Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Депонирование углерода культурами дуба Шатиловского леса

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Депонирование углерода культурами дуба Шатиловского леса"

На правах рукописи

СТЕПОЧКИН Лев Михайлович

ДЕПОНИРОВАНИЕ УГЛЕРОДА КУЛЬТУРАМИ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ (на примере Моховского опытного лесничества Новосильского лесхоза Орловской области)

03.00.16-Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2003

Работа выполнена на кафедре лесоводства Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор Таранков Владимир Иванович

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор

Крылов Артур Георгиевич кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. Трегубое Олег Викторович

Ведущая организация - Главное управление природных ресурсов и охраны

окружающей среды МПР РФ по Воронежской области

Защита состоится «6 » ргфа^ 2004 г в '[О часов на заседании диссертационного совета Д 212.034 01 при Воронежской государственной лесотехнической академии.

394613, г Воронеж, ул. Тимирязева 8, Воронежская государственная лесотехническая академия. Факс - 8 (0732)538461

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГЛТА.

Автореферат разослан « 9& » 0^ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р с -х наук, профессор

Панков Я В

2004-4 20055

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Как известно, экосистемы Земли обеспечивают сток углекислого газа из атмосферы посредством фотосинтеза с последующим удержанием углерода в составе органического вещества. 64% всего продуцируемого органического вещества создается в наземных экосистемах, из которых 60% связано с развитием лесных биогеоценозов. Таким образом, лесной сектор в решении проблемы парникового эффекта занимает одну из ведущих ролей. Антропогенное регулирование углеродного баланса непосредственно связано с повышением продуктивности насаждений и увеличением покрытых лесом площадей. При создании лесных культур существует необходимость в прогнозах ожидаемого эффекта. Такой прогноз возможен по таблицам хода роста, снабженным дополнительными сведениями о текущем выполнении экологических функций. Наиболее точный прогноз возможен по местным таблицам, которых на нынешний день еще недостаточно

Цель и задачи исследований. Целью исследований является изучение динамики углеродного баланса культур дуба черешчатого в условиях овражно-балочных систем Орловской области.

Задачи:

1) Определить динамику основных таксационных показателей насаждений, отражающую не только биологическое развитие насаждений, но и антропогенное влияние.

2) Выявить особенности формирования структуры фитомассы насаждений с их возрастом.

3) Изучить изменение текущей аккумуляции углерода и его содержание в основных депо лесного биогеоценоза.

4) Дать количественную оценку потокам углерода между основными депо биогеоценоза.

5) Определить текущую утилизацию солнечной энергии в фитомассе и

.'Си НАЦИОНАЛЬНАЯ, БИБЛИОТЕКА |

!. ¿»ЯЕЙР !

детрите лесного биогеоценоза в зависимости от возраста.

Научная новизна. Впервые дана оценка основных экологических функций модальных монокультур дуба и разработаны таблицы, отражающие их изменение в возрастном диапазоне от 30 до 170 лет

Таблицы содержат сведения не только о фитомассе, но и о текущих перемещениях углерода между основными депо лесного биогеоценоза Таблицы разработаны для двух крайних, взаимно противоположных сценариев - при условии ежегодной выборки древесины из насаждения и при полном отсутствии выборки древесины.

Новизна заключается и в расположении объекта исследований - впервые описаны модальные культуры дуба, произрастающие в условиях овражно-балочных систем Орловской области.

Практическая значимость. На основании полученных таблиц возможны прогнозы ожидаемого экологического эффекта при создании культур дуба черешчатого в условиях овражно-балочных систем Орловской области Разработанные таблицы также пригодны для оценки экологических функций ныне произрастающих насаждений и дают более полную картину сложившегося углеродного баланса, по сравнению с распространенным в настоящее время методом учета, основанным на данных материалов лесоустройства. На защиту выносится:

1) Модель потоков углерода и его депонирования в культурах дуба.

2) Модель динамики экологических функций культур дуба.

31 Возможность увеличения утилизации солнечной энергии и текущего депонирования углерода при минимуме затрат на лесохозяйственные мероприятия

4) Возможность получения близких к предельным запасов углерода в культурах к 80 - летнему возрасту при минимуме затрат на лесохозяйственные мероприятия.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на межвузовских и внутривузовских конференциях (Воронеж 2001, 2002), на международных научных конференциях (Брянск 2003), на семинарах кафедры лесоводства ВГЛТА (2001 - 2003).

Личный вклад. Автором разработаны программа и методика исследований, выбраны объекты, собран, обработан и проанализирован экспериментальный материал, написана диссертация.

Публикации, по материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем рукописи.

Диссертация изложена на 128 страницах, включая характеристику работы, содержание работы, состоящее го 5 глав и выводов. Материалы исследований иллюстрированы 36 рисунками и 20 таблицами. Список литературы содержит 130 наименований, из которых 6 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

Вопрос обеспечения стока углерода и его депонирования лесными экосистемами тесно связан с определением запасов и прироста фитомассы насаждений. Наиболее полно этот вопрос изучался в период проведения Международной биологической программы (МБП) В это время были сформулированы и основные методики учета фракций фитомассы насаждений.

В этой главе проанализирована литература по вопросам парникового эффекта (Белов 1964, Исаев 1995, Комиссаров 1965, Моисеев 2002, Мокроносов 1994. Молчанов 1973. Софронов 1996, Тарко 1994), депонирования углерода экосистемами Земли (Борисов 2003, Вомперский 1994, Заварзин 1994, Замолодчиков ¡994, Исаев 1994, Уткин 1993, Макаревский 1991, Писаренко 2001). формирования фитомассы лесных экосистем и биогенного круговорота вещества (Уткин 1986, Горышина 1974, Кобак 1988, Молчанов 1971, Орлов 1994. Ремезов 1961, Базилевич 1994, Родин 1965, Усольцев 2001).

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе рассматриваются местоположение объекта, климатические характеристики района исследований, его гидрология, гидрография, рельеф, почвы Также рассматривается лесная растительность.

Объектом наших исследований послужили монокультуры дуба черешчатого в возрастном диапазоне от 56 до 156 лет.

Для оценки состояния насаждений на пробных площадях использована 5 -бальная шкала (Лукьянец, Ильин 1982)

Для определения динамики таксационных показателей насаждений приняты во внимание следующие методы построения таблиц хода роста: метод ЦНИИЛХ, типологический метод (Загреев 1992), выборочно-статистический (Анучин 1977)

Для определения динамики фитомассы насаждений использована комбинация аллометрического и объемно-конверсионного метода (Дылис 1974, Уткин, Замолодчиков 1997). Для оценки запасов углерода древостоя на пробных площадях применен метод поучастковой аллометрии (Уткин, Замолодчиков 1997). Аллометрические связи установлены на основании детально обработанных модельных деревьев.

Для учета запасов углерода подлеска и лесной подстилки применялся метод учетных площадок (Дылис 1974, Родин, Ремезов, Базилевич, Смирнов 1965, 1968, 1978).

Материалы исследований обработаны с помощью компьютерных программ-MS Excel, Stadia. Исходные данные обработаны общими методами описательной статистики, для выравнивания и аппроксимации данных использован анализ тренда. Не достоверные данные из расчетов исключены.

3 ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ИССЛЕДУЕМЫХ НАСАЖДЕНИЙ И ИХ СОСТОЯНИЕ

На территории объекта исследований расположен особо ценный лесной массив - Шатиловский лес Лесные культуры здесь начали создавать еще в первой половине 19 века, некоторые из которых сохранились и до наших дней. Оптимальные способы создания насаждений в Моховом определялись методом «проб и ошибок», использовался различный посевной и посадочный материал, разные схемы смешения пород, поэтому в настоящее время Шатиловский лес является ценным объектом для исследовательских работ Выработанная самобытная система лесоводства связана с деятельностью нескольких поколений землевладельцев с. Моховое - Шатиловых. Первые попытки создания лесных культур принадлежат В.О. Шатилову, но они были малоудачными и не получили широкого распространения С 1821 года под руководством Ф X Майера посадки леса приобретают более массовый характер. В последствии в эту деятельность включается И.Н. Шатилов, при котором имение Моховое получило свою широкую известность. Продолжил его дело И.И. Шатилов, который заложил более половины ныне существующих насаждений этого особо ценного лесного массива.

