WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

ДУНАЕВА ТАТЬЯНА ЮРЬЕВНА

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛИПОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ

В РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

НА ЮЖНОЙ ГРАНИЦЕ ПОДТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ

(НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН)

03.00.16 – Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Казань – 2009

Работа выполнена на кафедре лесных культур и защиты леса Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Сабиров Айрат Тагирзянович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Любарский Евгений Леонидович

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Соколов Петр Алексеевич

Ведущая организация: Чувашская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита состоится 4 июня 2009 года в 14.30 часов на заседании диссертационного совета ДМ. 212.081.19 при Казанском государственном университете по адресу: 420008 Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, ауд.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью просим направлять по адресу: 420008 Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, КГУ, диссертационный совет ДМ. 212.081.19

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета

Автореферат разослан « 30 апреля » 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

к.б.н, доцент Р.М. Зелеев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Леса являются важнейшим ресурсным потенциалом экономики и экологии нашей страны, выполняя как народно-хозяйственные, так и экологические функции. На сегодняшний день, в отношении леса наметилась смена приоритетов - переход от ресурсного пользования к управлению им в рамках экологических систем. В многообразии лесных насаждений видное место занимают липняки, имеющие широкое распространение в Среднем Поволжье. Они выполняют многообразные экологические функции: водоохранные, водорегулирующие, защитные, которые сочетаются с высокими качествами липовой древесины и бесценными свойствами медоноса. На сегодняшний день изучение липняков, имеющих хозяйственное и экологическое значение, и выявление их типологии, является необходимым. Об этом свидетельствуют следующие факты:

-в результате воздействия комплекса причин уменьшилась древесная продуктивность липняков: в республике преобладают липняки III класса бонитета;

-сократились площади экологически устойчивых, полнодревесных липняков, что особенно характерно для лесных формаций Средней Волги;

- изменился количественный, качественный и флористический состав липовых фитоценозов, вследствие различной антропогенной нагрузки и влияния экологических факторов;

- биологическое разнообразие и устойчивость липовых фитоценозов во многом определяется почвенными условиями, но на сегодня изученность почвенно-грунтовых условий произрастания липняков, как в Среднем Поволжье, так и в РТ остается недостаточной;

- не придается должного значения семенному возобновлению липняков, которое практически отсутствует, несмотря на то, что семенные липняки более продуктивны и имеют лучшую товарную структуру;

Следует отметить противоречивость в описании почвенных условий произрастания липняков.

Актуальность формирования продуктивных и устойчивых липняков требует углубленного изучения взаимосвязи почв, лесорастительных условий в целом и состояния липовых насаждений. В связи с этим является необходимым изучение липняков и выделение типов леса в насаждениях липы, имеющих хозяйственное и экологическое значение.

Для ответа на поставленные вопросы нами были проведены комплексные исследования в липняках, находящихся в различных экологических условиях.

Цель и задачи исследований. Основная цель - выявление закономерностей формирования устойчивых и продуктивных древостоев липы в различных почвенно-экологических условиях Предкамья. Эта цель достигалась решением следующих задач:

- изучение современного состояния произрастания липняков;

- анализ динамики лесного фонда: в частности древостоев липы с 1948 по 2003 г.г.;

- изучение продуктивности насаждений и установление взаимосвязи с почвенными условиями;

- определение целесообразности восстановления липняков в различных природных зонах Предкамья.

Научная новизна работы. Впервые для условий Предкамья на почвах ряда дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, коричнево-бурые, серые лесные изучены лесоводственно-таксационные показатели естественных насаждений липы; исследованы взаимосвязи между показателями почвенного плодородия и продуктивностью липняков. Впервые проведен ретроспективный анализ с 1948 года по настоящее время по динамике структуры насаждений. Проведеные геоботанические исследования, выявили связь продуктивности насаждений липы с эколого-ценотическим составом травяного яруса.

