Средообразующая роль лесных экосистем юга Средней Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, доктор биологических наук в форме науч. докл. Грибов, Александр Ильич

• Грибов, Александр Ильич
• доктор биологических наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Экология», Грибов, Александр Ильич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные многолетние исследования лесов юга Средней Сибири и раскрытые при этом аспекты их многофункциональной роли в ландшафтах привели к следующим основным выводам и предложениям.

Юг Средней Сибири отличается чрезвычайной изменчивостью климатического фона, орографических условий и интенсивной хозяйственной деятельностью. Поэтому одной из основных особенностей лесных растительных формаций, продуцирующих в регионе, является их динамичность, проявляющаяся в пространственной изменчивости типов леса, их биологической продуктивности и структурной организации в связи с широтной зональностью и высотной поясностью. Стационарными и маршрутными исследованиями по проблеме охвачена большая территория юга Средней Сибири, основные лесные формации региона, ее горные и предгорные леса, лесостепные и степные ландшафты Минусинской котловины,

Смена пород в результате вырубки хвойных лесов и пожаров в горах Западного Саяна и Кузнецкого Алатау на юге Средней Сибири является наиболее распространенной формой динамики лесообразовательного процесса. На обширной территории в районе исследований около 20 % лесопокрытой площади занимают березняки зеленомошной, разнотравной групп типов леса в возрасте 40-60 лет.

Исследованиями биологической продуктивности березняков впервые в регионе установлено, что в надземной части этих лесных экосистем в зависимости от типов леса и возраста сконцентрированно от 38 до 110 т/га органического вещества. Из его общей фитомассы около 80 % приходится на стволы, 17 % - на кроны, 3 % - на листья. Запасы фитомассы в живом напочвенном покрове и подстилке составляют соответственно 1.5 и 8 % от общей массы органического вещества в насаждениях.

Изучены дополнительные биометрические параметры березняков, необходимые для количественной и качественной оценки экологических функций леса (листовой индекс насаждений, вес крон и листьев).

На основе исследований установлено, что наиболее жизненно важными экологическими функциями лесов на территории юга Средней Сибири являются водоохранно-защитные, водорегулирующие, почвозащитные, климатологические и рекреационные.

Количественное и качественное проявление экологических функций леса в различных зонах, подзонах и ВПК неравнозначно и обусловливается в основном особенностями геофизического фона, на котором продуцируют насаждения, их таксационными и лесоводственными параметрами, плотностью сконцентрированной в насаждениях фитомассы и лесистостью территорий.

Изучены основные элементы водного баланса березовых экосистем, сделана количественная оценка их гидрологической роли. Она проявляется главным образом в почвозащитных, водорегулирующих и водоохранных функциях и носит макромасштабный характер.

Впервые дана оценка лесов региона по защитной роли.

Установлены закономерности в сезонной и суточной динамике термического режима стволов деревьев в березовых, сосновых, пихтовых и кедровых насаждениях и раскрыто значение сконцентрированной в них фитомассы для формирования климата лесных экосистем.

Проведена количественная оценка климатологических функций леса в лесостепных ландшафтах. В аридных условиях они проявляются в смягчении термического режима воздуха в летний период, увеличении его влажности, уменьшении скорости ветра и увеличении количества атмосферных осадков.

Трансформирующее влияние леса на климат распространяется на окружающие безлесные пространства природных комплексов как в микро- так и в макромасштабах. Оно тесно связано с концентрацией надземной фитомассы в лесных массивах и лесистостью территорий.

Выявлено, что в лесостепной части Минусинской котловины при высоких летних температурах воздуха даже при двадцатипроцентной облесенности берегов заметно проявляется охлаждающее влияние насаждений на температуру речной воды, что способствует сохранению ее качества. В среднегорном и предггорном ВПК достоверного влияния леса на температуру речных вод не отмечено.

Впервые изучена пылеаккумулирующая роль сосновых насаждений, произрастающих на различном расстоянии от очагов дефляции почв в Минусинской котловине. Установлено, что количество пыли, задержанной пологом лесных экосистем, зависит от расстояния до источника пыли, таксационных и биометричесских параметров насаждений. Пылеаккумулирующий эффект сосновых насаждений прослеживается даже на расстоянии 250 км. от очагов эрозии. Эти функции лесных фигоценозов, особенно в лесостепных и урбанизированных ландшафтах, имеют большое экологичесское значение.

