Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Трансформация фитомассы в светлохвойных насаждениях Нижнего Приангарья под воздействием пожаров : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.03.02

Год: 2013

Номер работы: 12648

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Бореальные леса содержат огромные запасы углерода в виде фитомассы живых растений, их остатков разной степени деструкции, гумуса и торфов. Проблемы глобальных экологических изменений нельзя удовлетворительно решать без оценки роли бореальных лесов в поглощении атмосферного углерода и продолжительности 2003; Vaganov, его удержания Shvidenko, 2002; в лесных экосистемах Исаев и др., 1993; (Швиденко, Mori etal., 1998). Актуальность исследований углеродного цикла лесов России напрямую связана с

Бореальные леса. Леса являются основной стабилизирующей частью биосферы, выполняющие климатообразующую, водоохранную, почвозащитную и другие функции. В настоящее время особое внимание уделяется бореальным лесам планеты, которые уступают тропическим по площади, но именно они являются эффективной природной системой, способной предотвратить развитие опасных для биосферы тенденций в изменении климата (Швиденко, 2003; Vaganov, Shvidenko, 2002). Большая часть (95 %) лесов России относится к бореал

2.1 Рельеф, почвы и климат района исследований При описании лесорастительных условий района исследований использованы работы А.Б. Жукова (Жуков и др., 1969); В.Н. Горбачева (1967); Н.Н. Галахова (1964); Л.В. Шумиловой (1962). Территория исследования Нижнего Приангарья относится к подзоне южной тайги, что определяет ее биоклиматические особенности и напряженность почвообразовательного процесса. По геоморфологическому районированию Нижнее Приангарье относится к Приангарскому понижению Енисейс

Исследования проведены в южнотаежных лиственничниках и сосняках репрезентативных для лесов Нижнего Приангарья. Экспериментальные участки заложены в бассейне р. Ангары: в левобережной части (58° 35 с.ш. и 98° 55 в.д.) - участки № 1, 2, 5-9 и правобережной части (58° 42 с.ш. и 98° 25 в.д.) - участки 3, 4. Всего было заложено 10 экспериментальных участков площадью 1-4 га каждый, лесовод ственно-таксационная характеристика которых приведена в таблице

2.1. Согласно классификации и диагности

Экспериментальные участки были ограничены друг от друга минерализованными полосами. На каждом из участков была разбита сеть базовых точек, на расстоянии 20 м одна от другой с целью дальнейшей привязки пробных площадок и получения сопоставимых данных.

. Для оценки структуры и запаса напочвенного покрова, опада и подстилки на экспериментальных участках применяли методики Н.П. Курбатского (1970) и D.J. McRae et al. (1979). Согласно методике на каждой точке базовой сетки закладывали площадки 25x20 см. Всего на каждом участке закладывали по 25 и более площадок. На площадках собирали живой напочвенный покров (травы и кустарнички), опад, который включал такие фракции как хвоя, кора, шишки, веточки, листья и ветошь, сохранившие свою структуру. О

. Для оценивания массы сгоревшего живого напочвенного покрова, опада и подстилки использовались вешки с перекладкой для измерения глубины прогорания (McRae et al., 1979), которые устанавливались проведения контролируемого выжигания. По в базовых точках до одной такой вешке устанавливали на расстоянии 1 м с обеих сторон от стержня, корой отмечен конец 5-метровой линии, используемой при измерении запаса упавших древесных горючих материалов. Вешки на прогорание устанавливались таким образом, чт

2.3.5 Методика моделирования лесных пожаров разной интенсивности. Эксперименты по моделированию поведения пожаров разной интенсивности представляли собой контролируемые выжигания, при которых кромка горения распространялась по ветру от середины одной из сторон экспериментального участка. По периметру участка два человека с зажигательными ЛГМ. аппаратами вдоль фитильно-капельного действия минерализованной полосы поджигали При этом моделировалось распространение фронтальной кромки пожа

