Введение к работе
Актуальность темы. Рубки главного пользования в лесах Сибири являются одним из наиболее значимых антропогенных факторов приводящих к нарушению структуры лесных экосистем, изменению условий среды и трансформации естественных потоков вещества и энергии, и в первую очередь, углеродного цикла. Одним из главных источников неопределенности в интегральной оценке роли лесных экосистем в глобальном балансе углерода является слабая изученность потоков углерода в фитоценозах, формирующихся на вырубках. Динамика углеродных циклов зависит от интенсивности накопления и разложения органического вещества в экосистемах и определяется характером лесовосстановительных сукцессии. Исследование многолетней динамики углеродных пулов на вырубках, с учетом последующего процесса лесовосстановления, представляет несомненный интерес для объективной оценки экологических последствий хозяйственной деятельности в длительных временных масштабах.
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение структуры и динамики органического вещества на разных стадиях восстановления насаждений после сплошно-лесосечной рубки в сосняках лишайниковых среднетаёжной подзоны Приенисейской Сибири.
В задачи исследования входило:
-
Определение структуры и запасов фитомассы и фитодетрита на разных стадиях восстановления насаждений после рубки.
-
Оценка состава и запасов наземной части фитодетрита на основных технологических элементах свежих вырубок.
-
Изучение временной динамики органического вещества и роли его компонентов в формировании резервуаров углерода в ходе лесовосстановительной сукцессии после рубки.
-
Выявление особенностей углеродных циклов фитоценозов на разных стадиях послерубочной восстановительной сукцессии.
Научная новизна. Впервые, с целью оценки роли нарушенных экосистем в биосферном цикле углерода была исследована динамика пулов органического вещества в сосняках лишайниковых среднетаёжной подзоны в ходе восстановления после сплошной рубки.
Практическое значение. Полученные данные могут быть использованы для оценки роли сосновых древостоев среднетаёжной подзоны Приенисейской Сибири на разных стадиях восстановления после рубки в секвестировании атмосферного углерода. Пока это остается преимущественно научной задачей, однако, развитие пост-Киотского международного переговорного процесса существенно сближает традиционные "практические" и "научные" проблемы количественного описания лесов и функций, выполняемых ими в аспекте биосферного цикла углерода. В региональном масштабе полученные данные могут быть использованы при разработке и создании рекомендаций по рациональному лесопользованию с сохранением экологического потенциала лесов и биоразнообразия для сосняков среднетаёжной подзоны Приенисейской Сибири.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
На начальном этапе послерубочной сукцессии изучаемые экосистемы являются источниками углерода в атмосферу.
-
Переход лесных экосистем из источников углерода в сток происходит в интервале от 15 до 20 лет после начала формирования молодого поколения леса на вырубках.
3. Момент перехода экосистемы из источника в сток углерода в значительной мере определяется начальным запасом органического вещества фитодетрита на свежих вырубках.
Апробация работы. Результаты и основные положения диссертационной работы послужили материалом для участия в международных, всероссийских и молодёжных конференциях по вопросам биологии и экологии естественных и антропогенно-нарушенных наземных экосистем, проходивших в г. Йена, (Германия) (2008), Фейрбанкс (Аляска) (2004), Екатеринбурге (2007 г.), Красноярске (2005, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.). Исследования поддерживались грантами Международного Научного Технического Центра (Москва) (№№ 2770, 2757).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 13 опубликованных работах, в том числе в 3 статьях согласно перечню ВАК.
Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 40 рисунков. Список литературы включает 132 источника, в том числе 34 иностранных.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю д.б.н. А.А. Онучину. Искренняя благодарность выражается к.б.н. Г.К. Зражевской и к.б.н. О.Б. Шибистовой за ценные советы научного и методологического плана при проведении исследований, д.б.н. П.А. Цветкову, к.б.н. А.С. Прокушкину, к.б.н. Н.Н. Кошурниковой, к.с-х.н. СВ. Верховцу и к.б.н. О.В. Трефи-ловой за ценные консультации при планировании полевых работ и интерпретации полученных результатов.
