WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

БРИЖАТАЯ

Альбина Александровна

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

БАССЕЙНА РЕКИ КОМАРОВКА

(юг Приморского края)

03.00.05 – Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Владивосток – 2008

Работа выполнена в лаборатории охраны и мониторинга растительного покрова Ботанического сада-института ДВО РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

Петропавловский Борис Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Крестов Виталий Павлович

кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник

Бабурин Анатолий Александрович

Ведущая организация: Институт леса и древесины

им. В.Н. Сукачева СО РАН,

г. Красноярск

Защита диссертации состоится «20» октября 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 005.003.02 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, конференц-зал.

Факс: (4232)310-193

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН

Автореферат разослан «  16 » сентября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Баркалов В.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рациональное использование лесных ресурсов возможно лишь на базе знаний об экологии и географии основных лесообразующих видов, что было обозначено еще классиком отечественного лесоводства Г.Ф. Морозовым (1924, с. 61). Только с позиций экологического и географического принципов можно подойти к изучению основных закономерностей функционирования лесных экосистем, лесообразовательного процесса в широком понимании и осуществить переход на многоцелевое использование сырьевых, социальных и экологических функций леса. Это необходимое условие для создания моделей оптимального состава и структуры лесного покрова, максимально соответствующих экологическим условиям и обеспечивающих высокую продуктивность и устойчивость лесных ценозов.

К настоящему времени в специальной литературе и научно-производственных архивах накоплен огромный объем ботанико-лесоводственной информации, экологическая составляющая которой не осмыслена и не проанализирована должным образом. На возможность использования ранее накопленных материалов обращал внимание Б.А. Ивашкевич (1933), подчеркивая целесообразность использования для изучения лесообразовательного процесса лесоустроительных материалов. Однако имеются лишь единичные работы, в которых для изучения экологических особенностей на региональном уровне структурной организации лесного покрова, в частности по Приморскому краю, использованы лесотаксационные описания (Петропавловский, 2004). Такое положение объясняется, с одной стороны недостаточностью научной информации об экологии лесных сообществ, с другой стороны – неразработанностью методических подходов к сопряженному анализу конкретных геоботанических данных с массовыми лесоустроительными данными, как правило, пониженного уровня достоверности.

Вышесказанное полностью относится и к лесам южной части Приморского края. Несмотря на высокую общую их изученность, информация, характеризующая в той или иной степени локальную структурную организацию лесного покрова, фрагментарна, содержится в немногочисленных публикациях (Кудинов, 1994, 2000, 2004; Комарова и др., 2003; Петропавловский, 2004; Жабыко, 2006; и др.), что создает значительные трудности, как при сборе и обработке, так и при интерпретации материала. Все приведенные предпосылки определяют актуальность темы исследований и стратегию выполнения данной работы.

Целью работы является выявление экологических особенностей и закономерностей распределения лесной растительности в южной части Приморского края (на примере бассейна р. Комаровка) и оценка возможности использования количественных соотношений между факторами среды и встречаемостью типов леса и видов-лесообразователей для задач математико-картографического моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  • создание баз данных лесотаксационных и геоботанических описаний;
  • установление экологических особенностей лесообразователей и лесных сообществ (на уровне типов леса) бассейна р. Комаровка;
  • построение схем ординации доминантов древостоя, подроста и преобладающих типов леса района исследований;
  • сравнение условий местопроизрастаний по различным группам видов-индикаторов;
  • математико-картографическое моделирование лесной растительности по геоморфологическим, экотопическим и ценотическим факторам.

