений и животных, интенсивность прироста фитомассы после облучения, характеристика энергетических затрат на восстановление, а также более частные показатели (например, изменения в скорости дыхания, фотосинтеза и т. д.). Для травяных сообществ количественным показателем репарационного потенциала может быть скорость восстановления видового разнообразия в сообществе.

Важную роль в восстановлении облученных биогеоценозов играют живые организмы, получившие меньшую дозу излучения, чем остальная часть популяции. А также те виды, которые в силу влияния различных экологических факторов, испытали меньшее дозовые воздействия. Так, существенным способом восстановления биогеоценозов после облучения является вегетативное размножение растений от корневых почек, корневищ и других органов, находящихся под землей. Хотя по радиочувствительности подземные органы могут не отличатся от надземных по отношению к кумулятивной дозе и к ежедневной мощности дозы, но они могут быть эффективно защищены от воздействия ионизирующих излучении экранирующим влиянием почвы. Таким путем могут восстанавливаться многие древесные, кустарниковые и травяные растения. И наоборот, некоторые древесные породы характеризуются слабой возможностью порослевого возобновления или такая возможность отсутствует вообще (например, для хвойных). Возможность вегетативного размножения от подземных органов является важным механизмом восстановления многолетних видов растений в травяных сообществах (6,24,48).

Эффективная восстановительная система действует при длительном облучении леса. При мощности дозы, обеспечивающей 50%-ную гибель сосны, в случае хронического воздействия ионизирующих излучений по истечении определенного периода времени достигается состояние некоторого равновесия между поражением и восстановлением древесных растений, в результате чего со временем полулетальная доза для деревьев сосны постепенно увеличивается (109).

Интенсивность восстановления в поврежденных ионизирующими излучениями биогеоценозах существенно зависит от климатических факторов, влияющих на напряженность процессов роста и развития растений. Например, восстановление в облученном тропическом лесу в целом идет быстрее, чем в лесу умеренной зоны, так как природные условия тропической зоны содействуют более интенсивному росту и развитию растений.