Введение. Влияние автотранспортного загрязнения  на рост лесных насаждений складывается из воздействия выхлопных газов  автомобилей и противогололедных реагентов, содержащих широкую гамму токсических веществ, негативно влияющих на рост и состояние насаждений вблизи автомагистралей. Рост древесных растений в условиях техногенного загрязнения подробно рассмотрен в обзорах Николаевского В.С. [1], Павлова И.Н. [2] и других [3]. Решающим фактором  в угнетении придорожных насаждений исследованиями Самойлова А.И. [4], Черноусенко Г.И. [5], Буркова В.Н. [6] признано  влияние  противогололедных реагентов. Установлено, что загрязнение  почвы  вблизи МКАД достигает  аномальных величин, по данным Лысикова А.Б.[7 ],  на расстоянии 7-15 м от полотна, что приводит к снижению доступности для растений ряда элементов питания.  В 25 м от МКАД количество загрязняющих веществ снижается вдвое и лишь через 50-100 м приближается к фоновому показателю [7]. Долговременных мониторинговых работ на постоянных пробных площадях по изучению влияния автотранспортного загрязнения  на лесные культуры немного. Исследования влияния автотранспортного загрязнения в городских условиях  проводились, в основном, для лиственницы сибирской. Исследования Л.В. Афанасьева [8], Е.Н. Муратовой [9], Л.И.Романова [10] показывают, что лиственница сибирская является газоустойчивым  видом, способным  хорошо адаптироваться к неблагоприятным условиям среды. Напротив, О.В. Авраменко [11] и В.В. Кузмичев [12] приводят данные о ее чувствительности к техногенным нагрузкам и возможности использования в качестве  индикатора для оценки экологического состояния территорий. Лиственница европейская  Larix decidua Mill., интродуцированная в центре Русской равнины, характеризуются очень высокой продуктивностью, морозоустойчивостью, засухоустойчивостью и ее выращивание признано  перспективным [13].Целью работы  являлось определение степени  долговременного влияния сильного загрязнения автомобильными выбросами и противогололедными реагентами Московской кольцевой автодороги  на рост и развитие лесных культур лиственницы европейской, выявление зоны ее негативного воздействия, дендрохронологический анализ роста лиственницы на различном расстоянии от источника загрязнения.Материалы и методы.Исследования роста лесных насаждений в экстремальных условиях автотранспортного загрязнения являются наиболее репрезентативными.   Одной из самых загруженных магистралей является Московская кольцевая автомобильная  дорога (МКАД), по которой передвигается около 9 тыс. автомобилей в час. Исследование  влияния  автотранспортного загрязнения  на рост и развитие лиственницы европейской (Larix decidua Mill.) проведено на участке лесных культур площадью 1,5 га,  который примыкает  к  МКАД в  природно-историческом парке «Битцевский лес». Лесные культуры лиственницы европейской весной  созданы в 1999 г. на месте выпавшего после урагана 1998 года  120-летнего насаждения ели обыкновенной. Посадка  проводилась 4-летними саженцами с закрытой корневой системой с расстоянием между рядами 2,5 м, в ряду –  1,0 м, плотность посадки 4 тыс.экз.га-1. Почва участка дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая на покровных суглинках, подстилаемых моренными суглинками. Хорошая освещенность и дренированность участка  создают благоприятные условия для роста лиственницы. Посадки лиственницы расположены всего в 15 м от полотна МКАД и представляют уникальный объект для исследования влияния сильного автотранспортного загрязнения.Для исследований в 2003 г. заложены три пробные площади (ПП), находящиеся на различном расстоянии от полотна  МКАД:  ПП 1 – в 15 м, ПП 2 – в 35 м, ПП-3 – в 100 м (контроль). Закладка ПП на большем расстоянии от  МКАД  была невозможна  из-за размера участка  лесных культур. ПП площадью  450 м2,  имеют прямоугольную форму, вытянуты  вдоль МКАД с запада на восток и представлены  тремя рядами деревьев.  В  2003, 2008 и 2018 г.г. после окончания роста побегов лиственницы определялись:  высота деревьев (мерным шестом или электронным высотомером),  высота начала кроны,  диаметр ствола   на высоте  0,1 м (в 2003 г.) и 1,3 м (в 2008 и 2018 г.), диаметр кроны  в направлении вдоль и поперек ряда деревьев. Для анализа  радиальных приростов древесины осенью  2018 г. на ПП 1 и ПП 3 отобраны  дендрохронологические образцы (керны)  возрастным буравом Пресслера.  