По результатам обобщения и анализа решений поставленных задач на защиту выносятся следующие положения:

  • экологические особенности и характер распределения лесной растительности в бассейне р. Комаровка определяются геоморфологическими факторами в следующем порядке: высота местности, экспозиция, крутизна;
  • результаты моделирования ареалов лесообразующих видов свидетельствуют об увеличении экоареалов кедровых, ясеневых, и дубовых лесов на исследованной территории.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые для бассейна р. Комаровка построены однофакторная и двухфакторная ординационные схемы, определяющие взаимосвязь наиболее распространенных на юге Приморского края типов леса, древесных видов и их подроста с геоморфологическими факторами среды (высота над уровнем моря, экспозиция и крутизна склонов).

Впервые проведено комплексное сравнение экоареалов присутствия видов, построенных по различным группам видов-индикаторов: древесный ярус, кустарники и деревянистые лианы, травяно-кустарничковый ярус. При сравнении учтены размеры, форма, положение центра и ориентация эллипсоидального трехмерного экоареала присутствия в факторном пространстве.

Проведено сравнение методов решения задачи восстановления лесной растительности по факторам среды.

Получена рекуррентная зависимость для вычисления мер неопределенностей при модификации вероятностной таблицы сопряженности данных.

Разработан метод проверки статистического различия между прямыми и обратными коэффициентами, основанный на асимптотических распределениях выборочных информационных мер.

Практическая значимость работы заключается в возможности применения результатов исследований для решения задач охраны, реконструкции и организации мониторинга лесной растительности. Материалы исследований служат основой для составления экологических паспортов главных лесообразующих видов; их необходимо использовать для создания искусственных лесных ценозов и реконструкции лесной растительности, в первую очередь учебно-опытного хозяйства «Дальневосточный», расположенного в бассейне р. Комаровка. Результаты исследований в совокупности представляет специфическую модель лесной растительности, которая может быть использована при изучении растительного покрова на локальном уровне в аналогичных климатических условиях.

Апробация работы. Основные результаты работы прошли апробацию в виде докладов: на международных научных конференциях «Ритмы и катастрофы в растительном покрове российского Дальнего Востока» (Владивосток, 2005 г.), «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 2006 г.), международной конференции молодых ученых (С-Петербург, 2006 г.), международной молодежной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2006 г.), Всероссийской школе-конференции «Актуальные проблемы геоботаники» (Петрозаводск, 2007), на региональной конференции «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования ДВ и стран АТР» (Владивосток, 2005 г.) и заседании Приморского отделения Русского ботанического общества (Владивосток, 2008).

По теме диссертации опубликовано 15 работ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Работа изложена на 155 стр., содержит 31 таблицу и 28 рисунков, список литературы (154 источников, в том числе 29 на иностранных языках).

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность: научному руководителю д.б.н. Петропавловскому Б.С.; д.б.н. Селедцу В.П., д.б.н. Беликович А.В., проф., д.б.н. Галанину А.В., д.б.н. Москалюк Т.А., д.б.н. Семкину Б.И., проф., д.б.н. Христофоровой Н.К., д.б.н. Осипову С.В., д.б.н. Крестову В.П., д.б.н. Кудинову А.И. и к.ф.-м.н. Кислову Д.Е. за ценные советы и замечания, позволившие качественно улучшить диссертацию; д.б.н. Храпко О.В., к.б.н. Фединой, к.б.н. Дудкину Р.В., Небайкину В.Д., Комовой Г.А. – за помощь в определении гербария, преподавателям Приморской сельскохозяйственной академии к.б.н. Железникову Ю.Ф., к.б.н. Усову В.Н., Музыченко А.В., студентам ПГСХА – за содействие в полевых исследованиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Природные условия бассейна реки Комаровка

Район исследований – водосборный бассейн р. Комаровка, расположен на юге Приморского края и занимает юго-восточную часть Уссурийского административного района. Общая площадь его территории составляет около 70 тыс. га. Р. Комаровка, протекая с востока на запад, является левым притоком р. Раздольная. Центральную и большую часть ее бассейна занимает учебно-опытное лесное хозяйство «Дальневосточный», на территории которого и осуществлялся основной сбор материала. В верхней части бассейна находится Комаровское лесничество государственного природного заповедника «Уссурийский» им. В.Л. Комарова, на западе – Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова ДВО РАН.