На основании материалов лесоустройств и имеющихся литературных сведений, начиная с 50-х годов прошлого века, можно проследить некоторое средневзвешенное снижение полноты и запасов насаждений Это связано с повышением интенсивности ведения лесного хозяйства. Высокополнотные насаждения за вторую половину прошлого века были пройдены рубками ухода и приведены к оптимальной полноте

Можно выделить и наиболее часто распространенные повреждения дуба за этот период - повреждения трутовиком и зеленой дубовой листоверткой.

В последние 20 лет несколько увеличился отпад в насаждениях в связи с распространением суховершинности дуба, что говорит о повреждениях корневых систем причиной которых в свою очередь может являться снижение уровня фунтовых вод, а также уменьшение высоты снежного покрова, способствующее более глубокому промерзанию почвы зимой.

Естественного возобновления дуба на обследованных участках не обнаружено. Это связано с высокой густотой подлеска, который представлен преимущественно черемухой. Черемуха является высоко толерантной породой. Значительная теневыносливость позволяет ей широко расселяться под пологом дуба. В условиях недостаточной освещенности эта порода не плодоносит (за исключением опушечных местоположений) и ее расселение происходит преимущественно вегетативным путем, более интенсивным, по-сравнению с семенным. Создавая плотный приземный полог, подлесок создает не благоприятный световой режим для напочвенного покрова и самосева дуба. Также развитию самосева препятствуют грызуны, а в удаленных от населенных пунктов урочищах и дикие копытные животные.

Довольно часто встречаются молодые деревца дуба в периферийной части урочшц, в пограничных полосах между лесом и полем, но среди них не было обнаружено ни одной здоровой особи.

Пробные площади при исследовании были заложены в наиболее крупных, модальных таксационных выделах В самых старших культурах дуба (1847 и 1872 года создания) присутствует ель обыкновенная разного возраста, естественного происхождения, не превышающая двух единиц состава. На этих выделах пробные площади были заложены на подобранных участках с минимальным участием ели

При обследовании отмечено высокое содержание сухостоя и валежа (до 40 м3/га). Отмечены следующие патологические признаки: суховершинность, морозобоины, трутовик, повреждение листоверткой, ветролом. Общее состояние насаждений изменяется в пределах 1.17 - 2.01 балла. Связи между патологическим состоянием культур дуба и их возрастом не прослеживается (Таблица 1)

Таблица I - Характеристика таксационных показателей пробных площадей

Возраст, лет Сосгав Тип леса / тип лесораст условий Сумма площадей сечения м2/га Средний диаметр, см Высота, м Запас, м3/га. Средний диаметр отпада, см Запас отпада, м3/га Число стволов, шт/га Средний балл состояния Полнота

56 мд Д«,-Д2 21 6 19 4±0 52 180 191 2 14.6±0 61 21 92 736 1.88 08

58 юд Дс.,-Д> 214 20.3±0 65 186 190 8 15 3±0 68 33 83 660 2.01 08

68 юд Л..-Д2 21 8 22.1±0.71 21 8 2310 16±0.82 40.10 625 1.89 07

78 юд д,„-д2 16 9 30±0 94 23 0 182 5 21 4±1.07 28.38 314 1.89 05

78 юд Д.П-Д2 194 28±0 96 23 5 2170 22 3±1 54 43 79 358 1.99 06

У) юд Д-и-Дз 16 7 33 3±0 99 25 2 195 6 22 9±1 69 29 04 246 1.85 05

103 юд Д.„-Д2 17 3 39 5±1 05 24 9 197.7 33.2±1 59 34 03 183 2.03 05

106 юд Д,,-Д> 21.8 33 1±0.71 24 4 244.5 28 4±1 50 41 32 260 1.89 06

113 юд Дс-Дз 22 7 37 4±0.97 27 0 278.7 34.3±1 78 29.83 206 1.65 06

113 юд Дсл-Дз 170 39 2±1 12 26 1 202 1 31 0±1 95 41.58 140 1 17 05

131 юд Д„-Д2 174 45.7±1 03 27 4 213 1 33 5±5 72 3 48 106 1 54 05

156 юд Д„- Дг 196 43 5±1 07 27 6 244 2 33 3±2 30 25.2 132 1 67 05

ЧО

то

4 НАКОПЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В ОСНОВНЫХ ДЕПО ЛЕСНОГО БИОГЕОЦЕНОЗА

Для построения динамики таксационных показателей были использованы материалы лесоустройств 1962, 1975, 1985 и 1995 г.г Из материалов последнего лесоустройства были отобраны таксационные выделы монокультур дуба (состав 10Д), произрастающие в наиболее характерных условиях - Д2, и представляющие собой наиболее распространенный тип леса - дубраву снытьевуго (около 95% монокультур дуба лесничества). По картографическому материалу предыдущих лесоустройств были отслежены изменения в нумерации отобранных выделов, а по таксационным описаниям определены изменения основных показателей насаждений. Таким образом, был получен набор фрагментов хода роста монокультур дуба. После исключения аномальных рядов, полученные данные были аналитически выровнены в соответствии с рекомендациями Н.В. Третьякова (метод ЦНИИЛХ) (рис.1). '--1

14000 ,

Ф 50 100 150 200 |

! возраст, лет :

Рисунок 1 - Выравнивание изменения высоты насаждения с возрастом Аналогично были выровнены изменения диаметров и сумм площадей сечения насаждений. После математической увязки полученные данные были сведены в следующую таблицу:

Таблица 2 - Динамика таксационных показателей модальных культур дуба

Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Чис-ло стволов, шт/га Сумма площадей сечений м2/га Полнота Запас, м3/га. Прирост текущий, »fVra в год. Прирост средний, ?Ага в год. Текущий отпад м3/га в год

30 84 97 1950 14 52 08 62 9 3 93 2 10 2 12

40 12 5 13 7 1140 16 88 08 105 4 4 33 264 3 И

50 16 8 179 715 1804 07 149 0 4 12 2 98 3 87

60 19 6 22 2 489 1899 06 181 7 2 97 3 03 4 03

70 21 7 26 5 357 19 63 06 205 7 2 24 2 94 3 66

so 23 2 30 2 281 20 10 06 224 3 1 75 2 80 299

90 24 4 33 1 238 20 48 06 239 0 1 40 2 66 2 17

100 25 4 35 4 211 20 77 06 251 1 1 14 2 51 1 69

110 26 1 37 3 193 2102 06 261 0 0 95 2 37 136

120 26 8 38 9 179 21 22 06 269 4 0 80 2 24 1 13

130 27 3 40 2 169 21 39 06 276 5 0 69 2 13 0 95

140 27 8 41 3 161 21 54 06 282 7 0 60 202 081

150 28 2 42 3 154 2167 06 288 1 0 52 1 92 0 70

160 28 58 43 2 149 21 78 06 292 8 046 1 83 0 61

170 28 9 440 144 21 88 06 297 0 0 41 1 75 0 53

В соответствии с полученным рядом были заложены пробные площади, на которых были определены аллометрические изменения массы фракций среднего дерева и его основных размеров с возрастом (таблица 3).

Таблица 3 - Изменение таксационных характеристик и массы недревесных фракций надземной фитомассы среднего дерева в насаждении

Возраст, лет Высота, м. Н f(A)/A Диаметр, см. Б = ^А)/А А.с.в. коры, т. РЬкорь, ~ f(d2h) А.С.В. ветвей, кг. РЬвегвсй-f(d2h) А.с.в. листьев, кг. Ph = г "листьев f(d2h)

30 84 97 0.010 1.516 0 239

40 12 4 13 7 0.014 4 463 0 705

50 16 7 17 9 0.023 10 226 1 615

60 196 22 2 0.036 18.438 2.911

70 21.6 26 4 0.053 28 805 4 548

80 23 2 30 1 0 071 40 167 6 342

90 24 4 33 0 0 087 50 700 8 005

100 25 3 35 3 0.103 60.314 9.523

110 26 1 37 2 0.116 68 989 10.893

120 26 7 38 8 0.129 76.826 12 130

130 27 3 40 1 0.140 83.863 13 242

140 27 8 41 3 0.150 90 290 14 256

150 28 2 42 3 0 159 96 063 15 168

160 28 5 43 1 0.167 101 247 15 986

170 28 9 43 9 0.175 106 064 16 747

Достоверность

аппроксимации, 0 97 0 952

0.974 0 893 0 990 0 942 0 658

На пробных площадях был произведен учет массы сухого вещества, поступающего на поверхность почвы с опадом, с разделением на быстро минерализующийся - листовой и медленно минерализующийся - преимущественно веточный (таблица 4).