Практическое значение результатов исследований заключается в выявлении факторов, играющих приоритетную роль в формировании высокопродуктивных, устойчивых древостоев липы. Результаты исследований могут быть основой для рационального использования земельных ресурсов Государственного лесного фонда, для кадастровой оценки лесных земель. Полученные данные могут быть применены при диагностике и бонитировке лесных почв, экологической оценке лесных ландшафтов, для разработки рекомендаций по повышению продуктивности, устойчивости липовых насаждений и плодородия лесных почв.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Ретроспективный анализ структуры древостоев основных лесообразующих пород на южной границе подтаежных лесов, проходящей по территории Предкамья РТ, указывает на различия в возобновлении и формировании насаждений основных лесообразующих пород в зоне широколиственных и хвойно-широколиственных лесов;
  2. Липовые фитоценозы, сформированные на дерново-подзолистых, серых лесных, коричнево-бурых лесных, дерново-карбонатных и пойменных почвах в различных зональных условиях формируют четыре основных типа леса: липняк снытевый, осоковый, пролесниковый и припойменный, отличающихся по составу древостоя, подлеска, травяного покрова. Липовые фитоценозы широколиственных лесов отличаются от липняков хвойно-широколиственных лесов составом, продуктивностью древостоев и видовым составом травяного яруса;
  3. Исследованные почвы липняков региона обладают различным уровнем плодородия, лесорастительные свойства которых определяют особенности формирования фитоценозов липы, их состав и продуктивность. Наиболее продуктивные липняки выделены на серых лесных и дерново-карбонатных выщелоченных почвах;
  4. Видовой состав травянистого яруса и формирующийся спектр эколого-ценотических групп является показателем потенциальной продуктивности липняков и может быть использован для индикации экологического состояния насаждений липы, произрастающих на южной границе подтаежных лесов.

Личное участие автора заключается в постановке проблемы, разработке методики исследований, сборе, обработке и анализе экспериментального материала, выполнении полевых работ и лабораторных анализов образцов почв, обработке и интерпретации, систематизации результатов исследований, обобщений исходной информации. Полевой материал собран автором в период с 2002 по 2007 гг.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены и обсуждались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава КГАУ (Казань, 2003, 2004, 2005), Всероссийской научной конференции «Молодые ученые – агропромышленному комплексу» (Казань, 2004), научных чтениях, посвященных 70-летию Заслуженного лесовода России, доктора с.-х. наук профессора Аглиуллина Ф.В. «Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов» (Чебоксары, 2005), и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, одна в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Объем диссертации 184 страницы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и использованных фондовых материалов. Основной текст изложен на 142 страницах, иллюстрирован 41 таблицей, 39 рисунками, 4 приложениями. Список литературы включает 219 наименований, в том числе 9 на иностранном языке.

  1. ЛИПОВЫЕ ФИТОЦЕНОЗЫ КАК ОБЪЕКТ ИСЛЕДОВАНИЙ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Липа является одной из значимых лесообразующих пород нашей республики. Она занимает большие площади и выполняет важные средообразующие, экологические функции, является важнейшей кормовой базой пчеловодства, повсеместно используется в озеленении городов и населенных пунктов (Соколов, 1973). Это предполагает их восстановление и правильную организацию ведения в них хозяйства. Неудовлетворительна возрастная структура липняков. На долю молодняков I класса приходится только 6,5% и II класса - 8% насаждений, так как исключенные из расчета пользования старые липняки не обновлялись. И не случайно площадь перестойных липняков составляет 9,5 тыс. га, или 50% всех липовых насаждений.

В литературе имеются данные о положительной роли липняков в формировании экологически устойчивых, продуктивных лесных формаций (Сукачев, 1938, 1975; Марков, 1948; Губанина, 1952; Баблауни, 1953; Болотова, 1953; Альбенский, 1954; Цветков, 1957; Тараканов, 1963; Беленков, 1963; Маевский,1964; Миронов, 1966, 1967; Мурахтанов, 1972; Соколов, 1975; Бойко, 1976; 1996; Курнаев, 1980; Шиманюк, 1989). Присутствие липы хотя бы в подлеске принято считать надежным показателем плодородия почвы, т.к. липа препятствует образованию грубого гумуса в хвойных насаждениях и повышает продуктивность насаждений даже в том случае, если сама липа в этих условиях не является лесообразователем. Нет единого мнения о природе липовых лесов Средней Волги. Некоторые исследователи (Мурахтанов, 1972; Аглиуллин, Мурзов, 1986) относят их к производным типам леса от дубрав - в лесостепной зоне – и елово-пихтовых древостоев - в зоне хвойно-широколиственных лесов, другие (Курнаев, 1980; Соколов, 1986) приводят доводы об их коренном происхождении. Тем не менее,

