Введение к работе
Актуальность темы. Роль лесов в жизни человека ив поддержании экологического равновесия на нашей планете многогранна. Лесные насаждения выполняют роль "зеленых фильтров" в городах и населенных пунктах. Лес - основной поставщик кислорода в атмосферу, его легких отрицательных ионов, фитонцидов - биологически активных веществ, необходимых для человека. Экологическая роль леса неоценима: климаторегулирующая, водоохранная, почвозащитная, лавиносдерживающая, противоэрозионная и др. С лесом связаны такие важные отрасли экономики, как пчеловодство, охотничье и рыбное хозяйство, звероводство. До 80% лекарственных, медоносных, технических и других видов растений, в том числе таких ценных пищевых, как: клюква, черника, брусника, морошка, плодовые, грибы и др. - дает человеку лес.
В отличие от других природных ресурсов, цена на древесину на мировом рынке устойчиво растет. В настоящее время из органической массы лесной растительности получают более 3 тыс. ценных продуктов. Но во много раз большую ценность, чем древесина, имеют недревесные лесные ресурсы. Причем их можно эксплуатировать ежегодно, а древостой после рубки восстанавливается через десятки, а то и сотни лет.
Девственные первобытные леса сохранились только в трех регионах земного шара: север Канады, верхняя часть реки Амазонки, Азиатская часть России (Сибирь, Дальний Восток). Причем 70% этих лесных ценозов приходится на долю России. Поэтому тема рационального использования, восстановления и охраны лесных биоценозов является актуальной.
Цели и задачи исследований. Цель исследований - разработка эколого-лесоводственных основ рационального использования, восстановления и охраны лесных биоценозов, освещение многогранной экологической роли лесной растительности различных природных регионов России. Для достижения данной цели решены следующие задачи:
-
Разработаны принципы лесного мониторинга в урбанизированной зоне (особенно в крупных промышленных центрах - мегаполисах, к которым относится Москва).
-
Разработаны научные основы оценки многогранной экологической роли лесной растительности с учетом особенностей песообра-зовательного процесса (субцессий), лесорастительных условий в различных регионах и
Uy_ : I rV-JitiSAj»
НАУЧНАЯ Є'і-ЗЛНОТЕКА Моск. сельском» ачадемии
-
Разработаны научные основы экологической оптимизации лесных и лесоаграрных ландшафтов
-
Проанализированы естественные и искусственные ценозы основных лесообразующих хвойных лесных пород
-
Оценена экологическая роль рубок ухода в лесных сообществах и культурах различного функционального назначения
6. Продолжены исследования по программным лесам в центральном регионе Европейской части России
-
Разработаны научные основы выделения редких лесных сообществ и заповедных лесных участков (на примере лесной растительности северо-западного и центрального регионов Европейской части России)
-
Предложен комплексный подход к выбору ассортимента древесных деревьев, кустарников и лиан для повышения качественного состава продуктивности и защитной роли лесной растительности (на примере центрального региона Европейской части России)
Методика работ. При проведении научно-исследовательских работ нами были использованы утвержденные в лесной таксации, лесоводстве, лесной геоботанике, биогеоценологии, лесной экологии методики с соответствующими коррективами и дополнениями Это отражено в соответствующих главах и разделах работы
Кроме того, были использованы разработанные Н Г Васильевым географо-лесоводственные методики, а также методики закладки экологических профилей В дальнейшем эти методики были дополнены и модернизированы совместно с группой ученых при изучении лесов Европейской части России (Н Г Васильев, В Е Кузнецов, О А Савельев, 1994, 1995. 1998)
Был также проведен детальный анализ лесоустроительных материалов изученных регионов
При характеристике типов леса придерживались принципов гео-графо-генетической классификации (Б А Ивашкевич, Б П Колесников, 1974) Основная единица этой классификации - тип леса, который рассматривается как качественный этап лесообразовательно-го процесса, характерного для определенных лесорастительных условий
В динамической классификации использовалось такое понятие, как тип вырубки, тесно связанное с исходным типом леса и характером хозяйственного воздействия (И С Мелехов, 1980)
Теоретическое значение и научная новизна. Впервые детально рассмотрены значение леса как самого мощного, стабилизирующего
экологического (средообразующего) фактора в разных природных и трансформированных человеком (защитное лесоразведение, зеленое строительство и др.) зонах; проблема экологической оптимизации лесных и лесоаграрных ландшафтов; сформулированы принципы лесного мониторинга в урбанизированной зоне (на примере Лесной опытной дачи МСХА).
Впервые дана взаимосвязанная характеристика основных лесных формаций Российской Федерации - лиственничной, сосновой, еловой, кедровой, пихтовой - с приведением оригинальных материалов автора. На долю этих ценных хвойных древесных пород приходится более 80% лесопокрытой площади России и почти 70% хвойных лесов земного шара. В настоящее время они являются основным источником кислорода на планете и имеют глобальное биосферное значение.
