WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Влияние антропогенных факторов на возобновление сосны обыкновенной в ленточных борах алтайского края

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Галецкая Галина Анатольевна

Влияние антропогенных факторов на возобновление сосны обыкновенной в ленточных борах

Алтайского края

Специальность: 03.00.16. Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2007

Работа выполнена на кафедре лесного хозяйства

ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Евгений Григорьевич Парамонов

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Галина Геннадьевна Соколова

кандидат биологических наук

Михаил Егорович Ананьев

Ведущая организация: Управление лесного хозяйства по Алтайскому краю

Защита состоится «25» октября 2007 в 9 часов на заседании диссертационного совета Д.220.002.03 в ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Адрес: 656099 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98

Факс: (3852) 62-83-96

Е-mail: d220agau@asau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «22» сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор С.В. Макарычев

Введение

Актуальность. Ленточные боры Алтайского края, занимающие 1,1 млн. га, играют важную роль источника различных ресурсов, являются стабилизирующим фактором сельскохозяйственного производства, определяют условия жизни и эффективной деятельности населения 18 районов края. Поэтому рациональное использование и восстановление лесных ресурсов является весьма актуальной проблемой. Актуальность этой задачи определяется еще и тем, что в 1997 году в Алтайском крае произошли крупные лесные пожары, в пределах ленточных боров образовались крупноплощадные гари. В настоящее время увеличиваются заготовки древесины в связи с проведением рубок ухода. Такое антропогенное воздействие изменяет условия возобновления лесных ресурсов. Поэтому становится необходимым изучение влияния рубок промежуточного пользования и пожаров на экологические факторы лесовозобновления.

Целью исследований явилось изучение влияния рубок промежуточного пользования и лесных пожаров на экологические факторы и возобновление сосны обыкновенной в ленточных борах.

Задачи исследования:

  • оценить влияние экологических условий на вырубках и гарях;
  • изучить влияние пожаров и несплошных рубок на биологическую активность почв и численность почвенных микроорганизмов;
  • установить интенсивность процесса естественного возобновления сосны под пологом леса, на гарях и на вырубках.

На защиту выносятся:

  • Условия микроклимата, эдафических и биотических факторов на вырубках и гарях;
  • Динамика биологической активности почв и численности почвенной микрофлоры под влиянием лесных пожаров и несплошных рубок;
  • Закономерности естественного возобновления сосны на площадях несплошных рубок и гарях в различных лесорастительных условиях;
  • Морфо-биологические особенности подроста сосны на вырубках и гарях.

Научная новизна заключается в том, что впервые для ленточных боров Алтайского края изучены основные экологические факторы для сосны обыкновенной после проведения несплошных рубок; установлено существенное влияние рубок и пожаров на биологическую активность почвенной микрофлоры; получены данные по интенсивности лесовозобновительного процесса на площадях вырубок и гарях с учетом лесорастительных условий.

Практическая значимость работы заключается в необходимости искусственного лесовосстановления на гарях в юго-западной части ленточных боров в целях ускоренного восстановления сосновых экосистем, а также в целесообразности снижения интенсивности рубок промежуточного пользования для усиления процесса появления подроста предварительных генераций.

  1. Экстремальные условия юго-западной части ленточных боров приводят к снижению процесса естественного возобновления, поэтому необходимо создание лесных культур.
  2. Необходимо снизить интенсивность рубок промежуточного пользования в условиях юго-западной части ленточных боров.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международных научно-практических конференциях: II Международная конференция «Антропогенное воздействие на лесные экосистемы» (Барнаул, 2002), III Международная научно-практическая конференция «Кулундинская степь: прошлое, настоящее, будущее» (Барнаул, 2003), III Международная конференция молодых ученых «Леса Евразии – Белые ночи» (Москва, 2003), III российско-монгольская научная конференция молодых ученых и студентов (Бийск, 2004), V Международная конференция молодых ученых «Леса Евразии – Уральские горы» (2005), Международная научно-практическая конференция (Барнаул, 2006), II Международная научно-практическая конференция «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2007) и региональных конференциях: IV научно-практическая конференция «Восстановление нарушенных ландшафтов» (Барнаул, 2004), научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития плодоводства, овощеводства и лесного хозяйства Западной Сибири» (Барнаул, 2005).



Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 12 опубликованных работах, в том числе одна в рецензируемом издании «Вестник Кузбасского государственного технического университета».