Отбор  образцов производился   с  6 деревьев на каждой ПП (3 дерева с диаметром ствола близким к среднему и 3 - к максимальному). Отбирали по 4 керна с каждого учетного дерева  на высоте 1,3 м, в направлении  на юг, север, запад и восток. Керны шлифовали и сканировали с разрешением 1200 dpi. Ширину годичных колец измеряли по сканам с точностью ±0,05 мм.  Для анализа отобранных образцов использованы программы Microsoft Excel 2007 и Statistica 8.0.   Результаты исследования и их обсуждение.Через 15 лет после посадки лесных культур лиственницы европейской на ПП 1 вблизи  МКАД  сформировалось смешанное насаждение  состава  7Лц2Ос1Лп+Д, ед.Кл., Яс., Б, плотностью 0,95 тыс.шт.га-1, редкий подлеск лещины обыкновенной (Corylus avellana L.), жимолости обыкновенной (Lonicera xylosteum L.), бузины кистистой (Sambucus racemosa L.). На ПП 2 состав насаждения  9Лц1Ос, плотность  1,01 тыс.шт.га-1,  единичный  подлесок бересклета бородавчатого (Euonymus verrucosus Scop.), жимолости обыкновенной (Lonicera xylosteum L.). На контрольном участке,  удаленном от МКАД на 100 м  сформировалось сомкнутое насаждение состава 10Лц  с единичным подлеском бересклета бородавчатого и жимолости обыкновенной,  плотность  1,11 тыс.шт.га-1. Подробная характеристика приведена в [14].Угнетение роста лиственницы европейской на пробных площадях вблизи МКАД отмечено сразу после посадки лесных культур и  сохранялось в течение всего периода наблюдений (табл.1).У 8-летней лиственницы на ПП 1, примыкающей к  МКАД,  отмечается снижение высоты  в 2,3 раза  по сравнению с контролем, на ПП 2  – в 1,7 раза. При увеличении возраста лиственницы различия в высоте между ПП сокращаются.  У 13-летних деревьев высота на ПП 1 меньше, чем на контроле  в 1,3 раза, на  ПП 2 – в 1,2 раза. Различия в высоте деревьев на ПП 1 и ПП 2 недостоверны по t-критерию Стьюдента (табл.2). Это  свидетельствует о  негативном влиянии МКАД в  полосе насаждения  шириной около 40 м. У  23- летних  деревьев высота  на всех ПП близка, что может быть обусловлено увеличением затенения в глубине насаждения  на контроле и лучшей освещенностью на его опушке. Опушечный эффект, видимо, будет усиливаться с увеличением возраста насаждения. Таблица 1. Динамика морфометрических показателей деревьев  лиственницы европейской на различном расстоянии от МКАДГод учетавозраст, лет№ППСредние: высота, мдиаметр ствола на высоте, ммпараметры кроны0,1 м1,3 мобъем, м3площадь, м2 200381232,0±0,252,75±0,134,66±0,1340,4±1,553,0±1,883,3±1,5 -0,54+±0,030,66±0,061,59±0,070,24±0,030,40±0,082,04±0,15 2008131234,26±0,314,77±0,205,71±0,17 -40,3±4,058,2±4,477,2±2,41,23±0,091,7±0,112,01±0,061,34±0,22,51±0,293,22±0,2 20181812311,35±0,3112,42±0,1911,60±0,30 -129,1±5,4145,4±5,9167,5±4,42,3±0,082,46±0,083,17±0,114,15±0,344,75±0,477,88±0,60Собственные вычисления авторов. Таблица 2Достоверность различий морфометрических показателей лиственницы по t-критерию Стьюдента (t0,05= 2,02).Годучета  Пары ППКритерий Стьюдента для показателей: высота, мдиаметр ствола на высоте, ммпараметры кроны0,1 м1,3 мV, м3S, м2 2003 ПП 1-ПП 2ПП 1-ПП 3ПП 2-ПП 30,769,1510,395,3820,2212,93-1,8711,779,65- 2003 ПП 1-ПП 2ПП 1-ПП 3ПП 2-ПП 31,384,13,58 -3,016,842,793,326,652,02- 2018 ПП 1-ПП 2ПП 1-ПП 3ПП 2-ПП 32,940,582,34-2,035,472,981,035,414,110,263,663,51Собственные вычисления авторов.  Для оценки влияния загрязнения на рост насаждения может служить годичный линейный прирост.  Средний многолетний годичный прирост лиственницы вблизи автотрассы, рассчитанный  по периодам  наблюдений, подтверждает, что  наибольшее влияние МКАД на ее рост проявляется в первые годы  после создания лесных культур. Увеличение  прироста  в период  2008-2018 г.г. (0,66-0,69 м/год) по сравнению с 2003-2008 г.г. (0,40-0,45м/год)  свидетельствуют о постепенной адаптации лиственницы к условиям роста.     Различия в росте лиственницы европейской на различном расстоянии от МКАД  хорошо отражает динамика диаметра ствола (табл.1). Достоверные различия между пробными площадями  по диаметру ствола по t-критерию Стьюдента сохраняются в течение всего периода наблюдений. По мере увеличения возраста лиственницы  различия   сглаживаются, но остаются статистически достоверными.  