Лесные полосы, созданные в степной зоне Минусинской котловины, в условиях активной ветровой деятельности аккумулируют большое количество пыли и защищают сельскохозяйственные поля от дефляции почв, а каналы оросительных систем от заносов и разрушений.

Лесные экосистемы, продуцирующие на водосборных бассейнах малых рек, действуя как биологические фильтры, защищают воду от продуктов дефляции почв и химических веществ (органических веществ, биогенов), поступающих из агроэкосисгем и урбанизированных ландшафтов.

Выявлено, что рекреационному воздействию наиболее подвержены сосновые леса, произрастающие вокруг уникальных лечебных озер и водохранилищ. Здесь четко проявляется зональность интенсивности деградации насаждений в зависимости от удаления берегов водоемов.

Южную часть Средней Сибири следует рассматривать как единую большую сложную экосистему, где лесная растительность является одним из ее важнейших компонентов, контролирующих основные параметры жизнеобеспечения индустриальных ландшафтов.

На основе результатов исследований разработана система мероприятий, направленная на сохранение и повышение экологического потенциала лесов региона.

Ее научной основой является установленная нами количественная и качественная оценка уровня и характера выполняемых лесными экосистемами защитных функций леса в различных природных условиях региона.

Основные положения разработанной системы лесохозяйственных мероприятий сводятся к следующему:

-В предгорных и среднегорных лесах юга Средней Сибири лесохозяйственные мероприятия должны быть направлены на сохранение и повышение гидрологической роли лесных экосистем. Поэтому здесь необходимо сохранение лесистости водосборных бассейнов на современном уровне и проведение мероприятий, предупреждающих смену коренных типов леса производными.

-В предгорных и среднегорных лесах допускаются только рубки ухода за лесом ,санитарные и лесовосстановительные рубки согласно нормативов "Правил рубок главного пользования в лесах Восточной Сибири"(Красноярск, 1994).

-В лесостепных ландшафтах повышение экологических функций леса для стабилизации окружающей среды должно решаться путём увеличения лесистости малолесных районов до 10-15%. Одновременно необходимо проведение мероприятий по сохранению имеющихся лесов и повышению их устойчивости.

-В лесостепной части Минусинской котловины повышение лесистости отдельных районов целесообразно осуществлять путём создания сосновых культур крупномерным посадочным материалом,

-В системе мероприятий по экологической оптимизации территорий предусматривается увеличение площади полезащитных лесных полос и лесных полос для защиты каналов оросительных систем от заносов и разрушений и сохранение колковых лесов.

-Для сохранения стабильности и повышения устойчивости рекреационных лесов, произрастающих вокруг уникальных целебных озёр региона, возможно использовать общепринятые "Практические рекомендации по рекреационному использованию лесов западной части КАТЭКа" (Красноярск, 1987) с учётом особенностей и характера деградации насаждений.

Рекомендуемые нормы допустимых рекреационных нагрузок для сосновых лесов составляют от 10 человеко-дней на 1 га до 250 и 1500 человеко-дней на 1 га соответственно за месяц и сезон. -При разработке ТЕРКСОП (территориальная комплексная схема охраны природы) республики Хакасия необходимо максимальное использование экологического потенциала лесов региона.

Список основных научных работ по теме доклада:

1. Роль соснового леса в аккумуляции продуктов дефляции почв // Защитное лесоразведение в Сибири и Северном Казахстане. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1996,- С. 105-108. (Соавтор В.В. Протопопов).

2. Физическое влияние моделированного участка леса на некоторые факторы среды. // Географические аспекты горного лесоведения и лесоводства. Чита: 1967. -С. 45-50. (Соавтор В.В. Протопопов).

3. Термический режим стволов сосны. // Гидроклиматические исследования в лесах Сибири. Москва: "Наука", 1967,- С. 128-132.

4. Задержание жидких осадков березовыми древостоями Западного Саяна // Всесоюзный симпозиум по вопросам водного обмена у растений. Иркутск: 1970. -С. 132-134.

