Введение к работе
Актуальность проблемы. В России работы по изучению продуктивности лесов и их средообразующих функций велись в рамках МБП еще с 1965 года. Тем не менее многие стороны проблемы изучены и проанализированы недостаточно. При исследовании лесных насаждений, более или менее разносторонне рассмотрен древесный ярус. Данные о напочвенном покрове обычно использовались лишь для описания услозий произрастания древостоя (при изучении типов леса, возобновления и пирологического состояния естественных биогеоценозов). Однако, в целом, географо-лесотипологическне особенности структуры и запаса напочвенного покрова, как одного их важнейших компонентов лесных экосистем, выявлены не были.
В программе «Леса России» на 1997-2000 гг. в качестве одного из наиболее приоритетных определены исследования природы лесов, их качественная оценка и возможность многоцелевого пользования. Успешно решить эти вопросы без изучения всех компонентов напочвенного покрова лесных экосистем не представляется возможным.
Характерным элементом лесного ландшафта являются поляны и прогалины. По определению В.В. Алехина (1986) это азональный тип растительности. Степень влияния общеклиматических условий подзоны на лесные луга практически не рассмотрены.
В настоящее время, на Земле возникает огромное количество антропогенных модификаций лесных экосистем. Проанализировать ранние стадии дигрессивно-демутационных процессов лесной растительности в различных условиях антропогенеза, дать их оценку, прогноз и рекомен* дации по ведению лесного хозяйства невозможно без комплексного изучения живого и мертвого (органогенного) напочвенного покрова.
Цель и задачи исследования. Целью исследований является сравнительное комплексное географо-лесотипологическое изучение и эколо-го-лесоводственная оценка особенностей структуры нижних ярусов (травяно-кустарничкового и мохового) фитоценозов, лесной подстилки и прогноз тенденций их антропогенной динамики на примере основных формаций и типов леса Урала и Сибири.
Для достижения данной цели нами поставлены следующие основные задачи; 1.Определить наиболее значимые биоморфологические характеристики видов, позволяющие оценить их внутриценотические позиции в лесных фитоценозах. 2. Получить надежные сопоставимые характеристики формирования живого напочвенного покрова в лесных фитоценозах, как в надземной, так и в подземной сферах. 3. Для установления степени влияния древостоя определить аналогичные показатели на непокрытых лесом участках. 4. Обобщить основные закономерно-
сти формирования лесной подстилки и опада в лесотипологической и зонально - подзональной дифференциации. 5. Рассмотреть степень влияния напочвенного покрова на ранние этапы лесовосстановления под пологом древостоев в основных группах типов леса. 6. Выявить изменения напочвенного покрова под воздействием антропогенных факторов (нефтегазодобыча).
Научная новизна. На основе комплексного и разностороннего изучения структуры и тенденций динамики компонентов напочвенного покрова (живой напочвенный покров и лесная подстилка) получены количественные параметры, характеризующие географо-лесотипологические закономерности его формирования. В процессе исследований выявлены микроэкологические особенности режима вегетационных сезонов в различных типах растительности южной подзоны тайги Средней Сибири. Охарактеризована ценотическая и пространственная структура живого напочвенного покрова под пологом древостоев основных типов леса и на не покрытых лесом площадях (Средняя Сибирь, Южный Урал). Обобщены закономерности формирования и зонально-подзональные отличия в накоплении массы всего напочвенного покрова в лесах Сибири и Урала. Дана характеристика запасов основных хозяйственно-ценных видов живого напочвенного покрова в лесах Сибири. Определена степень влияния напочвенного покрова на возобновление древесных пород под пологом древостоев основных типов леса южной подзоны тайги Средней Сибири. Описаны ранние стадии дигрессивно-демутационных рядов восстановления лесных фитоценозов на территории нефтегазодобычи в Западной Сибири.
Теоретическая и практическая значимость. Материалы, выводы и рекомендации изложенные в диссертации могут быть широко использованы в лесоведении, лесной и общей экологии, в практике лесоводства и лесного хозяйства. Полученные результаты применимы для расчета запасов углерода, круговорота химических элементов, моделей торфонакопления (при заболачивании лесов) и горения (при пирологи-ческих исследованиях). Используя запатентованный нами способ определения запасов надземной фитомассы сосновых насаждений (Пат.2073420 от 21.05.92) и выявленные связи массы напочвенного покрова с параметрами древостоев в различных условиях произрастания, можно получить достаточно точные данные по запасам всего фитоценоза расчетным путем.
Количественные данные по запасам хозяйственно-ценных видов живого напочвенного покрова могут служить основой эколого-экономической оценки лесов и в составлении рекомендаций по ведению многопланового неистощительного лесопользования.
Результаты представленной работы используются при изучении учебных дисциплин "Лесоведение", "Лесоводство", "Технология переработки не древесных ресурсов леса". Отдельные материалы вошли в учебное пособие "Лесоведение" (Екатеринбург, 1996 г.).
На защиту выносятся следующие положения:
закономерности формирования массы напочвенного покрова в двух регионах (Сибирь, Урал), в трех подзонах тайги (южной, средней и северной);
пространственная организация напочвенного покрова в основных типах лесных фитоценозов Средней Сибири;
взаимосвязь запасов напочвенного покрова и основных таксационных показателей древостоев.
Организация исследований. В период 1978-1980 гг. исследования проводились на Южном Урале, в Ильменском заповеднике УНЦ АН СССР; в 1981-1995 гг. - в Институте леса СО РАН - в районах Западной, Средней и Восточной Сибири; в 1996-1997 гг. - в УГЛТА - в Западной Сибири. Работа выполнена в рамках тем Госкомитета СССР по науке и технике, Министерства лесного хозяйства РСФСР, по международным грантам и проектам.
Апробация работы прошла на международных (Сеул, 1993; Красноярск, 1994), всесоюзных (Иркутск, 1982; Красноярск, 1982; 1983, 1988, 1991; Якутск, 1986, Свердловск, 1987; Москва, 1990; Красноярск-Лесосибирск, 1991; Томск, 1992) и региональных (Красноярск, 1983, 1991) конференциях, совещаниях и симпозиумах. .
Личный вклад автора. В течение 20 лет работы по теме диссертации автором лично разработаны программы, методические принципы и методы исследований, выполнены сбор и анализ фактических материалов, обобщение и интерпретация полученных результатов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 60 работ, в том числе 4 монографии
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения, списка литературы и десяти приложений. Она изложена на З50.страницах. Библиография содержит 340 наименований, из них 50 - на иностранных языках.