Как видно из приведенных данных по опадо-подстилочному коэффициенту разложение листовой части опада происходит в среднем в течение 2 лет, веточного -за 13 лет.Как известно, при отмирании органического вещества оно продолжает некоторое время удерживать углерод в своем составе (в опаде - лесной подстилке и отпаде - крупном древесном детрите) до полной минерализации.

При сопоставлении прироста фитомассы (определенного методом поучастковой аллометрии), массы поступающего опада (определенного методом учетных площадок) и отпада (установленного по текущему выбыванию стволов подчиненной части насаждения и их размерам), сроков их минерализации была установлена динамика потоков углерода в основных депо лесного биогеоценоза и дана их количественная оценка в зависимости от возраста (таблица 5).

При сравнении вариантов депонирования углерода (рис. 3), можно отметить, что при отсутствии выборки древесины депонирование углерода существенно увеличивается и к 80 - летнему возрасту система достигает почти равновесного состояния между приходом и расходом углерода Депонирование продолжается и в более старшем возрасте, но оно минимально. Существенный вклад осуществляет углеродный пул, образованный мертвым органическим веществом - детритом. Наибольшее текущее депонирование в фитомассе наблюдается в период интенсивного прироста. В этот же период наблюдается наибольшее поступление органического вещества в отпад, а следовательно и депонирование углерода в детрите.

Таблица 4 - Посгупление и накопление органического вещества в лесной подстилке

в том числе. Поступ- в том числе Опадо-подстилочный коэффициент

Возраст, лег Общая масса подстилки, т/га Неразложив-шиеся листья, т/га Лигноостатки ПОДСТИЛ 1СИ, т/га. ление вещества с опадом, т/га в год. Листовой опад, т/га в год Поступление ЛИ1НО- содержащих фракций, т/га в год а с. в. листьев подстилки / а с в листьев опада Лигноостатки-содержание / поступление Общее вещество подстилки- содержанне/ поступление.

56 4.2±0.21 2 0±0 10 2 2±0 16 2 7±0.06 2 0±0 14 0.6±0.04 0 98 3 33 1 54

58 19 0±1 13 4 ЗАО 20 14 6±1 07 3 5±0.22 2 1±0 15 1 4±0 18 2 08 100 5 26

68 15 3±1 45 4 5±0 29 10 7±1 39 4 5±0 19 2 7±0 10 1 7±0 21 1 64 6 25 3 45

78 5 6±0 40 2 5±0 09 3 1±0 39 2 4±0 05 2 0±0 25 0 3±0 03 1 23 7 69 2 33

78 14 4±1 08 2 5±0 19 11 9±1 02 3.8±0.17 2 4±0 24 1 4±0 14 1 06 8 33 3 70

91 12 0.10 84 2 6±0 17 9 4±0 76 4 0±0 32 2 2±0 20 1 8±0 32 1 19 500 2 94

103 22 6±1 54 3 5±0 15 19.Ü1 55 5.9±0 52 2 2±0 15 3.6±0 42 1 54 5 26 3 85

106 14 8t0 84 4 0±0 16 10 7¿0.84 3.7±0 14 2 8±0 13 0.9±0.12 1 43 11 11 3 85

113 17 7±2 06 4 4±0 29 13 2±2 09 5 1±0.26 3 2±0 29 2.0±0 25 1 34 6 67 3 45

ИЗ 11 6±0 98 4 6±0 16 7 0±0 95 3 5±0 11 2 3±0 11 1.1±0 11 20 5 88 3 33

131 7 4±0 48 2 6±0 14 4 8±0 47 3 6±0 2 2 5±0 12 1 1±0.22 1 02 4 35 2 04

156 9 3±1 68 3 0±0 10 6 2±1 75 3 5±0 09 2 8±0 29 0 6±0 08 1 05 10 0 2 63

среднее 12 8±1 54 3 4±0 26 9 4±1 38 3 9±0 26 2 4±0 36 1 4±0 24 1 3±0 10 6 9±0 68 3 2±0.27

0 53 0 9 48 09 0.4 08 04 24 09

С,% 41 4 26 6 50 6 23 5 14 5 57 8 25 9 33 7 29 6

Р, % 12 0 7 7 14 6 68 42 167 75 97 8 5

Таблица 5 - Потоки и депонирование углерода в насаждении дуба

При отсутствии выборки древесины При выборке древесины

Теку- Пост J Потер Посту Потер

пление иугле- пление иугле-

щее yi ле- рода угле- рода

депо- рода в при рода в при

ниро- Содер- детрит мине- Посту- Сред- детрит мине- Посту- Сред-

вание жание с опа- Запас ра- пление Общее нее с опа- Запас ра- пление Общее нее

в угле- лом и угле- лиза- угле- содер- депо- дом и угле- лиза- угле- содер- депо-

Воз- фнто- рода в отпа- рода в ции рода в жание ниро- отпа- рода в цин рода в жание ниро-

массе, фито- дом, дет- детри- почву, угле- вание, дом, дет- детри- почву, угле- вание,

раст, т/га в массе, т/га в рите. та, т/га т/га в рода, т/га в т/га в рите, та, т/га т/га в рода, т/га в

лег юд т/га год т/га в год год т/га год год т/га в год год г/га год

30 1 5 25 5 28 130 22 02 38 4 13 2 17 8 08 2.03 0 16 33 5 1 1

40 1 6 41 2 32 21 2 2 5 02 62 4 1.6 2 22 9 78 2.10 0 17 51.0 1 3

50 1 6 58 1 3.5 29 5 29 02 87 7 18 2 28 11 42 2 18 0.17 69 6 1.4

60 1 2 71 0 35 35 2 3 1 02 106 1 1 8 2 29 12 49 2 20 0 18 83 4 14

70 08 80 1 34 38 9 32 03 119 1 17 2 26 13 22 2 24 0 18 93 4 1 3

80 07 871 3 1 37 6 34 03 124 8 1 6 2 20 12 88 2 26 0 18 1000 1 3

90 05 92 6 28 33 0 32 03 125 6 14 2 13 11.85 2 22 0 18 104 5 12

100 04 97 1 26 28 3 29 02 125 4 13 210 10 85 216 0 17 107 9 1 1

НО 04 100 8 25 24 9 27 02 125 6 1 1 2 07 10 11 2 11 0 17 110 9 1.0

120 03 103 8 24 22 9 26 02 126 7 1 1 2.05 9 69 2 09 0.17 1135 09

130 03 1065 23 20 2 26 0.2 126 6 10 204 9 12 2 09 0 17 1156 09

140 02 108 7 2.3 17 7 24 02 126 5 0.9 2 03 8 64 2 06 0 16 1174 08

150 02 110 7 22 15 9 24 0.2 126 6 08 2 02 8.29 2 05 0 16 119 0 08

160 02 1124 2 2 14 5 23 02 126 9 08 2 01 8 01 2 03 0 16 120 4 08

170 0 1 113 9 2 2 134 23 02 127 3 07 201 7 80 2 02 0 16 12! 6 07

Схему работы вышеуказанной табличной модели можно представить в следующем виде:

А т м о

ф е р а

Фитомаеса 58.1 т/га

2.0-2.7 т/га в год

Детрит 11.4 -29.5 т/га

0.17-0.23 т/га в год

Почва

Рисунок 2 - Потоки углерода и его содержание в культурах дуба (на примере 50-летних насаждений)

Данная модель построена для двух крайних сценариев: 1) при отсутствии выборки древесины, 2) при ежегодной уборке древесины из насаждения

I 2 I ^

! *

1 §-

' Е

! 1 га

I «

140 120 100 ■ 80 ■

7 1 ! 1

! , ^ - - !

1 1 1 А 1 в „ • ---!--* • -Ч---1--.--

50 1

40---

20 !--

о -

I 1

♦ 4*

! 4*

» эг

Л 5 о

Гж ж ж ±--. —-

,ооооооэооо»ооо4оо

"»I,., '__;_

I Ж***ж*жжх

оооооаооооодао

20

40

60

100

♦ обц|1й запас при отсутствии выборки древесины I ■ обцуш запас при выборке древесины 1 ж запас а детрите при отсутствии выборки древесины| о запас а детрите при выборке древесины > , • запас углерода в фитомассе_______

120 140 160 180 Возраст, лет.