5. Элементы первичной продуктивности и биометрическкие показатели березовых древостоев Западного Саяна. // Лесоведение №1. Москва.: 1971. С. 32-37. (Соавтор В.В. Протопопов).

6. Лес - как Биофизическая система. // Проспект ВДНХ Москва: "Наука", 1972 (Соавторы В.В. Протопопов, A.B. Лебедев, В.М. Горбатенко, В.И. Зюбина).

7. Снежный покров в березняках Западного Саяна. //Средообразующая роль леса. Красноярск: 1974. -С. 44-51.

8. Водно-физические свойства почв березняков южной части Красноярского края. // Средообразующая роль леса. Красноярск: 1974. -С. 110-121.

9. Классификация берёзовых лесов южной части Красноярского края по их водрохранно-защитному значению и эрозионной устойчивости. // Агрофизические исследования почв Средней Сибири. Красноярск: 1975. -С. 62-78.

10. Задержание жидких атмосферных осадков березовыми древостоями Западного Саяна. // Водный обмен в основных типах растительности СССР. Новосибирск: "Наука",1975,-С.279-283.

11. Гидрологическая роль берёзовых лесов южной части Красноярского края. //Стационарные гидрологические исследования в лесах Сибири. Красноярск: 1975. -С. 43-68.

12. Продуктивность органической массы березовых фитоценозов Красноярского края. // Структура и динамика растительного покрова. Москва: "Наука", 1972. -С.30-32.

13. Некоторые природные особенности берёзовых лесов южной части Красноярского края. // Биологические исследования в вузах Красноярского края. Красноярск: 1977. -С. 17-18.

14. Некоторые особенности формирования гидрологического режима березняков южной части Красноярского края. // Природоохранные аспекты освоения ресурсов Минусинской котловины. Иркутск: 1981. -С.82-90.

15. Рекомендации по созданию лесных полос для защиты магистральных каналов от заноса и разрушения в условиях Хакасской А.О. Красноярск: СибНИИГиМ,1983. -С. 1-6 (Соавтор В.К. Севастьянов).

16. Об охране напочвенного покрова сосновых лесов Минусинской котловины. // Экология растений Средней Сибири. Красноярск: ВБО,1983, -С. 9-Ю.

17. О влиянии леса на химический состав и качество речных вод в условиях Саянского ГПК. // Экологическая роль горных лесов. Бабушкин: 1986. -С. 91-93.

18. Исследование термического режима деревьев в условиях Сибири. // Эколого-географические исследования флоры Красноярского края. Красноярск:1986. -С. 74-82

19. О рациональном использовании и охране лесных ресурсов Саянского ТПК. // Проблемы развития Саянского ТПК. Абакан: 1987. -С. 28-39. (Соавтор B.C. Подстрелов).

20. Роль леса в экологической оптимизации лесостепных ландшафтов Саянского ТПК. // Экологические проблемы Саянского ТПК. Абакан:1988. -С. 91-93.

21. Противоэрозионная роль березняков предгорий Западного Саяна. И Проблемы горного природопользования. Барнаул: 1989. -С. 74-77.

22. Пылеулавливающие свойства сосновых лесов Минусинской котловины. // Тезисы докладов научной конференции, посвященной 100-летию плана В.В. Докучаева, по борьбе с засухой и преобразования степей России. Абакан:1992. -С. 167-169.

23. Устойчивость лесов зеленых зон Хакасии к рекреациокно-хозяйственному воздействию. // Тезисы докладов научной конференции, посвященной 100-летию плана В.В. Докучаева, по борьбе с засухой и преобразования степей России, Абакан;1992. -С. 183-185.

24. Влияние рекреации на лесные экосистемы Минусинской котловины. // Проблемы заповедного дела Сибири. Н,-Сибирск: 1996-С.33-38

25. О необходимости разработки и реализации программы оценки современного состояния экосистем Хакасии. // Вестник Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова. Абакан: 1997. -С.53-54. (Соавторы В.В. Анютин, Ю.Н. Краснощеков).

26. Средообразующая роль лесных экосистем юга Средней Сибири. // Монография. Абакан: Изд. ХГУ. 1997. - 160с.