Детально рассмотрено такое важное хозяйственное и природо
охранное мероприятие, как рубки ухода в различных природных ре
гионах и урбанизированных зонах. Выделено 9 категорий рубок ухо
да. Дан исторический обзор проведения рубок ухода в естественных
И искусственных насаждениях с древних времен до настоящего вре
мени. -
Сформулированы научные основы выделения особо охраняемых природных, а в урбанизированной зоне - наиболее ценных, часто уникальных, объектов. В соответствии с Лесным кодексом РФ - это заповедные лесные участки. Их назначение - не только сохранение, но и восстановление уникальных, типичных и эталонных лесных биоценозов естественного и искусственного происхождения. В отличие от заповедников и памятников природы, где полностью исключено влияние человека, на заповедных лесных участках необходимо проведение рубок ухода и санитарных рубок.
Для крупных мегаполисов сформулированы принципы законодательства по охране и восстановлению городских посадок с учетом опыта промышленно развитых стран. С учетом опыта лесхозов, результатов исследовательских и опытных работ институтов, вузов, ботанических садов и дендрариев разработан комплексный подход к подбору ассортимента древесных кустарниковых растений и лиан для городов и населенных пунктов центрального региона Европейской части России (на примере Московской и Калужской областей). При этом учтен почти 140-летний опыт интродукции, акклиматизации деревьев, кустарников и лиан в Петровской земледельческой и лесной (с 1924 г. - Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева).
Личный вклад автора состоит в разработке программы исследований, сборе основной части полевого материала, его обработке, анализе и обобщении литературных и лесоустроительных материалов В основу диссертационной работы положены материалы, собранные в результате многолетних полевых исследований автора, с 1978 г по настоящее время Автор принимал участие в исследованиях в Центральном, Северо-Западном и Сибирском регионах России, на Лесной опытной даче МСХА, в рамках НИР ВО "Леспроект", МСХА им К А Тимирязева и международного сотрудничества (Китай)
Заложено 42 экологических профиля, к которым в основном привязано 128 пробных площадей
На Лесной опытной даче наблюдения проводили на 95 постоянных пробных площадях, которые были выбраны из имеющихся 155 На пробных площадях закладывали почвенные разрезы и брали модельные деревья и деревья для анализа хода роста Кроме того, по материалам лесоустройства было проанализировано более 3 тыс модельных деревьев
Практическое значение выполненных исследований.
1. Разработаны принципы лесного мониторинга в урбанизированной зоне Данный мониторинг осуществляется на Лесной опытной даче МСХА
2 Разработаны рекомендации по экологической оптимизации
лесных и лесоаграрных ландшафтов с учетом особенностей того
или иного региона, а также направленности лесообразовательного
процесса с учетом конкретных природных (лесорастительных) усло
вий Данные рекомендации необходимо применять, в первую оче
редь, при разработке проектов организации и ведения лесного хо
зяйства в лесах Министерства сельского хозяйства и продовольст
вия РФ
-
Разработаны рекомендации по проведению рубок ухода разного функционального назначения в насаждениях естественного и искусственного происхождения, в том числе городских посадках Цель таких рубок- не столько выращивание высокопроизводительных лесов, сколько выполнение лесонасаждениями определенных экологических функций
-
Разработаны методические основы выделения лесных заповедных участков Рекомендуется выполнять данные работы при проведении лесоустроительных работ
5. Предложен комплексный подход к подбору ассортимента древесных, кустарниковых растений и лиан для зеленого строительства
в Центральном регионе Европейской части России. Особенно важно использование разработанных принципов в крупных мегаполисах. Положения, выносимые на защиту.
-
Обоснование принципов организации и ведения лесного мониторинга в урбанизированной зоне, в том числе в крупных промышленных центрах.
-
Обоснование ассортимента древесных, кустарниковых растений и лиан для Центрального региона Европейской части России.
3. Обоснование принципов проведения рубок ухода разного
функционального назначения в лесных биоценозах естественного и
искусственного происхождения в различных природных регионах и в
урбанизированной зоне.
Апробация и научные публикации. Результаты исследований были представлены на научных конференциях МСХА им. К.А.Тими-рязева (1988-2000 гг.), МГУЛ (1996,1998 гг.), Всесоюзной конференции в Москве (1990 г.), всероссийских конференциях (Москва, 1994 г.; Йошкар-Ола, 1995 г.), международных научных конференциях (Гомель, 1989 г.; Москва, 1990 г., 1993 г.,1996 г.; Гамбург (Германия), 1998 г.; Красноярск, 1998 г.; Воронеж, 2001 г.; на международной выставке (Красногорск, 1998 г.), международном экологическом форуме (Москва, 2001 г.).
Материалы диссертационной работы опубликованы в монографии и в 40 научных статьях.
Объем и структура работы. Общий объем диссертации - 280 страниц: в нее входят общая характеристика работы, пять глав, выводы и предложения. Список цитируемой литературы содержит 275 наименований. В работе приведены 50 таблиц, 1 график, 14 фотографий.