Зональные закономерности изменения фитомассы культур сосны

• Автор: Клевцов, Денис Николаевич
• Шифр специальности: 06.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
1.1. Общие положения
1.2. Обзор исследований фитомассы на Европейском Севере
1.3. Методические подходы исследования фитомассы
1.4. Фитомасса как сырьё для перерабатывающей промышленности
2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Климатические условия
2.2. Рельеф и гидрология
2.3. Почвы и их естественное плодородие
2.4. Влияние географического положения на лесные биогеоценозы
2.5. Развитие лесокультурного дела на Европейском Севере
3. МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика проведения полевых работ
3.1.1. Закладка пробных площадей
3.1.2. Отбор и обработка модельных деревьев
3.2. Методика обработки экспериментальных данных
3.3. Характеристика объектов и объём исследований
4. ФОРМИРОВАНИЕ НАДЗЕМНОЙ ФИТОМАССЫ КУЛЬТУР СОСНЫ
В РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
4.1. Ресурсный потенциал надземной фитомассы культур сосны
4.2. Морфологическая структура ассимиляционного аппарата
4.3. Зональные закономерности изменения запасов и структуры фитомассы культур сосны по типам леса
5. ДЕПОНИРОВАНИЕ УГЛЕРОДА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ НАДЗЕМНОЙ ФИТОМАССЫ КУЛЬТУР СОСНЫ
5.1. Структура углеродного пула в культурах сосны
5.2. Энергетический потенциал культур сосны
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы мировое научное сообщество проявляет повышенный интерес к вопросу биологической продуктивности лесов в связи с необходимостью оценки их роли в глобальных экологических циклах и стабилизации климата.
В целом, в' проблеме изменения глобального углеродного цикла и климата пока много неясного. Очевидно, что для успешной разработки современных экологических программ в качестве исходной основы необходимы банки достоверных экспериментальных данных о фитомассе лесов и выявление на их основе географических закономерностей распределения фитомассы на лесопокрытых площадях с использованием математико-статистических методов (Усольцев, 1998).
Сосна является одной из основных лесокультурных пород при искусственном восстановлении лесов в Европейской России. Сведения о структуре и запасах фитомассы культур сосны обыкновенной необходимы для оценки ресурсов и разработки хозяйственных основ формирования продуктивных и устойчивых искусственных насаждений. В связи с этим особую важность приобретают знания и факты возможной биологической продуктивности искусственных дендроценозов.
Анализ литературных источников даёт основание констатировать, что, несмотря на важность изучения фитомассы лесных культур, многие вопросы исследованы недостаточно. Обширность ареала распространения сосны обыкновенной позволяет использовать эту породу для лесокультурного выращивания в широких географических пределах. В связи с этим возникает необходимость исследования показателей фитомассы культур сосны, произрастающих в разных природных зонах. Проведение исследований в данном направлении является актуальным.

Цель диссертационной работы - выявление зональных закономерностей изменения фитомассы культур сосны обыкновенной в таёжной зоне Европейского Севера России.
Задачи исследования:
• проанализировать состояние вопроса по литературным источникам;
• на основе собственных и привлечённых экспериментальных данных о фитомассе искусственных сосняков выявить зональные особенности распределения её в пределах таёжной зоны;
• составить эскизы таблиц запасов фитомассы в культурфитоценозах сосны по типам леса;
• изучить структуру углеродного пула надземной части искусственных сосняков южной подзоны тайги;
• определить энергетический потенциал фитомассы культур сосны южной подзоны тайги.
Научная новизна. Выполнена сравнительная оценка фракционной структуры и запасов фитомассы сосняков искусственного происхождения в разных эколого-географических условиях. Составлены эскизы таблиц запасов надземной фитомассы посевов сосны южной подзоны тайги, а также таблицы углерододепонирующей ёмкости и аккумуляции энергии в культурах сосны по типам леса. Создан банк данных по фитомассе отдельных деревьев и древосто-ев в целом в культурах сосны 1-Ш классов возраста.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при осуществлении лесного мониторинга и экологических программ, при создании Всероссийской базы данных о фитомассе лесов. Разработанные эскизы таблиц запасов надземной фитомассы посевов сосны южной подзоны тайги для лишайникового, брусничного и черничного типов лесорастительных условий могут быть применены в лесном ресурсоведении. Полученные данные целесообразно использовать при расчётах углеродного бюджета лесных экосистем и при составлении энергетического баланса лесных сообществ.

Современные интенсивные технологии производства витаминной муки состоят в быстром (за несколько минут) высушивании зеленной фитомассы в потоке горячего теплоносителя и последующем измельчении её частиц до размеров 1,5...2 мм. При интенсивной искусственной сушке лучше сохраняются питательные вещества и витамины, чем при естественном вентилировании. Однако нарушение технологии скоростной сушки приводит к ухудшению состава питательных компонентов древесной зелени и снижает их усвояемость. Необходимо точное регулирование температуры теплоносителя и скорости прохождения сырья в зависимости от влажности зеленной фитомассы, температуры окружающего воздуха и других параметров.
В целях стабилизации качественных показателей витаминной муки в процессе хранения и улучшения её кормовых характеристик применяют гранулирование. Гранулированный корм менее гигроскопичен, более транспортабелен, лучше сохраняется. Существенных изменений химического состава по сравнению с исходным сырьём при гранулирование не происходит.
Одним из продуктов переработки древесной зелени являются эфирные масла. Сырьём для получения эфирного масла служат хвоя, листья или кора. В промышленных масштабах эфирное масло получают из технической зелени. Наиболее широко эфирные масла используются в парфюмерной промышленности и мыловарении. Эфирные масла, используемые в мыловарение, в процессе обработки не должны вызывать потемнения продуктов и изменяться под действием щелочей, которые искажают запах масла или уничтожают его. В медицине эфирные масла используются для дезинфекции, например, для озонирования воздуха или как дезинфицирующие растворы. Приготовляют из эфирного масла и такое лекарство, как камфара (сердечное средство). Сосновое масло применяется при лечении ревматизма, для вдыхания при катаре горла и бронхите, а также для освежения воздуха в комнате больных.
Одним из важнейших направлений использования древесной зелени является производство концентратов биоактивных соединений. Одним из таких продуктов является хлорофилло-каротиновая паста, получаемая путём экстрак-