Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 8
1.1. Проблема экологически безопасного лесопользования 8
1.2. Основные принципы устойчивого лесопользования 11
1.3. Сертификация как один из способов устойчивого управления лесами и лесопользования
1.4. Классификация типов лесов высокой природоохранной ценности
1.5. Выводы 39
2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 42
2.1. Программа исследований 42
2.2. Объекты исследований 42
2.3. Методика исследований 43
2.4. Объем исследований 45
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 46
3.1. Климатические особенности 46
3.2. Географическое расположение района исследования 47
3.3. Лесорастительные условия 49
3.4.Характеристика исследуемых территорий 54
3.4.1. Характеристика Чунского участка 55
3.4.2. Характеристика Эдучанского участка 61
3.4.3. Характеристика Суворовского участка 65
3.4.4. Характеристика Тангуйского участка 69
3.4.5. Характеристика Куйтунского участка 78
3.5. Обобщенные данные по всей исследуемой территории 87
3.6. Выводы 90
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВЫДЕЛЕНИЮ ЛЕСОВ ВЫСОКОЙ ПРИРОДООХРАННОЙ ЦЕННОСТИ
4.1. Основные этапы выделения ЛВПЦ 92
4.2. Выводы 109
5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛВПЦ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЛЕСАХ ПРИАНГАРЬЯ
5.1. Результаты исследований по выделенным участкам 113
5.2. Выводы 151
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЕДЕНИЮ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В ЛВПЦ
6.1. Рекомендации по организации лесопользования для ЛВПЦ разных типов
6.2. Технология лесосечных работ с правилами выделения ОЗУ 156
6.3. Выводы 162
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 164
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 166
- Проблема экологически безопасного лесопользования
- Методика исследований
- Географическое расположение района исследования
Введение к работе
Актуальность работы. Экологическое состояние эксплуатационных многолесных территорий Приангарья вызывает опасение, поскольку в современный период в связи с интенсификацией хозяйственной деятельностью и возрастанием антропогенной нагрузки на растительные ресурсы, снижаются природоохранные функции лесов, экологических систем.
Экологический аспект устойчивого лесопользования проявляется в обеспечении принципов сохранения жизнеспособности лесных экосистем к самовоспроизводству с сохранением основных функций леса и сохранением присущего ей биологического разнообразия.
На жизнеспособность лесных экосистем влияет множество факторов, в числе которых и антропогенные. Примером может служить заготовка древесной продукции: при хозяйственной деятельности уничтожается лесной массив с уникальными формациями биологического разнообразия, жизнеспособный подрост и молодняк, повреждаются деревья, оставшиеся на корню, напочвенный покров, в особенности в технологических зонах (волоках), остаются порубочные остатки, которые являются причиной возникновения и распространения пожаров и вредителей леса и т.д.
Принципы защитно-регулирующие и социально-культурные требуют не только сохранения жизнеспособности лесной среды, но и научно обоснованных мер по выделению, формированию и сохранению специфических качеств леса, необходимых для выполнения той или иной его функции. Этим диктуется необходимость предъявления к деятельности в лесу самостоятельного требования, обеспечивающего выполнение защитно-регулирующих функций леса, которое сформулировано в виде экологического аспекта в рамках экологически устойчивого лесопользования: сохранение почвозащитных, водорегулирующих функций леса и его воздействие на глобальный углеродный цикл.
5 Поэтому решение вопросов рационального использования и охраны растительной среды и биологического разнообразия остаются актуальными научно-хозяйственными задачами, стоящими перед пользователями естественных ресурсов.
Цель работы - обоснование теоретических и практических основ выделения лесов высокой природоохранной ценности (ЛВГГЦ) в эксплуатационных лесах Иркутской области в рамках требований Лесного Кодекса к устойчивому развитию лесного хозяйства РФ и её лесных ресурсов с разработкой режима лесопользования в них.
К задачам диссертационной работы относятся:
разработка методики выделения,. ЛВПЦ в эксплуатационных лесах Приангарья с целью сохранения их биологического разнообразия;
обоснование критериев оценки лесов, выполняющих основные
экологические и защитные функции для выделения их в категорию лесов
высокой природоохранной ценности; і
разработка основных рекомендаций по организации лесопользования в лесах высокой природоохранной ценности Приангарья. Научная новизна работы заключается:
в разработке алгоритма выделения ЛВПЦ в лесах Приангарья с учетом их лесоводственно-таксационной характеристики, условий местопроизрастания древостоев и выполняемых ими функций;
в выявлении закономерностей роста и развития спелых и перестойных древостоев, имеющих наибольшую экологическую ценность для основных лесообразующих пород Приангарья;
в разработке рекомендаций по организации лесопользования в ЛВПЦ Приангарья.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика обоснования выделения ЛВПЦ в эксплуатационных лесах таежной зоны Приангарья.
