Введение к работе
Актуальность темы. Межправительственная конференция по защите ' лесов Европы (16-17 июня 1993 г., Хельсинки, Финляндия) предложила провести инвентаризацию фитомассы лесов с целью сопоставления количества углерода, депонируемого в лесной фитомассе и выбрасываемого в атмосферу в виде ССЬ при сжигании ископаемого топлива На конференции в Киото в 1997 г. основные развитые страны взяли обязательства по снижению выбросов С02. С другой стороны, все большее внимание уделяется изучению возможностей изъятия С02 из атмосферного воздуха и депонирования его в фитомассе лесов. Первым шагом в познании роли лесов в глобальном углеродном цикле является оценка фитомассы и ее годичного прироста в лесных экосистемах.
В этой связи мировое научное сообщество проявляет повышенный интерес к изучению биологической продуктивности и углерододепонирую-щей способности лесов. Реализации этой задачи на примере естественных сосняков Северной Евразии посвящена настоящая работа.
Исследования автора проводились в 2003-2006 гг. в рамках грантов РФФИ №№ 01-04-96424 и 04-05-96083 (руководитель проектов - профессор Усольцев В. А.).
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - изучение структуры фитомассы и ее годичного прироста в естественных насаждениях сосны на двух уровнях - локальном и глобальном. В первом случае ставится цель оценки фракционной структуры фитомассы и ее годичного прироста в условиях сухой степи островных боров Тургайского прогиба по возрастному, эдафическому и густотному градиентам, а во втором - на основе сформированной базы данных о годичном приросте фитомассы естественных сосняков Северной Евразии рассчитываются регрессионные модели, строится карта-схема и исследуется география его распределения.
В связи с поставленной целью конкретными задачами исследования были:
изучить особенности структуры фитомассы и ее годичного прироста в ес
тественных сосняках в условиях сухой степи Тургайского прогиба;
составить таблицы для оценки фитомассы и ее годичного прироста
(кг/дерево) и эскизы таблиц возрастной динамики годичного прироста
(т/га) в естественных сосняках Тургайского прогиба по классам бонитета;
построить систему многофакторных регрессионных моделей, отражающих
взаимосвязь фракционной структуры годичного прироста фитомассы с
морфоструктурой естественных сосняков в пределах Северной Евразии;
построить карту-схему распределения годичного прироста фитомассы сосняков Северной Евразии и проанализировать его географию;
составить таблицы хода годичного прироста фитомассы естественных сосняков России, совмещенные с ТХР нормальных древостоев, и проанализировать его географию.
Перечисленные положения выносятся на защиту.
Научная новизна. Впервые выполнена оценка фракционной структуры годичного прироста фитомассы естественных сосняков в условиях сухой степи Тургайского прогиба по возрастному, эдафическому и густотному градиентам и составлены таблицы для оценки прироста на уровнях дерева и древостоя. Разработана система многофакторных регрессионных моделей, отражающих взаимосвязь фракционной структуры годичного прироста фитомассы с морфоструктурой естественных сосняков в пределах Северной Евразии, на основе которой построена карта-схема и установлены географические закономерности распределения годичного прироста фитомассы. Впервые составлены таблицы хода годичного прироста естественных сосняков.
Практическая значимость работы состоит в разработке нормативов, необходимых при расчетах углеродного бюджета лесных экосистем, при реализации систем лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение продуктивности и комплексного освоения сосновых насаждений.
Разработанные нормативы используются Свердловской лесоустроительной экспедицией и Северо-Казахстанским филиалом Казахского государственного института по проектированию лесного хозяйства (имеются справки о внедрении) при инвентаризации естественных сосняков.
Обоснованность выводов и предложений. Использование обширного экспериментального материала и современных методов статистического анализа, системный подход при содержательном анализе фактических материалов и интерпретации полученных результатов, реализация поставленных задач на уровне многофакторньгх регрессионных моделей определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов и предложений.
Личное участие автора. Все виды работ по теме диссертации от сбора экспериментального материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса», Вологда, 2003; II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье», Белгород, 2004; 5-й Международной научно-технической конференции «Лес-2004», Брянск, 2004; 4-й Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса», Брянск, 2004; Все-
российской научно-технической конференции студентов и аспирантов, Екатеринбург, 2004; Международной научно-технической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса", Екатеринбург, 2004; Международной научно-практической конференции «Лесопользование, экология и охрана лесов: фундаментальные и прикладные аспекты», Томск, 2005; 6-й Международной научно-технической конференции «Лес-2005», Брянск, 2005.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 19 печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения и 12 приложений. Список использованной литературы включает 206 наименований, в том числе 66 иностранных. Текст иллюстрирован 19 таблицами и 43 рисунками.