Введение к работе
Актуальность. Древесине растения, являясь первичными продуцентами и взаимодействуя с друпіии коипонентани,образует сложные растительные сообщества, и D силу своих биологических особенностей и большой гг дслзшельности яизни обладают способностью накапливать больине запаси органики т единице ллодздн. Сведения по биомассе лесных сообществ, ее структуре, запасах, приросте и особенно динамики, необходим!! не только для оценки'ресурсов и ра?райот!',и хозяйственных основ формирования продуктивных и устойчивых иасазде-ний, но и при моделировании лесных пояаров; оценке различного родл воздействий на лес; разработке систем экологического м-.лшторинга и дистанционного зондирования. .При этом очень взвио учесть не только древостой, но и айвой напочвенный покров, опад н леснуэ подстилку, так как эти компоненты - вазное звено биокруговорстэ. Такне роботи велись в рамках МБП. однако их до сих пор явно недостаточно.
Автоматическое использование методов лесной таксации.без их проверки и сравнительной оценки, особенно среднего дерева и метода модельних ветвей.при оценке кроны, привело к накопление даиикх с неизвестной точностью оценок. Применение корректных методов затруднено иэ-эа их слояности, трудоемкости и длительности исполнения. Позтому, по крайней иере, необходимо соеервенствование известных и разработка новых методов оценки и способов учета фито-массы. а правильная и полная её оценка невозможна без изучения закономерностей формирования органической массы в лесных сообкест-вах. Следует такяе помнить, что лесные.соебдестпа находятся под постоянный воздействием человека, выявление роли которого, основная задача программы ЮНЕСКО "Человек и биосфера". Позтому оценка его .хозяйственной деятельности в лесах крайне необходима.
Целя к задачи. Основной целью исследований являлось выявление закономерностей фо(ікирур.)н;ія органической массы в лесных сообществах. Ою лр^дуснатриволі решение следушгх задач*.
{.Выявление и изучение закономерностей формирования органической маггц дбрпсы'Б.дрезост^ег: я лесных сообществ
.-'4'- . 2.Соверзенствоьаиие известных и разработка нових методов и
епособоз оценки фитоизссы
.3. Определение динамики органической массы : се запасов, структуры, изменчивости и химического состава древостоя, напочвенного покрова, опада, лесной подстилки и их изменений под воздействие»! человека.
На завиту выносятся:
-ааконоыерностк формирования органической массы: . -методы и способы оценки Фитоиассы;
-динаиикз Фитомассы и обмена веществ в лесу и их изменения под воздействием человека.
Наичнаа новизна. На примере сосняков дана комплексная характеристика структури и д намики фитоиассы древостоя (включая корни), напочвенного покрова, спада и леской подстилки,и их химического состава, что позволило в итоге оценить биопродуктивность и ебмен зецеств в изученных лесах, и выявить периодичность потребления элементов питания дреаостоями в онтогенезе.
На основе данных сплойной рубки деревьев впервые получены и проанализирована абсолютные значения (или близкие к ним) изменчивости массы фракций деревьев и древостоев и проверена серия методов оценки фнтоиэссы.
Получены новые данные по продуктивности и формировании напочвенного покрова (вклвчая корни), массе опада. моцности и запасу лесных подстилок трех регионов (Казахстан,Урал и Сибирь); выявлены индивидуальные особенности и общие закономерности их формирования ,
С использованием "Иетода корреляционных плеяд" впервые выяснена структура взаимосвязей биомассы и количественных признаков древесных и травянистых растений.
Выяьлено неизвестное ранее "явление стабильности" относительные величин весовых показателей масс отрезков ствола.
Выявлено неизвестное ранее "свойство пропорциональности биомассы дереза"..