Рисунок 3 - Изменение запасов углерода в насаждении дуба с возрастом

5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУЛЬТУРАМИ ДУБА СТОКА УГЛЕКИСЛОГО

ГАЗА, ЭМИССИИ КИСЛОРОДА И УТИЛИЗАЦИИ СОЛНЕЧНОЙ

ЭНЕРГИИ

При образовании одной тонны абсолютно сухого органического вещества в процессе фотосинтеза из атмосферы обеспечивается сток 1835 кг углекислого газа и возвращается в атмосферу 1395 кг восстановленного кислорода (Белов 1964).

В химических связях молекул органики утилизируется солнечная энергия. В данной работе расчет калорийности произведен исходя из положения, что один килограмм сухого вещества содержит 4900 ккал энергии (Смольянов 2000)

В расчет включены запасы тепла в фитомассе, крупном древесном детрите, лигноостатках подстилки и листовом опаде Расчет также произведен для двух теоретически крайних сценариев- 1) при ежегодной выборке древесины и 2) при полном отсутствии выборки древесины.

Анализируя полученные данные можно отметить, что при отсутствии выборки крупного древесного детрита, система достигает близких к предельным запасам энергии в 80 лет, а начиная со 120 - летнего возраста ее накопление с приростом равно потерям тепла при минерализации детрита.

При периодической выборке древесины фитомасса и мортмасса выступают в качестве депо, непрерывно накапливающего энергию.

Культуры дуба за 170 лет способны обеспечить сток 440-460 т/га углекислого газа и эмиссию 335-350 т/га кислорода.

ВЫВОДЫ

1) Количественной углеродной спелости культуры дуба достигают в 60 лет, текущее депонирование углерода в этот период составляет 14-18 т/га в год

2) Несмотря на то, что модальные культуры дуба имеют сравнительно невысокую полноту, они способны депонировать углерод на значительном возрастном промежутке - до 170 лет.

Таблица 6 - Обеспечение стока углекислого газа, выделения кислорода насаждением и энергетическая оценка основных депо лесного биогеоценоза

Возраст лет Утилизировано солнечной энергии, млрд ккаш'га. Обеспечен сток ССЬ т/га Выделено кислорода, т/га

В фито-массе В мертвом органическом веществе Всего

При выборке древесины Без выборки древесины При выборке древесины Без выборки древесины При выборке древесины Без выборки древесины При выборке древесины Без выборки древесины

30 0 25 0 08 0 13 0 33 0 37 121 8 139 6 92 5 106 0

40 0 40 0 09 021 0 49 0 61 185 3 226 6 140 7 172 0

50 0 56 0 11 0 29 0 67 0 85 252 7 3186 191 8 241 8

60 0 69 0 12 0 34 081 1 03 303 2 385 7 230 2 292 8

70 0 78 0 13 0 38 091 1 16 339 2 432 7 257 5 328 5

80 0 85 0 12 0 36 0 97 1 21 363 4 453 3 275 9 344 1

9Ü 0 90 0 И 0 32 101 1 22 379 6 456 3 288 2 346 4

100 0 04 0 11 0 27 1 05 1 22 392 1 455 6 297 7 345 9

110 0 98 0 10 0 24 1 08 1 22 402 8 456 5 305 8 346.5

120 1 01 0 09 0 22 ( 10 1 23 412 4 460 5 313 1 349 6

130 1 03 0 09 0 20 1 12 1 23 420 0 460 1 318 8 349 3

140 1 06 0 08 0 17 1 14 1 23 426 5 459 5 323 8 348 8

150 1 07 0 08 0 15 1 15 1 23 432 3 460 0 328 2 349 2

160 1 09 0 08 0 14 1 17 1 23 437 4 461 1 332 I 350 0

170 1 10 0 08 0 13 1 18 123 442 0 462 5 335 6 351 1

3) При отсутствии такого мероприятия, как уборка захламленности, возможно получение запасов углерода в насаждении близких к потенциально достижимым уже к 80-летнему возрасту - около 125 т/га.

4) Наиболее интенсивное депонирование углерода наблюдается в насаждениях до 80 - летнего возраста, в более старшем возрасте при отсутствии лесохозяйственных мероприятий депонирование углерода минимально, а сток и эмиссия углерода почти достигают равновесного баланса

5) Около 80% запасов углерода в насаждениях приходится на фипгомассу древостоя, следовательно, увеличение депонирования углерода насаждениями тесно связано с повышением их производительности

6) Текущее депонирование углерода тесно связано с приростом насаждений, а следовательно и с их возрастной структурой, поэтому на территории Европейской части России наблюдается больший текущий сток углерода (0.7т/га в год), по сравнению с ее азиатской частью (0.2-0.3 т/га в год), вследствие преобладания в последней перестойных насаждений. В Орловской области средний возраст культур составляет 52 года - близкий к возрасту максимального депонирования - 45 годам (1.6 т/га в год - в фигомассе).

7) В среднем древостой дуба при своем росте и развитии ежегодно теряют с опадом и отпадом значительную часть от всего продуцируемого органического вещества: 60% в 50-летнем возрасте, 70% в 100-летнем и 80% в 170-летнем.

8) Подстилка в культурах дуба с возрастом не накапливается, что связано со сравнительно небольшими сроками ее разложения (около 2-х лет для листового опада и 13 лет для веточного). Она выступает в качестве некоторого незначительного депо углерода, размер которого тесно связан с погодными условиями сезона Общий опадо-подстилочный коэффициент составляет около 3.2±0.27.

9) При регулярном проведении такого лесохозяйственного мероприятия как уборка захламленности почва недополучает к 100-летнему возрасту около 4.7 т/га

20

* -199

с/ J

углерода в составе гумуса, а к 170- летнему около 7 т/га (соответственно 1/4 и 1/5 от потенциально возможного поступления).

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Степочкин Л.М. Роль подлеска в культурах дуба черешчатого Моховского лесничества Орловской области/ Л.М. Степочкин // Лес, наука, молодежь. - Сб. матер, по итогам научн.-исслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2002-2003 годы. -Воронеж: ВГЛТА, 2003. - С. 159-162.

2 Степочкин Л.М. Депонирование углерода дубравами Моховского лесничества Орловской области/ Л.М. Степочкин, В И Таранков // Лес, наука, « молодежь. - Сб. матер, по итогам научн.-исслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2002-2003 годы. - Воронеж: ВГЛТА, 2003. - С. 155-169.

3 Степочкин Л.М. Особенности динамики таксационных показателей культур дуба Шаталовского леса// Л.М. Степочкин, Тигаренко Г А. И Деп. в ВИНИТИ 2003, №461. -5с.

4. Степочкин Л.М К вопросу о состоянии перестойных насаждений Шипова леса // Л.М Степочкин, Тигаренко Г А. // Деп. в ВИНИТИ 2003, №461.-7с.

5 Степочкин Л М Углеродный баланс культур дуба черешчатого Орловской области / Л.М. Степочкин // Лесоведение, экология и биоресурсы - Материалы международной научной конференции (февраль, октябрь 2003 г). - Брянск: БГИТА, 2003.-С.107.

I

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать по адресу: 394613, г Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВГЛТА Ученому секретарю. Факс- 8(0732) 53-84-61.

РНБ Русский фонд

Подписано в печать Усл. пл. л. 1.0

Форм. Бум. 60х! Тираж 100 экз.

20055

Воронежская государственная л

394613, г Воронеж, ул. .»шя^ии, б

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Степочкин, Лев Михайлович

Введение.

1 Состояние изученности вопроса.

1.1 Состояние и значение насаждений дуба черешчатого.

1.2 Проблема парникового эффекта и роль лесов в ее решении.

2 Объект и методика исследований.

2.1 Местоположение.

2.2 Климат.

2.3 Гидрология, гидрография, рельеф и почвы.

2.4 Лесная растительность.

2.5 Методика изучения состояния лесных культур дуба.

2.6 Методика изучения динамики таксационных показателей дубовых насаждений.

2.7 Методика изучения динамики фитомассы культур дуба.