\
2. Картографический метод визуализации процесса для выделения единой
системы лесных участков ЛВПЦ на основе структурно-ценотических,
экологических и географических сообществ.
3. Оценка эффективности защитных свойств древостоев при влиянии
антропогенного воздействия.
4. Рекомендации по организации лесопользования при выделении ЛВПЦ.
Практическая значимость работы заключается в возможности
использования разработанных критериев для выделения ЛВПЦ в эксплуатационных лесах Приангарья в целях сохранения их видового и биологического разнообразия; в обосновании выделения ЛВПЦ с учетом антропогенных воздействий (рубок главного пользования) в эксплуатационных лесах; в сохранении наиболее ценных древостоев в интенсивных эксплуатационных лесах; в повышении экологического потенциала территорий и в сохранении биологического разнообразия эксплуатационных территорий.
Исследования выполнялись в рамках научного направления Братского
государственного университета: «Экология и рациональное
природопользование северных территорий», «Повышение эффективности лесопромышленного комплекса на основе перспективных технологий переработки лесных ресурсов».
Обоснованность выводов и достоверность результатов подтверждены многочисленными данными, собранными на постоянных и временных пробных площадях, данными лесоустройства и картографирования, а также результатами натурных маршрутных исследований, обработанных с использованием методов статистики и математического моделирования и картографирования.
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований, выборе методик и проведении экспериментов, обработке и анализе экспериментальных данных, обобщении результатов, подготовке выводов.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались
и обсуждались на межрегиональных научно-технических конференциях,
проводимых в Братском государственном техническом университете в 2004-
2008 годах; на международных научно-технических конференциях «Лес-2005»,
«Лес-2006», в городе Брянске. Материалы исследований выставлялись в
качестве экспоната на межрегиональной выставке-ярмарке
«Сиблесопользование-2007», «Сиблесопольз'ование-2008» в городе Иркутске. В рамках общей экспозиции получены медали выставки и «Гран-При».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе одна статья опубликована в издании, рекомендованном списком ВАК.
Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты работы внедрены при проведении предсертификационных работ по системе FSC фирмой ООО «Сибирь-Консалт».
Материалы диссертации используются в учебном процессе Братского государственного университета при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам «Лесоустройство», «Мониторинг лесных земель», «Лесная экология».
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (102 наименования). Она изложена на 175 страницах, включая 94 рисунка и 21 таблицу.
Проблема экологически безопасного лесопользования
Воздействие на природные лесные ресурсы в период интенсификации хозяйственной деятельности возрастает. В результате все больше территорий подвержено антропогенным и техногенным влияниям (рубкам, пожарам, загрязнению и т.п.), что снижает ресурсный потенциал растений, животных, ландшафтно-топологических объектов. Все возникающие в связи с этим проблемы ставят актуальность устойчивого развития в многолесных районах в разряд важнейших задач настоящего и будущего. Решение ее возможно только на основе тщательного изучения и учета экологической структуры лесного фонда, что является главной задачей экологии лесных территорий. Принципы экологии лесных территорий в стране сформулированы в конце 30-х годов, в те же годы за рубежом возникла концепция «ландшафтной экологии». Центральным понятием в лесной экологии является тип местообитания, местопроизрастания. Человек в данную систему введен как неразрывная часть природной среды. Экология растительного покрова разрабатывалась отдельно в геоботанике, что способствовало ее сближению с географией, данный подход позволил рассматривать ее на основе зонирования природы и ландшафтоведения [7,10,19,24,40,49,59,62,96].
В последние десятилетия лесные территории стали рассматриваться как один из глобальных факторов обеспечения устойчивого развития человечества и экологической безопасности его жизнедеятельности, так как именно с экологией лесной среды связан целый ряд функций леса, в числе которых воспроизводство лесных ресурсов, второстепенных и сопутствующих полезностей леса; защита почвенного покрова при предотвращении эрозии, сохранение и повышение плодородия почв; накопление влаги, очистка и регулирование водных стоков; углеродно-кислородный обмен; особые природоохранные функции (полезащитные и водоохранные полосы; орехо-промысловые и притундровые зоны и др.); научные и культурно - исторические функции, а также глобальный фактор формирования климата. Сохранение биосферы земли в условиях антропогенного воздействия на экологические системы - одна из острейших глобальных проблем современности, поэтому проблемы экологически безопасного и устойчивого развития относятся к числу приоритетных во внутренней и внешней политике большинства стран. Мировой и отечественный опыт показывает, что невозможно обеспечить устойчивое экономическое развитие общества за счет разрушения природной среды и истощения природных ресурсов так же, как невозможно сохранить необходимое количество окружающей среды без сильной экономики на отдельной территории.[6,12,54,60,84,85,86]
Мировое сообщество оценивает Россию как крупнейшего хранителя биологического разнообразия на планете, как страну, обеспечивающую поглощение парниковых газов в больших объемах и крупнейшего участника мирового рынка лесной продукции. Все это накладывает на Россию глобальную ответственность за поддержание международного консенсуса в области лесного хозяйства. В подтверждение данного утверждения о роли России в области охраны окружающей среды приведены данные в таблице 1 [5].