изученность почв под липняками, их лесорастительные свойства, взаимосвязь с растительностью, приуроченность к зональным условиям остается слабой. Изучение взаимосвязи почв с лесными насаждениями, их взаимовлияние является актуальным на данный момент. Взаимовлияние почв и леса выделено в работах многих ученых (Гордягин, 1922; Тюрин, 1922; Морозов, 1930; Сукачев, 1930; Зонн, 1954, 1956, 1964; Ткаченко, 1955; Погребняк, 1955; Смирнов, 1965; Газизуллин, 1972, 1993; Карпачевский, 1981; Шакиров, Арсланов, 1982; Гилаев, 1998; Сабиров, 2001 и др.). Литературный обзор показал, что нет единого мнения о влиянии отдельных почвенных показателей на прирост нормальных насаждений, на состав древостоя и биологическое разнообразие липовых формаций.

  1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом исследований являются насаждения, почвы и живой напочвенный покров липняков, типичных для Среднего Поволжья. Район исследований охватывает Предкамье Республики Татарстан. Экспедиционные исследования липовых фитоценозов проводились в Арском, Сабинском, Пригородном, Лаишевском, Камском лесхозах Республики Татарстан. Изучение состояния и продуктивности древостоев в зависимости от почвенных условий проводились путем закладки постоянных и временных пробных площадей в соответствии с ГОСТ 16128-70, ОСТ 56-69-83 и «Программой и методикой биогеоценотических исследований» (1966) в липняках различного состава, возраста, продуктивности и условий произрастания. Выполненные работы представлены следующими объемами: рекогносцировочным обследованием охвачены лесные насаждения с участием липы в составе на площади 26 тыс. га. Более детальные исследования проводились в 45 точках, где были сделаны полные геоботанические описания, на 24 пробных площадях (ПП) заложены полнопрофильные почвенные разрезы с морфологическим описанием горизонтов и взятием образцов, на остальных сделаны прикопки и полуямы. Полевые исследования почв пробных площадей, анализы почвенных образцов и лесных подстилок проведены по общепринятым в почвоведении методикам, изложенным в работах: В.Н. Смирнова (1959), С.В. Зонна, Н.И. Базилевич (1966), Е.В. Аринушкиной (1970), Б.А. Доспехова (1979) А.Ф. Вадюниной, З.А. Корчагиной (1986), О.Г. Растворовой, Д.П. Андреева, Э.И. Гагариной и др. (1995), Л.А. Воробьевой (1998). На пробных площадях описание компонентов фитоценозов произведено согласно методике Сукачева и Дылиса (1964), а определение таксационных показателей древостоев по общепринятым в лесной таксации методам (Захаров, 1967; Верхунов, 1984). Проведен сплошной перечет деревьев по двухсантиметровым ступеням толщины. Травяной покров и степень покрытия поверхности почвы травами описывается по шкале Друде.

В камеральных условиях вычислены таксационные показатели древостоев 45 пробных площадей. В полевых условиях отобраны 291 образец минеральных горизонтов почв и 45 образцов лесной подстилки. Всего после проведения почвенно-химических анализов было получено 1701 единиц цифровых данных по основным свойствам почв.

При обработке данных применялись методы математической статистики. Использовались многофакторные регрессионные уравнения по методу наименьших квадратов с оценкой их адекватности по величине критерия Фишера (F), значимости коэффициентов регрессии по t-критерию Стьюдента. Определялся вклад отдельных почвенных признаков во влиянии на показатели продуктивности древостоев. Обработка данных и анализ проводился с использованием кластерного анализа, в программах «STATISTICA», «Excel».

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






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