На ПП 1и ПП 2 отмечается более высокий коэффициент вариации по диаметру стволов (27-28%), чем на ПП 3 (15%), связанный с  отличиями в  условиях  освещенности на этих участках. Вблизи МКАД на ПП 1  у молодых деревьев лиственницы до 8-летнего возраста отношение высоты деревьев к  их диаметру по сравнению с контролем увеличивается.  У лиственницы 13- и 28-летнего возраста отношение высоты к  диаметру, напротив, уменьшается, что может указывать на  адаптацию лиственницы к условиям загрязнения.Существенно различаются параметры  кроны деревьев лиственницы вблизи автотрассы и на контроле (табл.1). При увеличении возраста лиственницы сохраняется значительное превышение площади горизонтальной проекции крон деревьев на ПП3, по сравнению с ПП 1 и ПП 2.  Объем кроны деревьев 23-летней лиственницы также достоверно различается между пробными площадями вблизи автотрассы и контролем.  Отсутствие  достоверных различий в  параметрах кроны на ПП 1 и ПП 2 свидетельствует о том, что негативное влияние МКАД рост лиственницы отражается на расстоянии около 40 м. Несмотря на существенные различия в морфометрии кроны на ПП,  необходимо отметить удовлетворительное состояние лесных культур лиственницы европейской, произрастающих  вблизи МКАД.С большой надежностью и объективностью  вклад факторов, связанных с автотранспортным загрязнением, по мнению Н.В. Ловелиуса [15] показывает дендрохронологическая информация, которая может служить основой и для прогноза состояния насаждения в будущем.   Несмотря на широкое  прикладное использование дендрохронологических, такой анализ еще недостаточно  используется для изучения влияния городской среды на рост и развитие насаждений. При дендрохронологическом анализе радиальных приростов лиственницы европейской по  кернам, взятым в 2018 г., использованы данные радиального прироста ранней и поздней древесины и суммарный прирост за вегетационный период, осредненные по  модельным деревьям (табл.3). Таблица 3. Радиальный  прирост годичных колец лиственницы европейской у деревьев среднего и максимального диаметра, мм Год Ширина слоя радиального  прироста  древесины, ммдеревья среднего диаметрадеревья максимального диаметраранняя древесинапоздняя древесинаранняя древесинапоздняя древесинаПП 1ПП 3ПП 1ПП 3ПП 1ПП 3ПП 1ПП 320052006200720082009201020112012201320142015201620172018Среднее0,50,80,81,61,41,31,41,51,51,11,41,41,31,21,2±0,20,50,70,91,31,21,11,01,31,50,81,71,61,00,91,1±0,22,13,13,44,03,22,83,33,33,01,82,21,81,81,62,6±1,1 4,13,43,05,03,74,14,55,55,22,93,42,52,31,63,7±2,31,61,41,41,61,61,41,51,51,61,61,92,01,61,61,59±0,10,691,051,151,251,161,121,071,461,110,951,412,071,451,551,25±0,2 3,53,32,33,84,03,14,04,34,62,23,12,12,51,93,18±1,06,45,43,46,73,94,24,76,76,83,05,54,63,73,34,80±2,2Собственные вычисления авторов.  Различия между ранней и поздней древесиной в радиальном приросте годичного кольца лиственницы хорошо выражены,  преобладает прирост поздней древесины. На участке  вблизи МКАД, в условиях наибольшего загрязнения среды,  среднемноголетний прирост поздней древесины равен 66% от годичного прироста, по сравнению с 76% на контроле. При этом величина прироста поздней древесины на контроле была значительно выше (табл. 3). При увеличении возраста деревьев доля поздней древесины  в годичном приросте постепенно уменьшается на обоих участках. Прирост поздней древесины в период  2004-2008 г.г. по сравнению с периодом 2005-2018 г.г. уменьшился на ПП 1  с 73% до 64%,  на ПП 3 -  с  82% до 73%. Средний многолетний годичный радиальный прирост на ПП 1 вблизи МКАД на 22% ниже, чем на контроле. У деревьев среднего диаметра прирост на ПП 1 и контроле составляет, соответственно, 3,83 и 4,76 мм, у деревьев максимального диаметра - 4,77 и 6,06 мм. Различия статистически достоверны по t–критерию Стьюдента: для средних деревьев tфакт.  = 3,45, для максимальных tфакт.  = 6,26, при  t0,05  = 2,02. Превышение радиального прироста на контроле наблюдается почти во все годы наблюдений (рис.1).   Синхронные колебания прироста по годам  на ПП 1 и ПП 3 показывают одинаковую реакцию  лиственницы на флуктуации метеорологических условий независимо от расстояния от МКАД.