На основе найденных и изученных закономерностей и проведением специальных опытов и экспериментов разработаны и апробированы:
менее трудоемкий метод учета массы составных частей и Фракций деревьев;
способ оценки вертикальной структуры кроновой массы деревьев (Авт.св-'во N 1535463), который был затеи существенно модифицирован (Авт.св-ес N 1Р30І55),
новий универсальный зкспресс-спссоб опрадешша кассу годичного опада в сосняках (Патент Н 1792260;
универсальный якслресс-метод оценки центра насо (гяйрсти) дерева (Пат нт Н 4921 ?Юї. Применение в качетое методического приема.-при оценке Форйирования и вертикального строений органической массы деревьев, значения центра аасс дерена осучзстзяеко а лесной таксации и биогеоценологии-впервые.
зкспресс-способ оценки стволовой касси деревьев (Пагонт
Н 4923992), составлена универсальная'справочная" таблинИ ее опредале-ния.
- универсальный экспресс-метод оценки надземной Фйтоиассн
древостоев (Заявка на патент за Н 504334
Провэдение опытных экспериментальная рубок позволило впгрвцв вияснить их роль и оценить влияние хозяйственной деятельности человека на продуктивность и круговорот взцеств в-.лесд'.
Достоверность результатов и обоснованность выводив обеспечена проведением длительных, многолетних исследований в трех регионах: анализом репрезентативного и больаого по объёму Фактического материала, собранного автором с использованием современник нетодик; статистической обработкой материала на разных этапах райотк. соп-ровоїда'ючейся внявлениеа степени изменчивости изучаемого признака и оценкой точности его определения. Проведению работ нродаептвовзл анализ литературы, поиск и патентные исследования ъ изучаемой области к близких отраслях знаний. Исследования при необходимости. сопровождались постановкой специальных опытов и экспериментов, а ішученине результата, отличаюциеся существенной новизной, проверялись в рлзличннх лесорастительных условиях и регионах.
Рее разработанные и предлагаемые способа апробированы и проверены з полевых условиях, а і.х основная часть проала латентнуп экспертизу и зацивена авторским свидетельствами и патентами.
Практическая значимость. Полученные дачнце имеют методическое и справочное значение и могут бмть 'ислоль^юваны : при проведении научных, проектных, изыскательских, иквентгркзациснких,лесоэксплуатационных, лэсихозяГ.стренннх. лесозащитных и др. видов рабзт:при оценка различннх видов воздействия на лес и м- шторинге лесов, т.зкїє рекомендуется специалистам' вузов и техникумов ъ качество учебного пособия. Сведения по надземное фитомасся соензкоз нэмлк в тс.иі:лциі-нний справочник . Устаноплянная нэки периодичность пмреіі-і\чтул азота и зольних элементов прг-ппстоями в онтогенезе оклшчена
б -
в учебное пособче (Екатеринбург. 1992). Значительная часть разработанных способов и методов оценки обладает универсальностью и предлагается для определения фитомасси в качестве экспресс-способов.
(Зиробацка. Основные пологения диссертации представлялись и обсуадались на Иекдународных (Тбилиси,1982: Сеул.19ЭЗ;Вена,1994; Красноярск.1994), Всесоюзних и Всероссийских (Иркутск,1982; Красноярск,1902. 1983а. 19836. 1988. 1991а. 1991б);Якутск,1986; Косква.1990: Красиоарск-Лесосибирск.1991; Томск,1992) и региональных (Алма-Ата, 1973,1975; Кокчетав,1978. Цучинск, 1980; Красноярск, 1983, 1991) симпозиумах, конференциях и совещаниях.
Вклад аотора замечается в постановке задачи, разработке и составлении программы и методики; организации работ, постановке и проведении специальных опытов и экспериментов; сборе исходного, фактического и экспериментального материала: его обработке, анализе и обобщении результатов исследований.
Публикации. Обцее число работ 75, в том числе - 4 монографии. Обвий объем составляет около 50 печатных листов.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 355 стр. наиинописного текста , иллюстрирована 36 рисунками и включает 100 таблиц. Работа состоит из введения, 9 разделов, заключения. 40 таблиц прилояения и списка литературы содерлащего 409 наименований.
