WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
Алтайский государственный университет

На правах рукописи

ТЕРЕХОВ Михаил Алексеевич ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ВОЗОБНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА ХВОЙНЫХ ПОРОД (на примере Северо-Восточного Алтая) Специальность: 03.00.16 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Барнаул - 2009 1

Работа выполнена в Институте водных и экологических проблем СО РАН

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Парамонов Евгений Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Терехина Татьяна Александровна кандидат биологических наук Бушков Николай Трофимович Ведущее предприятие – Томский государственный университет

Защита состоится 05 июня 2009 г. в 13 час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.005.10 по защите докторских и кандидатских диссертаций в Алтайском государственном университете по адресу:656049, г. Барнаул, пр. Ленина, 61. Отзыв на автореферат в 2 экз. с заверенной подписью направлять по адресу диссертационного совета.

Факс (3852)670928, (3852)363077.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета Автореферат разослан 05 мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент Н.В.Елесова 2 Введение Актуальность темы. В Лесном Кодексе Российской Федерации поставлена задача широкого распространения в лесном хозяйстве принципов рационального неистощительного лесопользования и улучшения качественного состава лесов. Особое внимание уделяется горным темнохвойным лесам, представляющих большую ценность как в ресурсном, так и в экологическом аспектах.

Однако в них до недавнего времени применялись сплошно-лесосечные рубки, при которых резко нарушается естественный лесовозобновительный процесс и нерациональное использование запасов древесины, так как в разновозрастных лесах вместе со спелыми деревьями вырубались и более молодые. На месте вырубок возникают вторичные, зачастую малопродуктивные, сообщества.

Многие закономерности в формировании сложных горных сообществ (особенно на первых этапах этого процесса), предопределяющие ход последующих этапов, остаются малоизученными. Конкретный анализ смен растительного покрова из-за его сложности зачастую подменяется гипотетическими построениями.

Исключительно важное значение для построения современной системы ведения хозяйства в темнохвойных лесах имеют работы по выявлению связи таких лесов с климатическими и орографическими условиями (Поликарпов, Чебакова, Назимова, 1985), систематизации типов кедровых лесов (Крылов, Речан, 1962), по комплексному использованию ресурсов кедровых лесов (Воробьев, 1983; Парфенов, 1979; Спиридонов, 1968; Хлатин, 1966), по естественному и искусственному восстановлению сосны сибирской кедровой на вырубках (Ширская, 1964; Парамонов, 1992).

Актуальность темы связана с решением вопроса по ускоренному восстановлению темнохвойных лесов, и особенно кедровых, на вырубках с учетом оптимального соотношения мер естественного и искусственного лесовосстановления, что наряду с совершенствованием системы охраны лесов от пожаров, являются первоочередными задачами по повышению продуктивности лесного фонда.

Цель исследований заключается в разработке научно-обоснованных предложений по комплексному повышению продуктивности лесов СевероВосточного Алтая, сохранению и усилению ими многообразных полезных функций путем оптимизации способов лесовозобновления, совершенствования системы охраны от пожаров и создания специализированных плантаций.

В соответствии с поставленной целью конкретными задачами исследований являлись:

- выявить оптимальные условия произрастания пихты сибирской и сосны сибирской кедровой в горных условиях;

- изучить процессы естественного и искусственного восстановления темнохвойных пород на вырубках;

- оценить имеющийся опыт по созданию орехоносных плантаций сосны сибирской кедровой;

- наметить пути совершенствования системы охраны лесов от пожаров в лесном фонде Республики Алтай.

Положения, выносимые на защиту:

- интенсивность и направленность процесса естественного возобновления темнохвойных пород на вырубках в различных лесорастительных условиях позволяет дифференцировать способы лесовосстановления;

- создание орехоносных насаждений из сосны сибирской кедровой генетически ценным посадочным материалом позволяет повысить комплексное использование ресурсов кедрового леса;

- лесопожарное прогнозирование и районирование позволяет стабилизировать лесопожарную обстановку в лесном фонде.

Научная новизна заключается в лесоводственном обосновании дифференцированной системы лесовосстановления на вырубках в различных лесорастительных условиях, в установлении оптимальных условий распространения пихты сибирской и сосны сибирской кедровой в горах, в разработке лесопирологического районирования, в обосновании целесообразности создания специализированных плантаций.