2.8 Лесоводственно-таксационная характеристика дубовых насаждений на пробных площадях.

3 История создания исследуемых насаждений и их состояние.

4 Накопление углерода в основных депо лесного биогеоценоза.

4.1 Накопление углерода в фитомассе древостоя.

4.1.1 Характеристика модельных деревьев.

4.1.2 Накопление углерода в стволовом запасе.

4.1.3 Депонирование углерода ветвями крон.

4.1.4 Запасы углерода в листовой массе.

4.1.5 Депонирование углерода в пнях и корневых системах.

4.2. Участие подлеска в углеродном балансе.

4.3 Участие опада и подстилки в углеродном балансе.

4.4 Распределение запасов углерода на пробных площадях.

4.5 Динамика таксационных показателей главной и второстепенной части древостоя.

4.6 Сводный баланс углерода в основных депо лесного биогеоценоза.

5 Обеспечение культурами стока углекислого газа, эмиссии кислорода и утилизации солнечной энергии.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Депонирование углерода культурами дуба Шатиловского леса"

Актуальность темы. Климат Земли в процессе своего формирования прошел ряд «теплых» и «холодных» периодов. Размер циклов этих изменений довольно различен и связан с причинами, к которым могут относиться колебания угла наклона земной оси, движение литосферных плит, изменение солнечной активности и пр. Все эти факторы прямо или косвенно влияют на концентрацию в атмосферном воздухе одного из главных парниковых газов — С02. Незначительное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере Земли в последние три века связано с развитием промышленности, сжиганием углеводородного топлива, интенсивным сведением лесов. Таким образом, произошло и антропогенное вмешательство в климатическую картину Земли. Даже незначительное потепление климата может вызвать природные катаклизмы, которые отразятся на социальной, экономической, политической и многих других сферах жизни человека. Поэтому имеет место необходимость осуществления «консервации» углерода, за счет увеличения естественных депо в природном круговороте этого элемента. В депонировании углерода больший вклад исполняют наземные экосистемы, по-сравнению с океаническими. Из них наиболее производительными в этом отношении являются лесные и болотные биогеоценозы. Сроки выращивания древесины измеряются многими десятилетиями, тем самым обеспечивая длительное удержание углерода в их фитомассе. Помимо фитомассы углерод удерживается и в древесном детрите (мортмассе), поступающем на поверхность почвы в виде отпада деревьев, лесной подстилке и гумусе почвы, в которых он удерживается на сроки, равные времени их минерализации. Объемы углерода в лесных биогеоценозах пропорциональны запасам стволовой древесины — одного из главных продуктов • лесовыращивания. Поэтому решение проблемы повышения продуктивности насаждений параллельно может увеличить выполнение одной из экологических глобальных функций лесов - депонирования углерода. Вопрос повышения производительности насаждений был одним из актуальных еще во время зарождения лесного хозяйства и по нынешний день не утратил свою значимость. Однако, существует и второй путь увеличения объемов стока и удержания углерода - за счет увеличения площади лесных экосистем, путем облесения не покрытых лесом площадей не пригодных для сельскохозяйственного пользования. При создании лесных культур существует необходимость в прогнозах ожидаемого эффекта. Такой прогноз осуществим в первом приближении по имеющимся таблицам хода роста. Зачастую, рост и развитие насаждений отклоняется и перестает соответствовать заданному ряду, а полученный результат лесовыращивания не дает желаемого эффекта, что связано с климатическими, патологическими, антропогенными и другими причинами. Поэтому существует необходимость применения местных таблиц хода роста, описывающих развитие модальных (наиболее часто встречающихся) насаждений, с учетом их лесорастительных условий и особенностей ведения хозяйства. Таковых таблиц на нынешний день еще не достаточно, что обусловливает необходимость их составления. Особенно недостаточно изучены лесные культуры перестойного возраста, т.к. существует недостаток эмпирического материала, который, в свою очередь, связан со сравнительно «недавним» развитием лесокультурного дела, не имевшим в своем становлении обширного применения.

Основной лесообразующей породой для областей ЦЧО и в частности для Орловской области является дуб черешчатый. За последние три века лесистость области значительно сократилась, что связано с долговременным нерациональным лесопользованием, а также сведением лесов для освобождения площадей для пашни. Значительное снижение лесистости, как правило, сказалось на климатических условиях. Поэтому, существует необходимость создания лесных культур из этой породы по причине не только возрастающего спроса на древесину дуба, но и для стабилизации и улучшения условий окружающей среды, т.к. помимо глобальной функции - депонирования углерода, насаждения выполняют и ряд локальных, средообразующих функций (выделение биологически активных веществ, задержание пыли, препятствие ветровой и водной эрозии почвы, повышение урожайности прилегающих полей и мн. др.).

Цель и задачи исследований. Целью исследования является изучение динамики углеродного баланса культур дуба черешчатого в условиях овражно-балочных систем Орловской области. Задачи:

1 определить динамику основных таксационных показателей насаждений, отражающую не только биологическое развитие насаждений, но и антропогенное влияние

2 выявить особенности формирования структуры фитомассы насаждений с их возрастом

3 изучить изменение текущей аккумуляции углерода и его содержание в основных депо лесного биогеоценоза

4 дать количественную оценку потокам углерода между основными депо лесного биогеоценоза

5 определить текущую утилизацию солнечной энергии в фитомассе и детрите лесного биогеоценоза.

Программа выполнения работ:

- определение динамики таксационных показателей насаждений дуба во времени.

- подбор участков для закладывания пробных площадей.

- выполнение работ на пробных площадях.

- определение фитомассы древостоя и ее динамики во времени.

- определение динамики количества растущих и выпадающих деревьев.

- определение таксационных характеристик отпада.

- определение динамики опада (листового и веточного).

- определение нетто-продукции фотосинтеза древостоя.

- определение динамики накопления подстилки.

- определение динамики разложения подстилки.

- определение баланса углерода в лесной подстилке.

- определение изменения массы деревьев подлеска в зависимости от возраста и диаметра.

- определить сводный углеродный баланс в насаждениях в зависимости от возраста.

- определить динамику утилизации солнечной энергии.

- определить листовой индекс и его динамику.

- определить динамику пылезадерживающей способности.

- определить динамику выделения БАВ.

- определить динамику выделения кислорода.

- оценить состояние монокультур дуба на пробных площадях.

- оценить участие культур дуба в выполнении экологических функций лесами Орловской области.

- сделать обоснованные выводы и рекомендации.

Научная новизна. Впервые дана оценка основных экологических функций модальных монокультур дуба и разработаны таблицы, отражающие их изменение в возрастном диапазоне от 30 до 170 лет.

Таблицы содержат сведения не только о фитомассе, но и о текущих перемещениях углерода между основными депо лесного биогеоценоза. Таблицы разработаны для двух крайних, взаимно противоположных сценариев

- при условии ежегодной выборки древесины из насаждения и при полном отсутствии выборки древесины.

Новизна заключается и в расположении объекта исследований — впервые изучены модальные культуры дуба, произрастающие в условиях овражно-балочных систем Орловской области.

Результаты наблюдений прошли математическую обработку и являются статистически достоверными. Не достоверные сведения из расчетов исключены.

Практическая значимость. Полученные таблицы роста и развития применимы к культурам дуба черешчатого в условиях овражно-балочных систем Орловской области. На территории области в настоящее время не облесены значительные площади, не пригодные для сельскохозяйственного пользования, которые из-за своей эрозии нуждаются в применении лесных культур. На основании полученных таблиц возможно прогнозирование ожидаемого экономического и экологического эффекта на значительный период времени, при создании лесных культур. Данные основаны на наблюдениях в модальных насаждениях, поэтому прогнозируемый эффект будет соответствовать результатам ведения хозяйства с современными методами и темпами. Полученные данные основаны на результатах ведения хозяйства в последние 50 лет и являются несколько меньшими, по-сравнению, с потенциально достижимыми показателями продуктивности.

На защиту выноситься:

1) Модель потоков углерода и его депонирования в культурах дуба.

2) Модель динамики экологических функций культур дуба.

3) Возможность увеличения утилизации солнечной энергии и текущего депонирования углерода при минимуме затрат на лесохозяйственные мероприятия.