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов рекомендаций производству, библиографического списка и приложения. Общий объем рукописи составляет 138 страниц машинописного текста и включает 38 таблиц, 11 рисунков, 158 библиографических источников, в том числе 5 на иностранных языках.


Глава 1

Экологические факторы лесовозобновления в ленточных борах Алтайского края

Глава посвящена описанию теоретических положений экологических основ возобновления сосны обыкновенной и экологических факторов лесовозобновления в ленточных борах Алтайского края (геолого-морфологические, климатические, эдафические, биотические и антропогенные факторы).

Глава 2

Методы и объекты исследования


2.1. Методы исследования

Пробные площади размером по 0,5 га в количестве 18 шт. закладывались согласно ОСТ 56-69-83.

Метеорологические наблюдения за температурой и влажностью воздуха проводили с использованием психрометра Ассмана в соответствии с методиками, принятыми в агрометеорологии (Павлова, 1974). В основу изучения светового режима взят метод, изложенный в работах В.А. Алексеева (1975) С.Н. Санникова (1992), с дополнением Е.Г. Парамонова (1992).

Изучение снежного покрова осуществлялось методом маршрутных снегосъемок со снегопунктами (Руководство…, 1960).

Влажность почвы учитывали термовесовым методом (Доспехов и др., 1987) в трехкратной повторности. Физико-химические свойства почвы изучали согласно методикам, апробированным в почвоведении (Пустовой и др.,1995; Аринушкина, 1962). Гумус определяли по методу Тюрина. Определение рН водной вытяжки проводили по шкале Алямовского.

Подвижные формы азота определяли дисульфофеноловым методом Грандваль-Ляжу, а фосфор – по Кирсанову. Глубина взятия образцов составила 0-10, 10-20 см.

Для определения микробиологических показателей в зоне воздействия антропогенных факторов анализировали средние почвенные образцы, взятые в юго-западной части ленточных боров, составленные путем смешивания трех индивидуальных проб, отобранных на глубине 0-10 см. Для оценки биологической активности почв, определяли активность нескольких ферментов, относящихся к различным классам (Асеева, Бабьева и др., 1991).

Каталазная активность определялась газометрическим методом, основанном на измерении скорости разложения перекиси водорода при ее взаимодействии с почвой, по объему выделившегося кислорода (Асеева, Бабьева и др., 1991). Воспроизводимость результатов достигалась трехкратной повторностью опыта, допустимая ошибка опыта 3-5 %. Для оценки активности каталазы использована оценочная шкала (Асеева, Бабьева и др., 1991).

Численность микроорганизмов изучалиь методами, принятыми отделом почвенных микроорганизмов Института микробиологии АН СССР (Разумовская, Чижик и др., 1960; Асеева, Бабьева и др., 1991). Численность бактерий-аммонификаторов учитывали на мясо-пептонном агаре (МПА); микроорганизмов, использующих минеральные формы азота, - на крахмало-аммиачной среде (КАА); микромицетов – на подкисленной среде Чапека. Для оценки степени обогащенности почв микроорганизмами (бактериями) использована оценочная шкала (Асеева, Бабьева и др., 1991).

Для установления влияния пожара и рубок промежуточного пользования на активность радионуклидов были взяты пробы из почвы на глубину от 0 до 60 см (в трехкратной повторности). Определение содержания радионуклидов выполнено гамма-спектрометрическим методом.

Естественное возобновление изучали на пробных площадях с размещением учетных площадок по периметру пробной площади через каждые 5 метров. Общее количество учетных площадок на пробной площади составило 120 шт. Всего заложено 2160 учетных площадок (Руководство… 1997, Инструкция…, 1984).

Успешность возобновления леса оценивали по шкале (Инструкция…, 1984).





Анализ возобновления проводили по следующим показателям: количество растений по высотной структуре, густота. У подроста также определяли текущие приросты центрального побега (у 30-50 растений каждой возрастной группы за 3 последних года), количество и длину хвои, сырую массу хвои.

Математическую обработку полученных данных проводили стандартными методами, апробированными в растениеводстве (Доспехов, 1985).


2.2. Объекты исследования

Закладку пробных площадей проводили в юго-западной (Ракитовский лесхоз, Озерно-Кузнецовское лесничество) и северо-восточной (Павловский лесхоз, Павловское лесничество) части Касмалинской ленты в сухом бору пологих всхолмлений, свежем и травяном бору на участках, пройденных пожаром и рубками промежуточного пользования. Контролем служили нетронутые в течение последних 10 лет сосновые насаждения тех же типов леса.