Проблемам экологической оценки характеристик местообитаний, изучение комплекса взаимосвязей растительности с факторами среды ее обитания, помимо перечисленных выше, многие ученые посвятили свои труды: М.М Орлов, М.Е. Ткаченко, И.С. Мелехов, П.С. Погребняк, А.В. Тюрин, В.Д Зеленков, В. Г. Нестеров, Н. П. Анучин, Федорова, И. С. Ильина, Т.К. Юрковская, Л.И. Малышева, Г.А. Пешкова, В.Н. Моложникова, Л.Н. Ващук, В.Ф. Лямкин, Л.П. Соколова, М.А Виноградов, Н.В. Лебедева, Госсен, Ozenda, Бигон М., Харпер Дж., Таусенд К и др. [6, 7,10, 40, 43, 54,58, 75, 80, 90, 94, 96]. С увеличением антропогенного влияния и глубокого изменения окружающей среды возрос интерес к глобальной экологии, в которой в первую очередь уделялось внимание кругообороту энергии и различных веществ в биосфере в целом. Ухудшение окружающей среды и в частности природной среды на глобальном, региональном и локальном уровне заставляет мировую общественность рассматривать современную экологию как науку, способную найти приемлемый компромисс между антропогенным воздействием и способностью среды самовосстанавливаться. Вопросы экологии и ее проблемы, и в частности вопросы окружающей среды вышли на всеобщее обсуждение на конференции ООН по окружающей среде и развитию в (Рио-де-Жанейро 1992 г.) и явились основанием принятия стратегических решений, направленных на снижение влияния изменений в окружающую среду. Для решения экологических, социальных и экономических интересов в окружающей среде необходимо переходить на путь устойчивого развития регионов, поскольку стабилизацию и ослабление антропогенных изменений возможно решить только на региональном и локальном уровнях. Одним из наиболее важных решений данной конференции явилось обозначение проблемы рационального использования лесов, их охраны и сохранения биологического разнообразия. Для многолесных территорий такой стратегический подход в сторону природоохранной деятельности означает более детальную проработку взаимосвязей между природными комплексами и производственно-хозяйственными системами и разработку современных научно-обоснованных методов оценки и их прогноза развития. Данный подход предполагает выявление более значимых на всех уровнях территорий, которые позволят сохранить и приумножить разнообразие ресурсов и их устойчивость к антропогенному воздействию, что предполагает необходимость разработки более современных подходов к использованию информационных баз о биотических компонентах природной среды.
Методика исследований
Территория района представляет собой часть Средне-Сибирского плоскогорья. Однако, в целом, рельеф района достаточно разнообразен. В основные черты рельефа входят состав пород, выходы траппов и эрозионные процессы. В условиях сложного и пересеченного равнинно-плоскогорного рельефа на территории района сложились различные видьг таежных ландшафтов: горнотаёжные; плоскогорно-таежные, холмисто-грядовые пологоволнистые; подтаежные. Большую часть территории района исследования занимают Лено-Ангарское и Бирюсинское пологоволнистое плато, местами холмистые и грядовые. Плато разделены отрогами Ангарского кряжа, и северо-западней лежит Ковинская гряда. Преобладающие высоты составляют 500-600 м над уровнем моря, а превышение водоразделов над руслами рек 100-350 м. На общем равнинном фоне Приангарья Ангарский кряж выделяется как полоса значительных высот с характерными эрозионными формами рельефа. Кряж охватывает значительную часть территории района и представлен системой гряд, плато, массивов, сложенных траппами, чередующихся с плоскими междуречьями, со слабым расчленением, и с плоскими широкими междуречьями, глубоко расчлененными долинами.
Территория, тяготеющая к Усть-Илимскому водохранилищу, характеризуется сложным рельефом, сильной расчленностью, с большой крутизной склонов до 30-35, эрозионный.
В рельефе резко выделяются водо-разделительные пространства, создавая наиболее высокие участки региона. Отдельные трапповые возвышенности имеют превышения над уровнем пологоволнистой равнины порядка 200-300 м, а в некоторых случаях и более. Вершины сопок плоские, иногда имеют скалистые останцы выветривания, а склоны покрыты осыпями трапповых глыб.
