Введение к работе
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность темы. Одной из наиболее приоритетных задач лесоведения является оценка биологической продуктивности лесов, которая становится все более актуальной в связи с обострением экологических проблем на всех уровнях - от локального до глобального. Возрастание антропогенных воздействий, в том числе атмосферных загрязнений, на лесные экосистемы в последние десятилетия обусловило интенсификацию исследований, посвященных оценке их состояния, однако это измененное состояние редко выражается в терминах биологической продуктивности. Установлено, что даже незначительное снижение продуктивности насаждений под влиянием загрязнений оказывает существенное влияние на углеродный баланс и углерододепонирующую функцию лесного покрова (Вед-рова и др., 2002; Sawa, Berlinger, 2010).
На Урале одним из наиболее интенсивных источников токсичных выбросов в атмосферу является медеплавильное производство, в частности, Среднеуральский медеплавильный завод (СУМЗ) в Свердловской области. Выявление закономерностей изменения биологической продуктивности темнохвойной тайги в градиенте загрязнений от СУМЗ дает возможность оценить действительный продукционный потенциал подверженных загрязнению лесных площадей, внести коррективы в их углерододепонирующую емкость (Кайбияйнен и др., 1998) и создают основу для эколого-экономической оценки потерь, обусловленных аэрозагрязнениями (Фиму-шин, 1979; Анцукевич, 1986; Приступа, Мазепа, 1986).
Исследования автора проводились в 2007-2011 гг. в рамках проектов «Разработка системы пространственного анализа депонирования углерода лесными экосистемами Уральского региона» и «Первичная биологическая продуктивность лесных экосистем в градиенте промышленного загрязнения», гранты РФФИ №№ 07-07-96010 и 09-05-00508.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является оценка количественных и квалиметрических (в терминах О.И. Полу-бояринова, 1976) показателей фитомассы и чистой первичной продукции (ЧПП) пихты сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ.
В связи с поставленной целью конкретные задачи исследования:
определить биологическую продуктивность пихтово-еловых насаждений на пробных площадях в градиенте загрязнений от СУМЗ;
взять необходимое количество модельных деревьев пихты сибирской для установления степени влияния СУМЗ на их биологическую продуктивность и необходимое количество образцов фитомассы для перевода показателей биопродуктивности в абсолютно сухое состояние;
Л)
составить таблицы для определения количественных и квалиметриче-
ских показателей фитомассы и ЧПП деревьев пихты сибирской в градиен
те загрязнений от СУМЗ.
На защиту выносятся следующие положения:
закономерности изменения биологической продуктивности пихты
сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ, установленные на основе
предложенных относительных количественных показателей;
закономерности изменения квалиметрических показателей в градиенте загрязнений;
таблицы для определения количественных показателей фитомассы и ЧПП деревьев пихты сибирской, а также их квалиметрических характеристик в градиенте загрязнений от СУМЗ.
Научная новизна. Впервые на статистически достоверном уровне установлены закономерности изменения биологической продуктивности пихты сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ на основе предложенных относительных количественных показателей; впервые составлены таблицы для определения количественных и квалиметрических показателей биологической продуктивности деревьев пихты сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты дают количественную основу для эколого-экономической оценки воздействий на окружающую среду, оказываемых медеплавильным производством на Урале. Результаты работы могут быть полезны при осуществлении экологического мониторинга и экологических программ разного уровня и используются Институтом экологии растений и животных УрО РАН, Институтом глобального климата и экологии Росгидромета и РАН и Уральским экологическим союзом (имеются соответствующие справки).
Обоснованность выводов и предложений. Использование современных методов статистического анализа, системный подход при анализе материалов и интерпретации полученных результатов, реализация поставленных задач на уровне регрессионных моделей, использование адекватных компьютерных программ определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов.
Личное участие автора. Все виды работ по диссертации от сбора исходного материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на международных научно-технических конференциях «Международное сотрудничество в лесном секторе: баланс образования, науки и производства» (Йошкар-Ола, 2009); «Математическое моделирование в экологии» (Пущино, 2011); «Лесное хозяйство и зеленое строительство в Западной
Сибири» (Томск, 2011); VII всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2011); VIII международной научно-технической конференции «Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2011).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10 печатных работах, в том числе 3 - в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах, состоит из введения, 7 глав и 4 приложений. Список использованной литературы включает 247 наименований, в том числе 64 иностранных. Текст иллюстрирован 26 таблицами и 6 рисунками.
