Средообразующая роль лесных экосистем юга Средней Сибири

• Автор: Грибов, Александр Ильич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 57 с.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы вытекает из напряженной экологической ситуации, которая сформировалась в степных и лесостепных ландшафтах Минусинской котловины, а также в предгорных и среднегорных высотнопоясных комплексах (ВПК) Кузнецкого Алатау.
Под влиянием длительной хозяйственной деятельности, в которой главную роль сыграна интенсивная эксплуатация лесных и земельных ресурсов, природная среда юга Средней Сибири значительно трансформировалась.
Создание в регионе Саянского ТПК значительно увеличило антропогенные нагрузки ка лесные экосистемы и усилило их деградацию.
Экологические функции лесов юга Средней Сибири достаточно полно изучены в высокогорных и среднегорных поясах Западного Саяна. Однако в других ландшафтах этого региона средообразующие функции лесных экосистем, продуцирующих в условиях чрезвычайно изменчивого геофизического фона, еще полностью не раскрыты и не оценены количественно и качественно.
Известно, что экологическая роль лесов в различных зонах и подзонах не равнозначна. Она имеет свою специфику и тесно связана с природными особенностями лесных экосистем, их составом, биологической продуктивностью, стабильностью и другими факторами (Молчанов, 1969; Протопопов, 1975; Мелехов, 1977; Паулюкявичюс, 1979 и др.)
Это является основной причиной недостаточного использования лесов для экологической оптимизации региона, их охраны и рационального использования.
Рациональное освоение природных ресурсов представляет собой комплекс социальных, экономических, экологических и технологических проблем.
Однако практика показывает, что проблема стабилизации и улучшения окружающей среды в связи с освоением природных ресурсов часто решается только на основе внедрения технологических средств защиты. При этом недостаточно учитываются возможности и эффективность использования для этих целей лесных экосистем как составной части природной среды (Протопопов, 1990; Исаев, 1990).
Работа выполнялась в рамках программы фундаментальных исследований АН СССР “Проблемы лесоведения”, раздел 1 “Исследование природных свойств, состава, запасов и размещения

лесов” (шифр 1.1) и вписывается в одно из современных перспективных направлений исследований - “Биосферная и экологическая роль леса”.
Цель и задачи исследований. Целью работы является исследование и комплексная качественная и количественная оценка средообразующей роли лесных экосистем в ландшафтах юга Средней Сибири.
Задачи исследований: - изучить гидрологическую роль лесов; - дать количественную оценку климатообразующих функций леса в лесостепных ландшафтах; - гоучить пылеаккумулирующие свойства лесных экосистем и их роль в предотвращении загрязнения природных вод; - исследовать состояние рекреационных лесов, их устойчивость к различным формам воздействия; - разработать предложения по рациональному' использованию исследованных лесов.
Объекты а методика исследования. В диссертации обобщены материалы, полученные в период с 1963 по 1995 гг. при проведении стационарных и эпизодических исследований в 7-ми районах региона: Минусинском, Шушенском, Ермаковском, Бейском, Боградском, Ширинском, Аскгоском.
Исследования проводились в березовых и кедровых лесах южной части Заподного Саяна, в березовых и сосновых лесах лесостепной части Минусинской котловины, в кедровниках, сосняках и лиственничниках Кузнецкого Алатау.
Методика работ включала как маршрутные экспедиционные, так и стационарные исследования лесных массивов на временных и постоянных пробных площадях.
За время работы на объектах было заложено 45 достоянных пробных площадей, оборудованных лесными метеостанциями и элементарными стоковыми площадками. Для определения биологической продуктивности и биометрических показателей березняков было взято 164 модельных дерева.
Агрохимический анализ почвенных образцов проведен в лаборатории лесного почвоведения Института леса им. В.Н. Сукачева РАН
Комплекс лесоводственных, таксационных и геоботанических работ осуществлялся в соответствии с общепринятыми методическими разработками и рекомендациями (Сукачев, Зонн, Мотовилов, 1975; Жуков, 1964; Сукачев, Дылнс, 1966: Молчанов, 1968; Анучин, 1978).
При определении биометрических показателей насаждений

березовых насаждениях Красноярской лесостепи. Минусинской котловины и в кедровых и пихтовых насаждениях Западного Саяна (3, 18,26).
Термический режим древесных стволов в лесных экосистемах имеет определенные закономерности, которые проявляются как в сезонной так и суточной динамике температур. В общем они тесно связаны с колебаниями температуры воздуха. Чем они выше, тем больше разница между ней и температурой стволов. В теплый период года, особенно летом, эти различия могут достигать 3-5 °С, когда суточные амплитуды температур воздуха достигают 15°С.
Древесина сердцевины ствола и ее периферийной части по разному реагируют на изменение температуры воздуха. В летний период температура периферийных слоев древесины стволов довольно близка к температуре воздуха в насаждениях, тогда как по мере приближения к сердцевине ствола ее температура более инертна и отличается на 7-10°С от температуры воздуха.
Таким образом исследованиями установлено, что надземная фитомасса древостоев, сконцентрированная в стволах деревьев, обладает в общем значительной теплоемкостью, аккумулирует и трансформирует тепловую энергию под пологом насаждений и участвует в формировании климата лесных экосистем. Влияние массы древесины стволов деревьев на температурный режим насаждений мы рассматриваем как физическое влияние леса на среду обитания (6,26).
4.2. Влияние леса на основные климатические показатели территорий
Несмотря на различные современные подходы к лесным фитоценозам, большинством ученых они понимаются как естественные, сложные и открытые экосистемы (Александрова, 1961; Протопопов, 1965, 1975; Яценко-Хмелевский, 1966; Жуков, Бузыкин, 1977; Паулюкявичюс, 1979 и др.). Поэтому при изучении климатической и другой средообразующей роли экосистем при их взаимодействии с окружающей средой главное значение имеют возникающие в лесных фитоценозах стабилизирующие или обратные связи, благодоря которым лес трансформирует элементы входа - абиотические факторы. В результате того, что лесные сообщества являются открытыми системами, их стабилизирующие связи проявляются за пределами границ, занимаемых лесными экосистемами. При этом их трансформирующее влияние на климатические факторы