По литературным данным бореальные леса России содержат от 119 до 187,6 млрд. т углерода, причем а остальные 15-24 % % от этого количества в почвах и в растительности, 46-62 подстилке (Исаев и др., 1993). Запасы углерода на землях лесного фонда Республики Бурятии в 2003 г. составляли 1191,30 млн. т, в том числе в живой биомассе - 870,77 млн. т., в мертвой - 320,53 млн. т. При этом на покрытые лесом площади приходилось 97,3 % запасов углерода. Наибольшие запасы углерода здесь сосредоточены

Фитомасса древостоя вносит значительный вклад в запас углерода в том или ином насаждении, при этом она является горючим материалом, который активно участвует в горении при верховых пожарах. Оценка фитомассы древостоя на экспериментальных участках в светлохвойных насаждениях Нижнего Приангарья осуществлялась на основе метода квадратов (Cottam and Curtis, 1956), а также с помощью взятия модельных деревьев по 4-сантиметровым ступеням толщины. Отбор модельных деревьев производили как первого, т

Известно, что наличие крупномерного подроста в хвойных насаждениях способствует переходу низовых пожаров в верховые (Курбатский, 1962; Мелехов, 1947). На участках с наличием подроста производили их учет и оценку фитомассы по методикам, описанным в главе 2. В таблице

3.5 представлено распределение подроста по видам и высоте. В сосняках количество подроста варьировало от 20 до 40 тыс. шт./га, в лиственничниках от 7 до 20 тыс. шт./га. В сосновых насаждения наибольшее количество приходится

Запас напочвенного покрова в значительной степени определяет поведение лесных пожаров и их последствия. Основными горючими материалами при низовых лесных пожарах являются напочвенные горючие материалы, накопление которых обуславливается лесных условиями пожаров и местопроизрастания, типом леса, периодичностью другими факторами (Мелехов, 1947; Курбатский, 1962; 1970). Сведения о запасе напочвенного покрова необходимы для оценки природной пожарной опасности лесных участков, планирования очер

В таблице

3.14 приведена общая фитомасса древостоев на экспериментальных участках. В сосняках она достигала от 172 до 221 т/га, в лиственничниках данный показатель составил 160 до 198 т/га. Таблица

3.14 Общая надземная фитомасса сосновых и лиственничных насаждений Номер участка Фитомасса, т/га древостой подрост подлесок Сосняки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 129,00 125,15 171,20 123,57 126,19 93,79 100,95 124,24 113,80 100,32 1,41 1,03 1,50 1,67 10,07 11,89 8,53 4,02 3,60 4,95 - напочве

Существующие оценки значений эмиссии углерода при пожарах на территории России в большинстве своем рассчитаны с помощью экспертных оценок и допущений. Полученные данные при этом значительно отличаются у разных авторов. Более точные значения сгорающего при пожаре вещества, возможно, определить лишь при проведении экспериментов по моделированию пожаров. При этом также оценивается допожарное и послепожарное состояние фитомассы на экспериментальных участках. Основной целью экспериментов проведен

Экспериментальные пожары в большинстве случаев были низовыми, периодически переходившими в кроны деревьев, и их интенсивность широко варьировала. При высокоинтенсивном пожаре на участке 2 пожар носил устойчивый характер. Такие пожары, репрезентативны для южнотаежных лиственничников Средней Сибири, где преобладают низовые пожары периодически переходящие в кроновые (рисунок

4.1-

4.3). При горении максимальная температура на поверхности напочвенного покрова была более 1000 °С. При э

Количество сгоревшей массы лесных горючих материалов напочвенного покрова, рассчитанное по глубине прогорания, как разница между запасом до и после экспериментальных выжиганий составило от 8,96 до 31,78 т/га (таблица

4.4). Количество сгоревшей массы (в % от общего запаса до пожара) составляет в сосняках при пожаре высокой и средней интенсивности до 50 %, при низкой интенсивности - до 42 %. В лиственничниках эти значения ниже: при пожаре высокой интенсивности - 47 %, а средний и низкой -

Эмиссия углерода при сгорании запаса напочвенного покрова составила от 11,17 до 15,89 т/га при пожаре высокой интенсивности, от 6,26 до 10,48 т/га при среднеинтенсивном, от 3,64 до 9,10 т/га при низкоинтенсивном пожаре (таблица