Характеристика подроста проведена на 2160 учетных площадках. За период сбора экспериментального материала обследовано более 8 тыс. экземпляров самосева и подроста сосны обыкновенной.

Заложено 54 почвенных разреза, взято 108 почвенных образцов для определения физико-химических свойств, 54 образца на активность излучаемых радионуклидов и 27 почвенных образцов для изучения численности микрофлоры.


Глава 3

Изменение экологических условий возобновления сосны обыкновенной на вырубках


3.1. Изменение параметров микроклимата

При несплошных рубках изменяются условия прихода солнечной радиации и осадков. В Озерно-Кузнецовском лесничестве под пологом леса освещенность при рубках ухода по сравнению с контролем увеличилась в 2 с лишним раза, на открытом пространстве – в 1,7 раза. В Павловском лесничестве на вырубке по сравнению с контролем освещенность под пологом леса стала больше на 12-48 %. При этом наибольший прирост наблюдался на более молодых вырубках (4-5 лет). Нужно отметить, что освещенность сильнее увеличилась в юго-западной части ленточного бора (Озерно-Кузнецовское лесничество).

Установлено, что под пологом леса на вырубке температура поверхности почвы на 2 0С выше, на открытом пространстве – на 5 0С по сравнению с контролем.

На биофизические параметры микроклимата накладывает отпечаток тип лесорастительных условий. В частности, в сухом бору освещенность на участках, пройденных рубками промежуточного пользования, под пологом древостоя увеличивается на 12 %, в свежем – на 30-85 % и влажном (травяном) – на 18-27 %. На открытом пространстве (поляна, просвет в пологе леса) прирост освещенности соответственно составляет – 71 %, 39-53 %. Во влажном (травяном) бору освещенность даже уменьшается на 17-19 %.

Относительная влажность воздуха между участком с вырубкой и контролем различия обнаруживаются только в сухом бору, в других типах леса различий по относительной влажности не обнаружено.

Под воздействием несплошных рубок отмечалось изменение показателей снежного покрова (мощности и плотности). Так, в северо-восточной части бора (Павловское лесничество) высота снежного покрова на 8-10 см ниже, чем в юго-западной части бора (Озерно-Кузнецовское лесничество). Увеличение высоты снежного покрова на юго-западе обусловлено выдуванием снега на открытых степных пространствах и отложением его в лесных массивах ленточного бора.

3.2. Изменение эдафических факторов

Дерново-подзолистые почвы исследуемой территории песчано-супесчаные, очень хорошо водопроницаемые и маловлагоемкие. В верхней их части выделяется небольшой темно-серый гумусовый горизонт (А1) мощностью до 10 см. Ниже располагается серовато-белесоватый оподзоленный горизонт А2, который на глубине 45 и более см переходит в слабовыраженный и растянутый желто-сероватый или буроватый иллювиальный горизонт В. На глубине 100-150 см он переходит в супесчано-песчаную толщу, слабо затронутую почвообразованием, слегка оржавленную, а иногда, и со следами оглеения.

Влажность почв на юго-западе существенно ниже, чем в северо-восточной части Касмалинской ленты. Эти различия сохраняются и на участках с рубками промежуточного пользования. Различия по количеству влаги в профиле почв наблюдаются между контролем и участком, на котором проведена рубка ухода. Отмеченная специфика увлажнения профиля почвы наблюдается и на участках с различными типами лесных участков. В сухом бору на вырубке в слое 0-50 см количество влаги на 0,5 %, а в слое 50-100 см на 0,6 % больше. В свежем бору количество влаги на контроле по слоям 0-50 и 50-100 см увеличивается по сравнению с сухим бором соответственно на 0,7 и 0,8 %. Еще больше различия по увлажнению отмечаются во влажном (травяном) бору. Увлажнение почвы на вырубках 1998-99 годов в первом полуметре одинаковое с контролем с некоторыми отличиями по слоям 10-ти сантиметровой толщины. Во втором полуметре на делянке с рубкой ухода количество влаги почти на 1 % меньше, чем на контроле. На делянках, вырубавшихся в начале 90-х годов, в первом полуметре мало отличается от вырубок более поздних и контроля. Во втором полуметре разница между вырубкой начала 90-х и контролем составляет 4,3 %, а между вырубками конца и начала 90-х годов равна 3,4 %. То есть иссушение второго полуметра возрастает по мере взросления подроста на вырубках.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.