Господствующие в насаждении деревья, имеющие максимальные высоту и диаметр в данных условиях произрастания, в наименьшей степени подвержены влиянию непосредственного окружения в насаждении. Изучение роста таких деревьев позволяет лучше оценить степень влияния внешних негативных факторов. У максимальных  деревьев лиственницы средние многолетние приросты ранней древесины превышают приросты у деревьев среднего диаметра на 23% на ПП 1, на 12% на контрольной ПП 3.  Однако, приросты ранней древесины у максимальных деревьев на контроле (1,25+0,2 мм) ниже   приростов на ПП вблизи МКАД  (1,59+0,1 мм) и различия статистически достоверны: tфакт.= 5,65, при  t0,05= 2,02. Более низкие приросты ранней древесины на контроле могут быть связаны с  лучшей освещенностью ПП 1,  примыкающей к МКАД и имеющей южную экспозицию, и, в связи с этим, более ранним началом вегетации лиственницы. Может иметь значение бóльшее количество влаги, поступающей в почву при таянии снега, накапливающегося на границе насаждения и автотрассы в зимние месяцы и способствующее меньшему  промерзанию и более раннему оттаиванию почвы и, как результат,  более ранней вегетации.Приросты поздней древесины у максимальных  деревьев также превышают приросты у деревьев среднего диаметра: на ПП 1, соответственно, 3,18±1,0 мм и 2,66±1,1 мм, на контроле -  4,86±2,2 мм и 3,66±2,3 мм.   Приросты поздней древесины на контроле (4,86±2,2 мм) выше приростов на ПП вблизи МКАД (3,18±1,0 мм), различия статистически достоверны: tфакт.= 8,23 при  t0,05= 2,05.Расчет радиального прироста древесины лиственницы по зонам ствола,  направленным в сторону различных частей света  показал небольшую их асимметричность  - некоторое превышение приростов в северной и восточной зоне стволов. У средних деревьев на ПП 1 и контроле превышение приростов древесины на север и восток невелико и составляет 2-6%. Различия статистически недостоверны по t-критерию Стьюдента, что определяется малыми различиями в освещенности средних деревьев в насаждении. У деревьев  максимального диаметра  приросты на теневой стороне ствола на  10-11% превышают приросты  на световой стороне, так как кроны наиболее высоких в насаждении  деревьев хорошо освещены Различия статистически  достоверны: на ПП 1 tфакт.=3,88, на ПП 3 tфакт.=5,05, при  t0,05=2,02.   Рис.1. Динамика приростов ранней и поздней древесины у средних (а) и максимальных (б) деревьев лиственницы европейской на различном расстоянии от МКАД (Графики построены на основе собственных данных авторов). Хвойные виды отзывчивы на изменение внешних условий, повышение среднемесячной температуры воздуха и снижение суммы осадков в течение вегетационного периода приводит к снижению годичного прироста древесины.   Анализу связи годичных приростов древесины различных древесных пород с  погодными и почвенными факторами  посвящено большое количество отечественных [16,17,18] и зарубежных исследований [19,20,21]. С помощью корреляционного анализа лимитирующий фактор  может быть  установлен  только в экстремальных условиях произрастания, где число таких факторов снижается до минимума.  В оптимальных условиях произрастания климатический фактор,  лимитирующий прирост древесины, может меняться от года к году и вследствие этого корреляционный анализ не  выявляет  достоверной связи  прироста с колебаниями некоторых метеорологических параметров [17].  Для отдельных групп деревьев в древостое  комплекс  факторов, влияющих на прирост ранней и поздней древесины, различен. Нами проведен анализ влияния некоторых метеорологических факторов   на рост лиственницы европейской в условиях Москвы на небольшом временном интервале наблюдений. Использованы климатические данные ближайшей метеостанции в г. Домодедово. Анализ радиального прироста  деревьев проводился по двум пробным площадям суммарно, т.к. они расположены  в близких условиях произрастания. Для расчетов корреляции прироста ранней древесины использовали метеорологические показатели за май, июнь и июль. Включение в расчеты данных за июль обусловлено тем, что скорость роста побегов и хвои  лиственницы зависит от температуры воздуха в этот  период. Для расчетов корреляции прироста поздней древесины использовали данные за август и  сентябрь. Установлено, что при уровне доверительной вероятности 0,05 и при числе степеней свободы 48 достоверны коэффициенты корреляции r= 0,27 и более, при вероятности 0,01 r =0,35 и более.       