Биологическая продуктивность ели и пихты в градиенте атмосферных загрязнений на Урале: сравнительный анализ и составление таксационных таблиц

• Автор: Бергман, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Содержание

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1. Состояние проблемы

1.1. Аэрозагрязнение окружающей среды и лесные экосистемы

1.2. О некоторых особенностях оценки воздействия аэрозагрязнений на лесные экосистемы
1.3. Физиологически обусловленные аспекты оценки фитомассы деревьев, в том числе в условиях атмосферного загрязнения

1.4. Методы и результаты оценки квалиметрических показателей фитомассы

деревьев

Глава 2. Характеристика природных условий и лесного фонда в районах исследования

2.1. Билимбаевское лесничество Свердловской области

2.2. Нижне-Сергинское лесничество Свердловской области

Глава 3. Методика, объекты и объем выполненных работ
3.1. Методика полевых работ при закладке пробных площадей в условиях фонового загрязнения
3.2. Методика полевых работ при закладке пробных площадей в градиенте
загрязнения от СУМЗ
Глава 4. Структура фитомассы и первичной продукции деревьев ели сибирской и пихты сибирской в градиенте загрязнений: сравнительный анализ и составление таксационных таблиц
4.1. Расчет и сравнительный анализ аллометрических уравнений фитомассы деревьев ели и пихты и составление таксационных таблиц
4.2. Расчет и сравнительный анализ аллометрических уравнений ЧПП деревьев ели и пихты и составление таксационных таблиц
Глава 5. Продуктивность ассимиляционного аппарата ели и пихты сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ
5.1. Общие положения
5.2. Регрессионные модели и таблицы для оценки продуктивности хвои деревьев в градиенте загрязнений от СУМЗ
Глава 6. Плотность и содержание сухого вещества в фитомассе ели и пихты сибирской в градиенте загрязнений от СУМЗ
6.1. Регрессионные модели и таблицы для оценки квалиметрических показателей фитомассы стволов деревьев в градиенте загрязнений от СУМЗ
6.2. Регрессионные модели и таблицы для оценки квалиметрических показателей фитомассы крон деревьев в градиенте загрязнений от СУМЗ
Глава 7. Фитомасса и первичная продукция естественных еловопихтовых насаждений в градиенте загрязнений от СУМЗ
7.1. Фракционная структура фитомассы естественных ельников и пихтарников средней тайги Урала в условиях фонового загрязнения
7.2. Структура фитомассы и первичной продукции елово-пихтовых насаждений и анализ их связи с расстоянием от источника загрязнений
7.3. Структура фитомассы и первичной продукции елово-пихтовых насаждений в градиенте загрязнений: зависимости «доза - эффект»
Выводы
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Загрязнение окружающей среды достигло глобальных масштабов. Нынешние темпы изменения химического состава атмосферы и гидросферы многократно превышают скорость преобразования геохимии триасового периода, когда в течение миллиона лет атмосфера из углекислотной превратилась в кислородосодержащую (Цветков, 2002). Сегодня так называемые «алармисты» дают иногда крайне пессимистический прогноз: «Экологическая катастрофа неизбежна по причине антиэкологической сущности человека» (Туганаев, 2011. С. 179).
Изменениям экосистем, испытывающих действие промышленных выбросов, посвящено много исследований, однако имеются лишь единичные попытки построения зависимостей «доза-эффект» на экосистемном уровне. Причины этого вытекают из прикладного характера большинства подобных исследований и, как следствие, - недостаточного количества экспериментальных данных для адекватного представления траектории реакции экосистемы (Воробейник, 2005).
Для разработки проблемы необходимы соответствующие экспериментальные полигоны. В идеале такой полигон должен представлять территорию, в пределах которой крупный длительно действующий (порядка 50-80 лет) точечный источник эмиссии поллютантов "погружен" в фоновую (т.е. мало затронутую хозяйственной деятельностью) среду.
На Урале одним из наиболее интенсивных источников токсичных выбросов (главным образом, это соединения серы и тяжелые металлы) в атмосферу является медеплавильное производство, в частности, Среднеуральский медеплавильный завод (СУМЗ) в Свердловской области.
Исследования автора проводились в 2007-2011 гг. в рамках проектов «Разработка системы пространственного анализа депонирования углерода лесными экосистемами Уральского региона» и «Первичная биологическая

1.4. Методы и результаты оценки квалиметрических показателей фитомассы деревьев
При исследовании биологической продуктивности лесов в 1970-х гг. выделилось самостоятельное направление - экологическое древесиноведение (Полубояринов, 1974), в котором в отличие от технического (Перелыгин, Уголев, 1971; Denne, Dodd, 1980) особый интерес представляет ресурсовед-ческое направление, располагающее сведениями о плотности и влажности фракций фитомассы (Поздняков и др., 1969; Уткни, 1970; Поздняков, 1973; Полубояринов, 1973, 1976а; Технеряднов, Шоманов, 1976; Семечкина, 1978; Успенский, 1980).
В исследованиях в области лесной квалиметрии О. И. Полубояринов (1970а, б) большое внимание уделяет анализу базисной (условной) плотности древесины, поскольку произведение последней на древесный запас (м3) дает фитомассу в абсолютно сухом состоянии. Тем самым при исследовании закономерностей изменения сухой массы может быть полностью использована информация о закономерностях формирования запаса и динамики базисной плотности. Требование системного подхода к анализу динамики квалиметрических характеристик, определяет необходимость расчленения базисной плотности как интегрального показателя на исходные составляющие — плотность в свежесрубленном состоянии рт и содержание абсолютно сухого вещества S, произведение которых дает базисную плотность (Усольцев, 1988).
Учитывая известную обусловленность квалиметрических показателей древесины средней шириной годичных колец, В.А. Усольцев (1988) общую тенденцию динамики рш и S в чистом одновозрастном древостое в данных лесорастительных условиях определяет как функцию относительной густоты древостоя Z, представляющей вычлененную безразмерную характеристику его полноты, свободную от влияния изменения числа стволов в процессе естественного изреживания, а также как функцию ранга дерева по толщине Rd,