4) Возможность получения близких к предельным запасов углерода в культурах к 80-летнему возрасту при минимуме затрат на лесохозяйственные мероприятия.

Личный вклад. Автором разработаны программа и методика исследований, выбраны объекты, собран, обработан и проанализирован экспериментальный материал, написана диссертация.

Публикации. По данной теме опубликованы следующие работы:

1. Степочкин Л.М. Роль подлеска в культурах дуба черешчатого Моховского лесничества Орловской области / Л.М. Степочкин // Лес, наука, молодежь. - Сборник материалов по итогам научн. - исслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2002-2003 годы. - Воронеж: ВГЛТА, 2003. - С. 159-162.

2. Степочкин Л.М. Депонирование углерода дубравами Моховского лесничества Орловской области / Л.М. Степочкин, В.И. Таранков // Лес, наука, молодежь. - Сборник материалов по итогам научн. - исслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2002-2003 годы. - Воронеж: ВГЛТА, 2003. - С. 155-169.

3. Степочкин Л.М. Особенности динамики таксационных показателей культур дуба Шатиловского леса / Л.М. Степочкин, Г.А. Титаренко // Деп. в ВИНИТИ 2003, №461.-5с.

4. Степочкин Л.М. К вопросу о состоянии перестойных насаждений Шилова леса / Л.М. Степочкин, Г.А. Титаренко // Деп. в ВИНИТИ 2003, 461.-7с.

5. Степочкин Л.М. Углеродный баланс культур дуба черешчатого Орловской области / Л.М. Степочкин // Лесоведение, экология и биоресурсы. -Материалы международной научной конференции (февраль, октябрь 2003 г.).-Брянск: БГИТА, 2003. - С. 107.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 128 страницах, включая характеристику работы, содержание работы, состоящее из 5 разделов и выводов. Материалы исследований иллюстрированы 36 рисунками и 20 таблицами. Список литературы содержит 130 наименований, из которых 6 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Степочкин, Лев Михайлович

Выводы

1) Количественной углеродной спелости культуры дуба достигают в 60 лет, текущее депонирование углерода в этот период составляет 1.4 — 1.8 т/га в год.

2) Несмотря на то, что модальные культуры дуба имеют сравнительно невысокую полноту, они способны депонировать углерод на значительном возрастном промежутке — до 170 лет.

3) При отсутствии такого мероприятия, как уборка захламленности, возможно получение запасов углерода в насаждении близких к потенциально достижимым уже к 80-летнему возрасту - около 125 т/га.

4) Наиболее интенсивное депонирование углерода наблюдается в насаждениях до 80 - летнего возраста, в более старшем возрасте при отсутствии лесохозяйственных мероприятий депонирование углерода минимально, а сток и эмиссия углерода почти достигают равновесного баланса.

5) Около 80% запасов углерода в насаждениях приходится на фитомассу древостоя, следовательно, увеличение депонирования углерода насаждениями тесно связано с повышением их производительности.

6) Текущее депонирование углерода тесно связано с приростом насаждений, а, следовательно, и с их возрастной структурой, поэтому на территории Европейской части России наблюдается больший текущий сток углерода (0.7т/га в год), по сравнению с ее азиатской частью (0.2-0.3 т/га в год), вследствие преобладания в последней перестойных насаждений.

7) В среднем древостой дуба при своем росте и развитии ежегодно теряют с опадом и отпадом значительную часть от всего продуцируемого органического вещества: 60% в 50-летнем возрасте, 70% в 100-летнем и 80% в 170-летнем.

8) Подстилка в культурах дуба с возрастом не накапливается, что связано со сравнительно небольшими сроками ее разложения (около 2-х лет для листового опада и 13 лет для веточного). Она выступает в качестве некоторого незначительного депо углерода. Общий опадо-подстилочный коэффициент составляет около 3.2±0.27.

9) При регулярном проведении такого лесохозяйственного мероприятия как уборка захламленности почва недополучает к 100-летнему возрасту около 4.7 т/га углерода в составе гумуса, а к 170- летнему около 7 т/га (соответственно 1/4 и 1/5 от потенциально возможного поступления).

Практические рекомендации.

1) Для прогноза ожидаемого экологического эффекта при создании культур дуба рекомендуется использование разработанных табличных моделей.(таблицы 4.14, 4.15, 5.1). При планировании проведения выборки древесины из насаждения в конкретно определенных возрастах в таблицы 4.15 и 5.1 следует вносить корректировку в соответствии со схемой минерализации детрита (приложение 5)

2) Для оценки экологических функций ныне существующих культур дуба рекомендуется использование разработанных табличных моделей (таблицы 4.14, 4.15, 5.1), а для детального учета рекомендуется использовать аллометрические и регрессионные уравнения (рисунки 4.1,4.2, 4.3, 4.4, 4.9, 4.10. 4.11)

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Степочкин, Лев Михайлович, Воронеж

1. Агроклиматический справочник по Орловской области. Л.: Гидрометеорол. Изд-во, 1960, -9 2с.

2. Адамия В.В. Новые методы определения объема сучьев / В.В. Адамия // Лесное хозяйство.- 1965.- №5. С. 32 - 34.

3. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев / В. А. Алексеев // Лесоведение. 1989. - № 4. - С. 51 - 57.

4. Анучин Н.П. Лесная таксация / Н.П. Анучин,- М.: Лесн. пром-ть, 1977.420 с.

5. Асмаев Л. Р. Определение устойчивости дубовых насаждений к усыханию / Л.Р. Асмаев //Лесн. хоз-во. 1977. -№9. -С. 12-75.

6. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Сибири / Н.И. Базилевич // Почвоведение. 1994. - № 12. - С. 51 - 56.

7. Базилевич Н.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах / Н.И. Базилевич, А.А. Титлярова, В.В.Смирнов, Л.Е. Родин и др. М.: Мысль, 1978. - 184 с.

8. Бебия С.М. Дифференциация деревьев в лесу, их классификация и определение жизненного состояния древостоев / С.М. Бебия // Лесоведение.- 2000. №4. - С. 35 - 43.

9. Белов С.В. Оценка гигиенической роли леса / С.В. Белов // Лесн. хоз-во,-1964.-№1. -С. 8-13.

10. Ю.Бобров Р.В. Хозяин Мохового / Р.В. Бобров // Лесн. хоз-во. 1996. - № 5.- С. 30 - 32.

11. П.Борисов В.А. Канада ратифицировала Киотский протокол / В.А. Борисов // Лесн. хоз-во. 2003. - № 2. - С. 11.

12. Брынцев П.И. Фитонциды основных древесных и кустарниковых пород зеленой зоны г. Москвы: Автореф. дис. канд. с.-х. наук/П.И. Брынцев; МЛТИ. Пушкино, 1954. - 20 с.

13. Бугаев В.А. Шипов лес: история и современность / В.А. Бугаев, А.Л. Мусиевский //Лесн. хоз-во. 2000. - № 5. - С. 21 - 22.

14. Н.Ванин С.И. Древесиноведение М. Л: Гослесбумиздат, 1949. - 472 с.

15. Войткевич Г.В. Происхождение и химическая эволюция Земли / Г.В. Войткевич. -М.: Наука, 1983. 165 с.

16. Волков С.В. Методические указания к лабораторным работам по лесной таксации / С.В. Волков, Н.В. Гладышева, А.Д. Лозовой, В.В. Успенский -Воронеж: Изд-во РИО Упрполиграфиздата, 1986. 82 с.

17. Вомперский С.Э. Биосферное значение болот в углеродном цикле / С.Э. Вомперский // Природа. 1994. - № 7. - С. 44 - 50.

18. Вомперский С.Э. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах / С.Э. Вомперский, А.И. Иванов, О.П. Цыганова и др. // Почвоведение. 1994. - № 12. - С. 17 - 25.

19. Вомперский С.Э. Вертикально-фракционное распределение фитомассы в лесах / С.Э. Вомперский, А.И. Уткин. М.: Наука, 1986. - 264 с.

20. Воропанов П.В. Метод расчета общей продуктивности насаждений при построении таблиц хода роста / П.В. Воропанов. М.: Лесн. пром-ть, 1966.-128 с.

21. Воропанов П.В. О предложении проф. А ну чина Н.П. по определению текущего прироста насаждений / П.В. Воропанов // Лесн. хоз-во. 1960. -№12. -С. 22-25.

