Трансформация фитомассы в светлохвойных насаждениях Нижнего Приангарья под воздействием пожаров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.03.02, кандидат биологических наук Жила, Сергей Викторович

• Жила, Сергей Викторович
• кандидат биологических наук
• 2013

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трансформация фитомассы в светлохвойных насаждениях Нижнего Приангарья под воздействием пожаров»

Бореальные леса содержат огромные запасы углерода в виде фитомассы живых растений, их остатков разной степени деструкции, гумуса и торфов. Проблемы глобальных экологических изменений нельзя удовлетворительно решать без оценки роли бореальных лесов в поглощении атмосферного углерода и продолжительности его удержания в лесных экосистемах (Швиденко, 2003; Vaganov, Shvidenko, 2002; Исаев и др., 1993; Mori et al., 1998).

Актуальность исследований углеродного цикла лесов России напрямую связана с проблемой глобальных изменений климата и парникового эффекта (Уткин и др., 1997; Заварзин, 1999).

Лиственничные леса России сохраняют свое лидирующее положение в составе бореальных лесов Северной Евразии. Общая площадь насаждений с преобладанием лиственницы в России составляет 263*106 га, запасы

О 1 древесины достигают 30*10 м (40 % и 37 % от общероссийского уровня). На их долю приходится 34 % покрытой лесом площади, 31 % запасов древесины и 18 % годичного депонирования углерода лесными насаждениями (Уткин и др., 2003). На лиственничные леса приходится большая часть всех хвойных лесов Сибири. В Нижнем Приангарье древостой с преобладанием лиственницы составляют до 24 % (Жуков и др., 1969).

Огромный вклад в углеродный цикл вносят лесные пожары, влияние которых значительно изменяет экологические функции экосистем. В настоящее время в России ежегодно возникают десятки тысяч лесных пожаров, площадь которых достигает миллионы гектаров, глобальное изменение климата может привести к увеличению частоты лесных пожаров, расширению области их распространения, и, как следствие, к долгосрочной деградации лесорастительных условий (Kasischke et al., 1995; Conard, Ivanova, 1997). Лесные пожары являются источником как прямой, так и послепожарной эмиссии углерода, возникающей в процессе разложения поврежденной пожаром растительности (Софронов, Волокитина, 1998).

Установлено, что бореальные экосистемы зачастую являются стоком углерода (Ваганов и др., 2005; Кобак, 1988). При этом неоднократное воздействие пожаров может способствовать переходу системы из стока в источник углерода, за счет прямых выбросов при сгорании растительности и косвенных последствий пирогенного воздействия, главным образом вследствие деструкции и гниения погибшей растительности.

Вопросам оценки фитомассы и баланса углерода в лесных экосистемах уделено значительное внимание (Кобак, 1988; Исаев и др., 1993; Уткин и др., 1997; Hamburg et al., 1997; Конард, Иванова, 1998; Швиденко и др., 2000, 2003; Усольцев, Залесов, 2005; Тулохонов и др., 2006). Полученные данные расчётов эмиссии углерода при лесных пожарах являются в основном экспертными оценками (Конард, Иванова, 1998; Ваганов и др., 2005). Экспериментальные работы по определению эмиссии и баланса углерода являются очень трудоёмкими и материально затратными. Также немногочисленны работы по определению влияния пожаров разной интенсивности на трансформацию фитомассы, а также изменения её послепожарной динамики. В связи с этим оценка воздействия пожаров на фитомассу и составляющие баланса углерода в лесных экосистемах в настоящее время остается актуальной.

Целью диссертационной работы является оценка трансформации фитомассы южнотаёжных сосняков и лиственничников зеленомошных в условиях Нижнего Приангарья под воздействием лесных пожаров разной интенсивности.

Личный вклад автора

Диссертационная работа выполнена в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и является частью комплексных исследований, проведенных в рамках российско-американских соглашений № 05-04-476 и 10-05-043 "Оценка и мониторинг воздействия гарей и интенсивности пожаров на эмиссии, баланс углерода, состояние и устойчивость лесов Средней Сибири" (2000-2011 гг.), гранта РФФИ 07-04-00562 (2007-2009 гг.) и проекта МНТЦ № 3695 (2008-2011 гг.). В период с 2008 по 2012 гг. в составе комплексного экспедиционного отряда автором проводился сбор полевого материала, а также статистическая и графическая обработка данных по оценке фитомассы, возобновления и отпада деревьев. Автор принимал непосредственное участие в полевых экспериментах 2009-2011 гг. по моделированию воздействия пожаров на фитомассу и послепожарную эмиссию углерода.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы были представлены в виде научных докладов лично автором и в соавторстве на Межрегиональной научно-практической конференции "Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы Красноярского края" (Красноярск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции с участием иностранных ученых "Эколого-географические аспекты лесообразовательного процесса" (Красноярск, 2009), Международной конференции "Вычислительно-информационные технологии для наук об окружающей среде" (Красноярск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции посвященной 80-летию СибГТУ "Молодые ученые в решении актуальных проблем науки" (Красноярск, 2010), Международной конференции "Дистанционные методы зондирования земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология" (Новосибирск, 2010, 2012), Международной конференции "VI International Conference on Forest Fire Research" (Portugal, 2010), Международном симпозиуме EGU-2011 (Vena, Austria, 2011), Международной конференции "International Conference on Fire Behaviour and Risk Modeling" (Alghero, Italy, 2011).

Публикации

По результатам исследований опубликовано 12 научных работ, в том числе две статьи в рецензируемых журналах (по списку ВАК).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка используемой литературы. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 41 таблицу и список используемой литературы, состоящий из 216 источников, в том числе 73 на английском языке.