Теоретическая и практическая значимость. Проведенные исследования позволяют:

- обосновать дифференциальную систему лесовосстановления темнохвойных пород на вырубках в горных условиях, что применяется в планировании лесохозяйственных работ при проведении лесоустройства;

- установленная периодичность в лесопожарной обстановке и разработанное лесопожарное районирование используются при подготовке и проведении пожароопасного сезона в лесном фонде Республики Алтай;

- создавать специализированные орехоносные плантаций и орехоносные насаждения сосны сибирской кедровой из лесных культур в среднегорных условиях.

Апробация работы. Результаты исследований были сообщены и обсуждены на научно-практических конференциях различного уровня:

«Лесной и химический комплексы: проблемы и решения», Красноярск: 2001, 2003; «Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее», Горно-Алтайск: 2008;

«Плодоводство, селекция, интродукция древесных пород», Красноярск:

2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 1 коллективная монография и 3 статьи в рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, глав, выводов, список библиографических источников включает 148 наименований, в том числе 5 иностранных авторов. Объем диссертации 134 стр.

машинописи, включает 32 таблицы, 19 рисунков.

Глава 1. Естественное возобновление темнохвойных пород Естественное возобновление леса является динамичным процессом, а его успешность определяется типом леса, структурой насаждений и биологическими особенностями древесных пород. По мнению многих исследователей, главными особенностями сосны сибирской кедровой, обеспечивающими ей согосподство и даже доминирующее положение являются: высокая длительность жизни (Злобин, 1976; Попов, 1985); широкая экологическая амплитуда (Ткаченко, 1952; Воробьев, 1974; Колесников, Смолоногов, 1960; Некрасова, 1974); значительная возрастная пластичность кедра (Таланцев, 1962; Непомилуева, 1970, 1974; Бех, 1974).

Подрост сосны сибирской кедровой способен появляться не только под пологом материнских древостоев, но и под пологом других лесообразователей (Коновалов и др., 1979; Бех, 1979; Некрасова, 1979;

Фалалеев, 1957; Парамонов и др., 1998; Демиденко, 1971). Наиболее высокая интенсивность возобновительного процесса хвойных пород имеет место в горно-таежном подпоясе, с переходом в низкогорье количество подроста хвойных снижается при возрастании возобновления лиственных пород.

Успешность возобновления сосны сибирской кедровой на вырубках в горных условиях находится в зависимости от вертикальной поясности, экспозиции склона и способа разработки лесосек (Поликарпов, 1985; Крылов, 1961;

Парамонов, 1998 и др.).

Исследования многих авторов (Поликарпов, Бабинцева, 1963;

Фалалеев, 1963; Поздняков, 1964; Савченко, 1970 и др.) показали, что процесс естественного возобновления пихты под пологом леса в различных лесорастительных условиях протекает в основном неудовлетворительно. По данным Алтайской контрольно-семенной станции за период 1973-1992 г.г. в пихтовых насаждениях Новосибирской области и Алтайского края посевные качества семян пихты (Парамонов и др., 2000) оказались следующими:

всхожесть 26.6% при средней массе 1000 семян 11.2±0.2 г. В отдельные годы процент пустых семян увеличивался до 83.4, а загнивших до 10. В предгорном Алтае отмирание подроста происходит в возрасте до 32 лет и это связано с интенсивностью освещенности. В возрасте 30-35 лет гибель подроста наблюдается при освещенности в 2000 лк, в 40-45 лет – 3000 лк, в 65-70 лет – около 5000 лк.

Искусственному разведению сосны сибирской кедровой издавна уделялось большое внимание и, в первую очередь из-за семян, широко используемым населением в качестве продукта питания и в медицине (Петров, 1961, 1966). Решение вопросов по созданию орехоносных плантаций как в ареале, так и за пределами, продолжается (Ирошников и др., 2001; Родин, Дроздов, 1978; Матвеева и др., 2000, 2004; Титов, 2004 и др.) Большое внимание уделяется возрасту посадочного материала, густоте посадки, способам обработки почвы (Матвеева, Буторова, 1996; Лоскутов, Вараксин, 1997; Масленков, 2004). Для повышения продуктивности плантаций рекомендуется использовать отселектированный посадочный материал для максимального получения ореха (Ковалев и др., 1988;

Матвеева, 1982, 1994, 1999; Дроздов, Заварзин, 1991; Титов, 1995, 2004;).

Используя эколого-ресурсную оценку кедровых насаждения (Воробьев, 1983;

Руководство…, 1990), имеется возможность выделить генетически ценные участки для заготовки семян. Таких насаждений в Северо-Восточном Алтае оказалось 800 га.

