Потенциальная продуктивность фитомассы культур сосны обыкновенной и ее география : На примере Северной Евразии

• Автор: Максимов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 06.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 289 с. : ил

Содержание

Введение. Общая характеристика работы

Глава 1. Состояние проблемы

1.1 Элементы хорологии, экология и географические аспекты продук- 10 тивности насаждений рода Ріпиз в Северной Евразии

1.2. Продукционный потенциал растительного покрова и иерархия уровней его изучения

1.2.1. Уровни организации и изучения растительного мира

1.2.2 О терминологии в области исследования продукционного потенциала лесных экосистем
1.2.3 Факторы среды и методы изучения потенциальной продуктивности лесов на уровне экорегиона или континента 3
1.2.4 Факторы и методы изучения продуктивности лесов на цено-тическом уровне в пределах экотопа

1.3. Регрессионное моделирование структуры и динамики фитомассы лесов

Глава 2. Общая характеристика районов и объектов исследования
2.1. Природные условия Билимбаевского лесхоза Свердловской области
2.2. Характеристика и состояние лесного фонда Билимбаевского
лесхоза
2.3. Объекты исследований и объем работ
2.4. Характеристика базы данных о фитомассе культур сосны Северной Евразии
Глава 3. Методика исследований
3.1. Выбор и обоснование метода исследований
3.2. Методика полевого опыта. Закладка пробных площадей
3.3. Отбор, рубка и обработка модельных деревьев

Глава 4. Географические закономерности распределения фитомассы культур сосны по регионам Северной Евразии
4.1 Структура надземной фитомассы культур сосны обыкновенной в
Билимбаевском лесхозе и ее особенности в связи с рубками ухода
4.2. Модели и география распределения фитомассы культур сосны по
регионам Северной Евразии
4.2.1. Модели регионального распределения фитомассы культур
4.2.2. Возрастные тренды фитомассы культур, полученные табулированием рекурсивной системы моделей, и их география
Глава 5. Таблицы биологической продуктивности фитомассы культур сосны по регионам Северной Евразии
5.1. Совмещение моделей фитомассы культур с региональными таблицами хода роста древостоев 15
5.2. Географические закономерности распределения показателей фитомассы культур в таблицах биопродуктивности
Глава 6. Моделирование предельных показателей фитомассы культур сосны по регионам Северной Евразии
6.1. Густотные траектории верхних пределов высоты среднего дерева древостоя
6.2. Густотные траектории верхних пределов диаметра среднего
дерева древостоя
6.3. Густотные траектории верхних пределов фитомассы древостоев
6.4. Географические закономерности изменения предельных показателей фитомассы культур сосны
Заключение
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В ходе человеческой истории всегда превалировал принцип антропоцентризма. Последние 12-15 тысяч лет были эпохой преобразования человеком природы, и результативность его творческой деятельности вплоть до настоящего времени оценивалась по эффективному вкладу в ее покорение и преобразование. В итоге развитие цивилизации и состояние биосферы вошли в глубочайшее противоречие. Осознание этого противоречия и соответствующие расчеты дали основание говорить о возможном конце человеческой истории уже в середине XXI века. Поэтому сегодня нет более широко обсуждаемого понятия, чем «устойчивое развитие», хотя оно все еще не имеет ясного определения (Моисеев, 1999; Кондратьев, Лосев, 2002).
При потере устойчивости биосфера необратимо переходит в новое ква-зистабильное состояние, подобное тому, в котором находится Марс или Венера, но в котором человеку не будет места. Уже есть симптомы потери компенсационных способностей биосферы при взрывном росте населения оскудевающей планеты, и один из них: повышение концентрации углекислоты в атмосфере на 20 % за последнее столетие не сопровождается не только адекватным, но и вообще сколько-нибудь заметным увеличением запасов фитомассы растительного покрова (Моисеев, 1999). Более того, в результате рубок и пожаров площадь мировых лесов ежегодно сокращается на 9,4 млн. га, или 0,24 % (Forest area..., 2001).
Расчет количественных характеристик функционирования принципа Ле Шателье в современной биосфере по наиболее обильному биогену - углероду показал, что упомянутый принцип нарушается во все возрастающих масштабах с начала XX века. Величина современного антропогенного возмущения континентальных сообществ на порядок превышает порог возмущений, за которым биосфера теряет устойчивость. Даже полный переход на безот-

продуктивность лесных насаждений в пределах того или иного экорегиона. Соответственно анализ методов изучения продукционного потенциала лесов в концептуальном контексте нашего исследования выполнен по двум направлениям: 1) потенциальная продуктивность лесного покрова на уровне совокупности экорегионов в пределах ареала вида или континента, 2) максимальная продуктивность лесных насаждений в пределах экорегиона или эко-топа и 3) предельная продуктивность в пределах экотопа. Последние анализируются в связи с понятиями — нормальной, оптьииалъной и критической продуктивности.
1.2.3. Факторы среды и методы изучения потенциальной продуктивности лесов на уровне совокупности экорегионов или континента
Факторы, определяющие потенциальную продуктивность растительного покрова. Как уже отмечалось выше, потенциальная продуктивность по определению оценивается косвенными методами и факторами (Лебков, 1973). Факторы окружающей среды, обуславливающие потенциальную продуктивность растений, Е. Д. Форд и А. И. Фрейзер (Ford, Fraser, 1968) объединяют в следующие три группы:
1. Факторы, непосредственно используемые в ростовом процессе, т. е. видимая радиация, двуокись углерода, кислород, вода и элементы питания. Эти факторы, за исключением видимой радиации, можно рассматривать как пулы в окружающей среде, из которых растение может по мере надобности их извлекать (Donald, 1963).
2. Факторы, непосредственно не используемые в ростовом процессе, но влияющие на степень использования факторов первой группы, т.е. температура воздуха и почвы, влажность и скорость ветра.
3. Факторы, регулирующие активность меристемы, т.е. продолжительность светового дня и температура.