Расчеты показали слабую связь между величиной годичного радиального прироста  лиственницы европейской и количеством осадков за год (коэффициент корреляции r=0,35) и очень слабую с гидротермическим коэффициентом Г.Т.Селянинова – интегральным показателем увлажненности (r=0,19) и с суммарным количеством  тепла более 10о (r=0,17).  Установлено, что приросты ранней древесины  наиболее тесно связаны с количеством осадков в весенне-летний период. Коэффициент корреляции между суммарным количеством осадков в мае, июне и июле равен 0,33 и достоверен при уровне вероятности 0,05. При этом наиболее тесная связь отмечается с осадками в июле (r=0,36), что связано, возможно, со значимостью осадков при высоких температурах  этого месяца. Связь с осадками мая и июня недостоверна (r=0,17). Приросты поздней древесины лиственницы в значительной степени определяются количеством тепла в августе и сентябре. Наибольший коэффициент корреляции по абсолютному значению отмечен между величиной прироста и суммой средних суточных положительных температур за эти месяцы;  составляет r=-0,44 и достоверен при вероятности 0,01. Повышение среднемесячных температур во второй половине вегетационного периода отрицательно сказывается на приросте поздней древесины, что подтверждается данными Д.Е.Румянцева и соавторов [22].  Приросты поздней древесины слабо связаны с суммарным количеством осадков в августе и сентябре (r = 0,23) и   не связаны с количеством осадков в более ранний период (r=0,08).Приведенные в литературе  коэффициенты корреляции величины радиальных приростов древесины  лиственницы и метеопараметров  колеблются в очень широком диапазоне и носят иногда случайный характер. Например, прирост ранней древесины лиственницы в условиях Подмосковья коррелирует  с осадками  августа [22]. Выводы.1. Неблагоприятное влияние  МКАД на  рост лесных культур лиственницы европейской в наибольшей степени проявляется в первые  годы после их  создания. Через 4 года после посадки культур на участке вблизи  полотна автомагистрали биометрические показатели  8-летней  лиственницы   в 2,1 -2,9 раза ниже, чем на контроле. При увеличении возраста лиственницы до 18 лет различия постепенно сглаживаются, но остаются статистически достоверными. 2. Влияние МКАД на насаждение  лиственницы европейской распространяется на расстояние около 40 м от автомагистрали.3. В радиальном годичном приросте преобладает поздняя древесина. Вблизи МКАД среднемноголетний прирост поздней древесины (66% от годичного прироста) ниже   прироста  на контроле  (76%).  При увеличении возраста деревьев доля поздней древесины  постепенно уменьшается на обоих участках.   4. Среднемноголетний радиальный прирост древесины у деревьев, как среднего, так  и максимального размера на пробной площади  вблизи МКАД на 20-22% ниже, чем на контроле. Превышение радиального прироста на контроле наблюдается почти во все годы наблюдений. Приросты ранней древесины у максимальных деревьев выше на пробной площади  вблизи МКАД (1,59±0,1 мм), чем на контроле (1,25±0,2 мм), что связано с  более ранним началом вегетации лиственницы вблизи автотрассы. Величина приростов поздней древесины на контроле (4,8±2,2 мм) значительно превышает приросты на участке вблизи МКАД (3,18±1,0 мм). Различия статистически достоверны.5.  Величина приростов ранней древесины лиственницы европейской наиболее тесно связана с количеством осадков в весенне-летний период - коэффициент корреляции между суммарным количеством осадков в мае, июне и июле r=0,33. Приросты поздней древесины лиственницы в значительной степени определяются количеством тепла в августе и сентябре -  коэффициент корреляции между величиной прироста поздней древесины и суммой средних суточных положительных температур за эти месяцы  r=-0,44.6. Негативное влияние автомагистрали  отмечено  в течение 18-летнего периода наблюдений. Постепенное возрастание средних многолетних приростов с увеличением возраста лиственницы свидетельствует об ее адаптации  к условиям  произрастания вблизи такой крупной автомагистрали как МКАД, повышении жизнеспособности древостоя  и  возможности ее использования  в посадках вблизи  автодорог и городском озеленении.