22. Горышина Т.К. О некоторых основных чертах биологической продуктивности и ее факторов в дубраве южной лесостепи / Т.К. Горышина, Ю.Н. Нешатаев // Биологическая продуктивность и ее факторы в лесостепной дубраве. Л.: ЛТА, 1974.- С. 195 208.

23. Данилов М.Д. Закономерность развития чистых древостоев в связи с динамикой листовой массы / М.Д. Данилов // Лесн. хоз-во. 1953. - № 6. -С. 21-24.

24. Драбкин Б.С. О природе летучих фракций фитонцидов черемухи / Б.С. Драбкин.- Докл. АН СССР, 1951. т. 77. - № 6. - С. 1067 - 1070.

25. Дударев А.Д. Методические указания для студентов специальности 1512 «Лесное хозяйство» по исследованию хода роста нормальных насаждений / А.Д. Дударев.- Воронеж: Изд-во РИО Упрполиграфиздата, 1983. — 56 с.

26. Жуков А.Б. Основные принципы создания чистых и смешанных культур /

27. A.Б. Жуков //Лесн. хоз-во. 1958. - № 2. - С. 3 - 8.27.3аварзин Г.А. Цикл углерода в природных экосистемах России / Г.А.

28. Заварзин // Природа. 1994. - № 7. - С. 15 - 18. 28.Загреев В.В.Общесоюзные нормативы для таксации лесов / В.В. Загреев,

29. B.И. Сухих, А.З. Швиденко и др. М.: Колос, 1992. - 495 с. 29.3амолодчиков Д.Г. Углеродный баланс тундровой и лесотундровой зон /

30. Е.И.Зеленко, В.А. Щербань // Лесн. хоз-во. 2000. - № 5. - С. 15 - 17. 32.3ыряев А.Г. Эффективность работы листовой массы дуба в смешанных насаждениях / А.Г. Зыряев // Лесн. хоз-во. - 1958. - № 11.- С. 79 - 80.

31. Иванов В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов / В.П. Иванов. М.: Наука, 1973. - 296 с.

32. Ерусалимский В.И. Как сохранить дубравы? / В.И. Ерусалимский // Лесн. хоз-во. 2000. - С. 13 - 15.

33. Ильин A.M. Об усыхании дуба в пойменных условиях / A.M. Ильин // Лесн. хоз-во. 1977. - № 9. - С. 70 - 71.

34. Исаев А.С. Углерод в лесных экосистемах / А.С. Исаев // Природа.- 1994. №7. - С. 18-21.

35. Исаев А.С. Экологические проблемы поглощения СО2 посредством лесовосстановления и лесоразведения в России 1995 / А.С. Исаев, Г.Н. Коровин, В.И. Сухих и др. -М.: изд-во Рослесхозакадемии, 1995. 156 с.

36. Исаев А.С. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России / А.С.Исаев, Г.Н. Коровин, А.И. Уткин и др. // Лесоведение. 1993. - № 5. - С. 3 -10.

37. Калиниченко Н.П. Дубравы России / Н.П. Калиниченко. М.: ВНИИЦдесресурс, 2000. - 536 с.

38. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла / К.И. Кобак.-Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 248 с.

39. Кобак К.И. Роль лесов в изменении содержания углерода в атмосфере / К.И. Кобак //Лесн. хоз-во. 1999. - № 2. - С. 43 - 45.

40. Колесниченко М.В. Биохимические взаимовлияния древесных пород / М.В. Колесниченко. М.: Лесн. пром-ть, 1976. - 184 с.

41. Колесниченко М.В. Биохимические взаимовлияния древесных растений / М.В. Колесниченко. М.: Лесн. пром-ть, 1968. - 150 с.

42. Колесниченко М.В. О биохимическом соответствии древесных пород при сочетании в лесном насаждении / М.В. Колесниченко // Лесн. журнал.-1964. № 6. - С. 3 - 6.

43. Колесниченко М.В. О биохимическом соответствии растений в сообществе / М.В. Колесниченко // Физиолого-биохимические основы взаимного влияния растений в фитоценозе, М.: Наука, 1966. С. 199 - 206.

44. Колесниченко М.В. О необходимости учета биохимических влияний деревьев / М.В. Колесниченко // Лесн. хоз-во. 1964. - № 9. - С. 42.

45. Комиссаров Д.А. Об учете поглощения углекислого газа и выделения кислорода лесом / Д.А. Комиссаров // Лесн. хоз-во. 1965. - № 1. - С. 5154.

46. Краснитский А.Н. Географическая, экологическая и индивидуальная изменчивость сохранения листьев дубом в зимнее время / А.Н. Краснитский //Лесоведение. 1968. - № 6. - С. 42 - 48.

47. Крюкова Е.А. Проблема инфекционного усыхания дуба / Е.А. Крюкова, X. Бальдер //Лесн. хоз-во. 1993. - № 6. - С. 46 - 48.

48. Кудеяров B.II. Выделение углекислого газа почвенным покровом России / В.Н. Кудеяров // Природа. 1994. - № 7. - С. 37 - 43.

49. Лебедев А. Н. Шатиловский лес жемчужина России / А. Н. Лебедев, В.Н. Лысенко, Г. Ю. Цыбанков. - Орел: Изд-во ОГТРК, 1996. - 88 с.

50. Лозовой А.Д. Лесная вспомогательная книжка / А.Д. Лозовой. -Воронеж: РИО ВГЛТА, 1996. 391 с.

51. Ломов В.М. Вариационная статистика / В.М. Ломов, С.М. Рихерт, В.В. Успенский. Воронеж: изд-во ВГУ, 1978. - 98 с.

52. Ломов В.М. Вариационный ряд и его основные показатели / Ломов В.М., Успенский В.В. Воронеж, 1980, - 51 с.

53. Макаревский М.Ф. Запас и баланс углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии / М.Ф. Макаревский // Экология. -1991. № 3.- С. 3-10.

54. Мокроносов А.Т. Фотосинтез и изменение содержания СО2 в атмосфере / А.Т. Мокроносов // Природа. 1994. - № 7. - С. 25 - 27.

55. Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду / А.А. Молчанов,-М.: Наука, 1973. 360 с.

56. Молчанов А.А. Научные основы ведения хозяйства в дубравах лесостепи / А.А. Молчанов.- М.: Наука, 1964. 256 с.

57. Молчанов А.А. Продуктивность органической массы в лесах различных зон / А.А. Молчанов. М.: Наука 1971. 276 с.

58. Монин А.Н. Природоохранная роль лесов в условиях Сибири / А.Н. Монин, B.C. Паневин // Лесн. хоз-во. 2000. - № 5. - С. 33 - 35.

59. Непряхин Е.М. Почвы Томской области / Е.М. Непряхин.- Томск: Изд-во томского ун-та, 1977.- 44 с.

60. Нечистик В.Г. Особенности роста овражно-балочных дубовых насаждений искусственного происхождения: Дис. . канд. с.-х. наук / В.Г. Нечистик; БТИ. Брянск, 1954. - 172 с.

61. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. Пособие для вузов. М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. - 320 с.

62. Орлов А.Я. Метод определения массы корней деревьев в лесу и возможность учета годичного прироста органической массы в толще лесной почвы / А.Я. Орлов // Лесоведение. 1967. - № 1. - С. 64 - 70.

63. Орлов Д.С. Трансформация органического вещества в гумусе / Д.С. Орлов // Природа. 1994. - № 7. - С. 32 - 36.

64. Орлов Д.С. Запасы углерода органических соединений в почвах РФ/ Д.С.Орлов, О.Н. Бирюкова // Почвоведение. 1995. - № 1. - С. 21 - 32.

65. Основные положения организации и ведения лесного хозяйства на территории ЦЧО России (Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области). Объяснительная записка. Книга 1. Воронеж. 1999 2000 г.г. - 260 с.

66. Падий Н.Н. Причины усыхания дубрав на Украине / Н.Н. Падий // Лесн. хоз-во. 1979. - № 7. - С. 35 - 37.

67. Писаренко А.И. Глобальная деградация лесов и проблема лесного хозяйства / А.И. Писаренко //Лесн. хоз-во. 1989. - № 10. - С. 5 - 10.

68. Писаренко А.И. Перспективы увеличения депонирования углерода в лесах России / А.И. Писаренко // Лесн. хоз-во. 2001. - № 1. - С. 2 - 6.