Геоморфология. Территория исследований по геоморфологическому районированию В.В. Никольской (1977) в область Уссурийско-Ханкайско-Суйфунской равнины с горным обрамлением. Ландшафты типично горные со сложной системой водоразделов, которые являются западными отрогами хребта Пржевальского (южная оконечность хребта Сихотэ-Алиня). Вершины гор куполообразные, преобладают низкогорья с высотами 200-400 м над ур. моря, и только отдельные вершины достигают 600-700 м.

Гидрография. Как и в целом для Приморского края, для района исследований характерна резко пересеченная местность, обуславливающая густую сеть притоков реки Комаровки. В верховье она имеет V-образную, а в местах выхода скалистых обнажений – каньонообразную долину. Ширина долины колеблется от 50-100 м (местами 5-10 м) в верхней части и до 3-4 км – в низовьях. Главные притоки в среднем ее течении – это реки Каменушка, Волха и Барсуковка, а в верхнем – р. Каменка и множество мелких безымянных ключей.

Климат. Климат является одним из ведущих факторов формирования растительности и почв, носит муссонный характер. Самый холодный месяц – январь (Федина, 2006). Низкие температуры воздуха связаны с антициклонами, поэтому зима в южной части Приморья обычно солнечная и малоснежная (Таранков, 1970). Лето теплое влажное. Самые теплые месяцы – июль-август. По данным Фединой (2006), годовая сумма осадков за 1973-2004 годы колебалась от 452,1 мм (2003) до 1285 мм (1974). За три летних месяца выпадает почти половина годовой нормы осадков. В горных речных долинах имеет место температурная инверсия.

Почвы. Основные почвообразующие породы – песчаники, сланцы, серые кварцевые порфиры, андезитовые или диабазальтовые порфиры, темно-серые или красные сильно пористые базальты (Иванов, 1967). Почвы, обладающие большим плодородием, приурочены к выходам базальтов и особенно базальтовых туфов, а также выходом известняков и аллювиальных отложений. Подзолообразовательный процесс, как правило, выражен слабо (Пояснительная записка, 2002).

В почвенном покрове бассейна р. Комаровка преобладают бурые лесные почвы, являющиеся зональными почвами Южного Приморья. Эти почвы отличаются наибольшей продуктивностью и, в то же время, очень сильным ее варьированием. Им присущи слабокислая реакция, высокая степень насыщенности основаниями и интенсивная минерализация растительных остатков – до 70% годичного опада; мощность подстилки составляет 1-3 см (Иванов, 1976). И.Г. Иванов делит эти почвы на две большие группы: почвы горно-лесных районов и почвы долин рек. В зависимости от высотного положения и характера растительности выделяют несколько типов почв. Под хвойно-широколиственными лесами на горных склонах развиты бурые горно-лесные почвы, по шлейфам склонов и базальтовых плато представлены горно-лесные глеевые (оподзоленные) почвы, а в долинах рек дерново-аллювиальные или буроземно-аллювиальные, а также заболоченные почвы.

Растительность. В геоботаническом отношении территория исследований отнесена к Приморскому горно-долинному Сучано-Владивостокскому округу широколиственных и кедрово-широколиственных лесов Маньчжурской материковой провинции Дальневосточной хвойно-широколиственной области (Колесников, 1956). Сложный рельеф, наличие склонов различной крутизны и экспозиции, а также различной степени подверженности действию температурной инверсии создают большое разнообразие лесорастительных условий. По этой причине диапазон типологического состава лесов бассейна р. Комаровка исключительно широк. Они представлены следующими формациями: кедрово-широколиственной, елово-кедровой, чернопихтово-широколиственной, дубовой, ясеневой, ильмовой и их производными лесами.

Глава 2. Материалы и методы анализа данных

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»