Глава 2. Природные условия произрастания хвойных лесов на территории Северо-Восточного Алтая Горный Алтай представляет собой самую высокую часть обширной горной страны на юге Сибири (92,6 тыс. км2) и по характеру устройства поверхности является типичной горной страной, входящей в состав АлтаеСаянской горной системы.

2.1. Геоморфология. На основании работ многих исследователей (Борисяк, 1923; Нехорошев, 1966; Щукина, 1960; Девяткин, 1965 и др.) современное представление о геологическом прошлом и истории развития Горного Алтая представляется периодическими подъемами и опусканиями территории.

Формирование современного рельефа связано с концом третичного и всего четвертичного периодов, в течение которых древний пенеплен превратился в складчато-глыбистую страну (Леса Горного Алтая, 1965).

В строении поверхности имеют место следующие закономерности:

преобладание двух направлений в простирании хребтов - широтного и северо-западного; общее увеличение высот с северо-запада на юго-восток;

асимметрия склонов; ступенчатость горной системы, выражающаяся в смене низкогорий среднегорьями и высокогорьями (Петкевич, 1971;

Самойлова, 1971; Цехановская, 1971).

2.2. Гидрология. Северо-Восточный Алтай имеет развитую гидрографическую сеть, которая принадлежит, за небольшим исключением, бассейну реки Бия.

Наиболее крупным озером является Телецкое, протяжение его около км при ширине в среднем 3,2 км. при максимальной глубине 325 м.

2.3. Климат. Алтай является переходным районом между Северной Монголией и Западно-Сибирской низменностью, характеризующийся резко континентальным климатом. Среднегодовая температура положительная, количество осадков в год до 800 мм, продолжительность устойчивого снежного покрова 180-215 дней, средняя продолжительность безморозного периода в долинах 100-120 дней.

2.4. Почвы. В основу почвенного районирования (Ковалев, 1973) положена высотная поясность. Пояс горно-тундровых и горно-луговых почв высокогорий сменяет пояс горно-лесных почв среднегорий и низкогорий, которые развиваются под лесной растительностью. Широкие участки днищ речных долин заняты лугово-черноземными почвами. Межпоясные горные почвенные районы высокогорий, среднегорий и низкогорий с каштановыми и черноземовидными почвами.

2.5. Растительность. Согласно данным А.В..Куминовой (1960), флора Алтая насчитывает 1840 видов высших сосудистых растений.

Общей особенностью распределения растительного покрова является его поясность. По мере увеличения высот происходит последовательная смена основных вертикальных поясов растительности: степного, лесного и высокогорного (альпийского).

Степной пояс сплошного протяжения не имеет. В Северном Алтае он представлен участками луговых и настоящих степей. Лесной пояс хорошо развит, занимая все не отвесные склоны всех экспозиций и простирается до высоты 1800 м. над ур. м. и подразделяется на подпояса: черневой, горнотаежный и субальпийский.

Глава 3. Материалы и методы исследования 3.1. Характеристика лесного фонда Северо-Восточного Алтая Лесной фонд в Северо-Восточном Алтае занимает площадь 1475,3 тыс. га, в том числе удельный вес покрытых лесом земель равен 89.4%.

Главными лесообразующими породами Горного Алтая являются сосна сибирская кедровая (Pinus sibirica Du Tour.), пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.), лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Из лиственных пород широко представлены береза повислая (Betula pendula Roth) и осина (Populus tremula L.).

Наибольшее распространение имеет сосна cибирская кедровая – 26.3% покрытых лесом земель, а темнохвойные породы – ель и пихта совместно занимают 25.5% площади, на долю лиственных пород приходится 48.2% площади.

При среднем составе насаждений (по запасу) 4К3Пх2Б1Ос+С чистых по составу насаждений сравнительно немного – это сосняки по долинам рек, кедровники и лиственничкики в среднегорье и высокогорье.

3.2. Пирологическая характеристика лесного фонда Пирологическая характеристика лесного фонда той или иной территории складывается из многих показателей, но наиболее важными являются климатические условия, породный состав лесов и освоенность территории, интегральным показателем которой являются затраты на ведение лесного хозяйства в расчете на 1000 га лесного фонда в том числе и на охрану лесов от пожаров.

Средний класс природной пожарной опасности по Республике Алтай равен 3.52, в том числе к I классу относится 3.8% насаждений, к II – 6.3, к III – 36.0, к IV – 42.6 и к V классу – 11.3% насаждений.

Pages:     || 2 | 3 |






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