4.5). Основной вклад в эмиссию углерода происходит при сгорании мхов, лишайников и подстилки, а также упавшего древесного материала. Величина эмиссии углерода, при пожаре в исследуемых южнотаежных светлохвойных насаждениях, при низкоинтенсивном пожаре 106 (менее

Глава 5 Послепожарные изменения фитомассы в сосняках и лиственничниках зеленомошных Нижнего Приангарья Лесные пожары воздействуют на все компоненты биогеоценоза, при горении и опосредованно в последующие годы. Последствиями пожаров являются процессы горения и их исследования необходимы для оценки воздействия пожаров на экосистемные процессы и разработки планов лесохозяйственных мероприятий. В настоящее время существуют различные модели для описания отдельных послепожарных последствий как для

Характер и степень повреждения древостоев пожарами определяется рядом неравнозначных по своему значению факторов. Ими являются вид пожара, тип леса, породный состав, возраст и полнота насаждений, погодные условия (Мелехов, 1990). 1948; Фуряев, Отпад 1979; Санников, 1973; Софронов, главным образом определяется Волокитина, деревьев интенсивностью пожара, которая в свою очередь зависит от количества и влагосодержания ЛГМ, скоростью ветра, а также устойчивостью древостоев к воздействию пожара.

Определение массы опада в светлохвойных насаждениях проводили до проведения экспериментов и после него в течение 4-5 лет. Так как веточки учитывались отдельно, в виде упавших древесных элементов, они не рассматривались в структуре опада. Сгорание опада происходит даже при пожаре низкой интенсивности. Варьирование массы Ветошь трав фракций опада по годам приведено в таблице

5.9. значительной степенью и кустарничков характеризуется варьирования, что объясняется небольшой долей данной фр

Проведенные исследования позволили получить данные послепожарных изменений массы напочвенного покрова. Послепожарная динамика массы отдельных компонентов напочвенного покрова представлена в таблице

5.10. После низового пожара на экспериментальных участках наблюдается рост массы напочвенного покрова. На участках пройденных огнем, травы и кустарнички полностью сгорели, однако вскоре после пожара они вновь появились в напочвенном покрове, и в дальнейшем происходило их разрастание. В видо

Процесс накопления надземного органического вещества после пожаров в сосновых и лиственничных насаждениях в значительной степени зависит от интенсивности компоненты горения, экосистемы. которая обуславливает способствуют степень влияния на Пожары перераспределению органического вещества живой фитомассы в мертвое органическое вещество (рисунок

5.10 и

5.11). Живая масса включает такие компоненты как древостой, подрост и подлесок, моховой и травяно-кустарничковый ярус, а мортмасса

Цикл углерода определяется балансом между поглощением углерода надземной растительностью и эмиссией при разложении органического вещества. Разность между этими показателями обуславливает изменения запасов углерода в экосистеме и определяет ее роль в биосфере. Органическое вещество в лесных экосистемах накапливается в таких компонентах как фитомасса древесной и травянистой растительности, мертвые растительные остатки почвы и сама почва (Ведрова, 1997). Накопление органического вещества в поч

Лесные пожары способствуют переходу экосистемы в состояние источника углерода в атмосферу (Ведрова, 1997; Ведрова, Климченко, 2007). При исследовании углеродного цикла на различных этапах послепожарного развития, возможно, определить, как изменяется статус лесной экосистемы, является ли атмосферного углерода. она источником или стоком для Оценка баланса углерода в сосновых и лиственничных насаждениях Нижнего Приангарья была произведена на основе балансо-весового метода оценки биомассы

Баланс углерода был рассмотрен после воздействия пожаров разной интенсивности. Расчет баланса углерода на экспериментальных участках по отдельным компонентам биогеоценоза после пирогенного воздействия приведен в таблицах

6.3-

6.5. Сосняк на участке 2 и лиственничник на участке 6 были пройдены пожаром высокой интенсивности, характеристики которого приведены в главе 4. Эмиссия углерода при горении напочвенного покрова, как в сосняке, так и лиственничнике, после пожара высокой и