Для участков распространения траппов характерно развитие оползней. На участках с трапповыми образованиями часто встречаются движущиеся каменные реки и крупноглыбовые россыпи, обусловленные активными процессами физического выветривания.
Ковинский кряж является водоразделом реки Ковы и Ангары. На западе он ограничен одноименной впадиной, а на востоке незаметно переходит в Ангарский кряж. Ковинский кряж характеризуется преобладанием эрозионных форм рельефа и состоит из отдельных трапповых массивов, гряд, возвышенностей и плато, мало отличающихся по высоте, расчлененных притоками Ангары и Ковы. В сторону Ангары и Ковы склоны кряжа приобретают характер поло-говолнистых и увалистых равнин и плато, переходящих на востоке в полого холмистые увалистые плато, на западе - в возвышенности и гряды. Преобладающие отметки в пределах Ковинского кряжа 550, 544, 538 м над уровнем моря, наивысшая отметка (в пределах рассматриваемого района) -570м над уровнем моря. Рассматриваемая территория характеризуется средне холмистым рельефом местности, предопределяя определенную закономерность в условиях произрастания и соответственно структуре антропогенного воздействия.
Географическое расположение района исследования
Пихтовые леса распространены в основном на территориях с повышенной влажностью воздуха. В исследуемых эксплуатационных лесах чистые пихтарники встречаются крайне редко, в основном они представлены в сложении ели, кедра и других пород. Разнообразие типов пихтовых лесов существенно меньше по сравнению с кедровыми лесами. Наиболее распространены пихтарники в чернично-зеленомошных типах леса. По долинам рек встречаются участки с пихтарниками травяно-болотдыми. Отличительным признаком данных лесов является повышенное обилие травянистых растений с минимальным количеством кустарникового яруса.
Еловые леса распространяются на территориях с повышенным (избыточно-проточным) увлажнением почвы. Они приурочены к долинам рек и встречаются крайне редко (локально). По составу в большей части встречаются как примесь к другим преобладающим породам по составу.Для исследуемой территории характерна группа ельников зеленомошных.
В эксплуатационных лесах наиболее распространены березовые и осиновые древостой. Березовые древостой эксплуатационных лесов имеют в основном вторичное происхождение, произрастая на месте хвойных лесов нарушенных антропогенным и природным воздействием. Подобные леса характеризуются большим набором наземного яруса от различной травяной растительности до кустарников. Наиболее восстанавливаемый и менее встречаемый березняк низкотравный. Данный вид встречается как тип первичных березняков. Вторичные производные березняки распространены шире, и типологический состав довольно широко представлен. Березняк ольховый и березняк родендроно-вый встречаются крайне редко, поскольку они являются послепожарными типами леса. Наиболее широко представлены травяно-зеленомошные березняки, являясь стадией восстановительных процессов смены пород до коренных типов леса. Березовые леса относятся к числу коренных, произрастая на сырых и переувлажненных почвах, которые распространены по днищам долинам рек, ручьев, в составе могут встречаться единичные ивы, в нижнем ярусе могут встречаться влаголюбивые виды (осоки, вейники и т.п.). Наиболее распространена группа типов березняков травяно-болотных, которые приурочены к различным видам болот. Ивово-березовые сообщества приурочены к пониженным участкам долин и встречаются местами на прирусловых участках, низких поймах и надпойменных террасах. К таким же местам приурочены участки луговой растительности: низинные болота, заболоченные леса и луга.
Осиновые леса являются производной формацией после рубок, пожаров и других воздействий на древесную хвойную формацию. Осина наиболее распространена на местах, пройденных пожарами, и участках сведенных темно-хвойных пород, поскольку порода требовательна к почве по влажности и плодородию. На мерзлотных почвах осина не произрастает. Типологический состав осиновых лесов отличается незначительным разнообразием, наиболее представлены осинники разнотравные.
Болотный ландшафт эксплуатационных лесов представлен как сложный комплекс заболоченных участков леса болотистых и торфянистых лугов, кустарниковых сообществ с преобладанием моховых сообществ, в которых играют эдификаторную роль сфагновые и гипновые мхи. Мхи и их влагоудерживаю-щая дернина является сильнейшим средообразованием (для развития и существования определенных видов). Для эксплуатационных территорий Приангарья характерны низинные болота, располагаемые в долинах рек и ручьев. Сукцес-сионный ряд развития болот представляет собой низинные (эвтрофные) болота через переходные (мезотрофные) болота к верховым (олиготрофным). Наименее представлены мезотрофные и олиготрофные, поскольку грунтовые воды, питающие данные виды болот, насыщены растворенными минералами и могут удерживать эвтрофную фазу развития в течение длительного времени.