69. Положенцев П.А. О причинах отмирания дубрав / П.А. Положенцев, И.М. Саввин // Лесн. хоз-во. 1976. - № 5.- С. 93 - 95.

70. Полубояринов О.И. Базисная плотность древесины и коры лесообразующих пород европейской части России / О.И. Полубояринов, A.M. Сорокин, Р.Б. Федоров // Лесн. хоз-во. 2000. - № 5.- С. 35 - 36.

71. Полянская А.В. о причинах деградации дубрав / А.В. Полянская // Лесоведение. -1991. № 5. - С. 60 - 66.

72. Программа и методика биогеоценотических исследований / Под ред. Дылиса.- М.: Наука, 1974. 404 с.

73. Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение / Н.И. Пьявченко. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-192 с.

74. Рахманов В.В. Лес двойной энергоноситель / В.В. Рахманов // Лесн. хоз-во. - 1993. - № 6. - С. 32.

75. Ремезов Н.П. Разложение лесной подстилки и круговорот элементов в дубовом лесу / Н.П. Ремезов // Почвоведение. 1961. - № 7. - С. 1 - 12.

76. Рихерт С.М. Соотношение между полнотой, густотой и сомкнутостью в сосновых и дубовых насаждениях / С.М. Рихерт // Лесн. хоз-во. 1966. -№6.-С. 38-41.

77. Родин Л.Е. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности / Л.Е. Родин, Н.И. Базилевич. М. - Л.: Наука, 1965. - 253 с.

78. Родин Л.Е. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота веществ в фитоценозах / Л.Е. Родин, Н.П. Ремезов, Н.И. Базилевич. Л.: Наука, 1968. - 144 с.

79. Романов В.В. Гидрофизика болот / В.В. Романов.- Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 359 с.

80. Сабо Е.Д. Гидролесомелиоративный фонд СССР / Е.Д. Сабо, М.: ЦБНТИ лесхоз., 1974. - 245 с.

81. Санадзе Г.А. О химической природе растительных выделений / Г.А. Санадзе, К.Е. Овчаров // Физиолого-биохимические основы взаимного влияния растений в фитоценозе. М.: Наука, 1966. - С. 16-26.

82. Свалов Н.Н. Вариационная статистика / Н.Н. Свалов. М.: Лесн. пром-ть, 1977. - 177 с.

83. Селочник Н.Н. Лесопатологическое состояние дубрав лесостепи / Н.Н. Селочник //Лесоведение. 1999. - № 1. - С. 60 - 67.

84. Селочник Н.Н. О причинах усыхания дубрав / Н.Н. Селочник // Состояние дубрав лесостепи. М.: Наука, 1989. - С. 48 - 54.

85. Смольянов А.К. Кадастр лесных земель / А.К. Смольянов, Н.Ф. Самойлов, В.Н. Ерешкин. Воронеж: ВГЛТА, 2001. - 70 с.

86. Смольянов А.Н. Математические методы в лесном хозяйстве / А.Н. Смольянов. // М. у. для студентов заочного обучения специальности 260400 «ЛиЛПХ». - Воронеж, 2001. - 54 с.

87. Соболев С.С. Почвенно-эрозионные исследования в центральной черноземной полосе / С.С.Соболев, Е.А. Кузмина, Е.С. Фирсова // Трудыкомплексной научной экспедиции по вопросам полезащитного лесоразведения. Том 1, вып. 2.-1951 г.

88. Софронов М.А. О кислородопроизводящей функции леса / М.А. Софронов // Лесн. хоз-во. 1996. - № 5. - С. 27 - 28.

89. Софронов М.А. Методика оценки баланса углерода по динамике биомассы в пирогенных сукцессиях / М.А.Софронов, А.В Волокитина. // Лесоведение. 1998. - № 3. - С. 36 - 42.

90. Софронов М.А.Влияние пожаров на баланс углерода в бореальной зоне северной Евразии: создание информационной базы для моделей / М.А. Софронов, А.З. Швиденко, И.Г. Голдаммер, А.В. Волокитина // Лесоведение. 2000. - № 4. - С. 3 - 8.

91. Сушков М.М. Состояние, продуктивность и лесомелиоративная роль защитных насаждений Шатиловского леса Орловской области: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Сушков М.М.; ВГЛТА. Воронеж, 2000.-22 с.

92. Тарко A.M. Модель глобального цикла углерода / A.M. Тарко // Природа. 1994. - № 7. - С. 27 - 32.

93. Токин Б.П. Фитонциды, их роль в природе / Б.П. Токин // Физиолого-биохимические основы взаимного влияния растений в фитоценозе. М.: Наука, 1966. - С. 29 - 33.

94. Толстопятое С.И. О причинах усыхания дуба черешчатого / С.И. Толстопятое // Лесн. хоз-во. 1979. - № 7. - С. 37 - 40.

95. Трейфельд Р.Ф. Методика определения запасов древесного детрита на основе данных лесоустройства / Р.Ф. Трейфельд, О.Н. Кранкина, Е.Д. Поваров. Пушкино: ВНИИЛМ, 2002. - 45 с.

96. Усольцев В.А. Динамика плотности и содержание сухого вещества древесины в осиновых древостоях / В.А. Усольцев // Лесн. хоз-во. 1983. -No 6. -С. 42.

97. Усольцев В.А. Рост и структура фитомассы древостоев / В.А. Усольцев. Новосибирск: Изд-во Наука, 1988. — 256 с.

98. Усольцев В.А. Фитомасса лесов северной Евразии: нормативы и элементы географии / В.А. Усольцев. Екатеринбург. - 2001. - 762 с.

99. Усольцев В.А. Методы таксации фитомассы древостоев / В.А. Усольцев, З.Я. Пагимов. Свердловск: РИО УЛТИ, 1988.-46 с.

100. Успенский В.В. Таксация фитомассы древостоев / Успенский В.В. -Воронеж: РИО ВЛТИ, 1994.-28 с.

101. Уткин А.И. Углеродный цикл и лесоводство / А.И. Уткин // Лесоведение. 1995. - № 5. - С. 3-20.

102. Уткин А.И. Конверсионные коэффициенты для определения площади листовой поверхности насаждений основных лесообразующих пород России / А.И. Уткин, А.С. Ермолова, Д.Г. Замолодчиков // Лесоведение. 1997. - С. 75 - 78.

103. Уткин А.И. Определение запасов углерода по таксационным показателям древостоев: метод поучастковой аллометрии / А.И. Уткин, Д.Г. Замолодчиков, Т.А. Гульбе и др. // Лесоведение. 1998. - № 2.- С. 38 -53.

104. Уткин А.И. Определение запасов углерода на пробных площадях: \ сравнение аллометрического и объемного методов // А.И. Уткин, Д.Г. Замолодчиков, Т.А. Гульбе //Лесоведение. 1997. - № 5. - С. 51 - 56.

105. Уткин А.И. Об угнетающем влиянии дуба на ель и ее восстановлении в производных дубравах / А.И. Уткин, И.Н. Успенская // Лесоведение. -1967. № 1. - С. 34 - 44.

106. Царев А.П. Возможность энергетических плантаций тополя в центральной лесостепи / А.П. Царев, С.С. Мироненко // Лесн. хоз-во. -1997.-№2.-С. 35-36.

107. Цветков М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1914 год / М.А. Цветков. М.: Изд-во АН СССР, 1957. -214 с.

108. Цельникер Ю.А. Рост и газообмен С02 у лесных деревьев / Ю.А. Цельникер, И.С. Малкина, А.Г. Ковалев и др. М.: Наука, 1993.-256с.

109. Шатилов И.И. Руководство к разведению лесов на черноземе на основании семидесятипятилетнего опыта в с. Моховом Тульской губерний / И.И. Шатилов. С-Пб.: издание А.Ф. Девриена, 1897. - 72 с.

110. Шилов И.А. Экология: учебн. для биол. и мед. спец. вузов / И.А. Шилов.- М.: Высш. шк., 1998. 512 с.

111. Щепащенко Д.Г. Запас углерода в подстилке и живом напочвенном покрове лиственничных лесов северо-восточной Якутии / Д.Г. Щепащенко, М.В. Щепащенко // Лесн. хоз-во. 2000. - № 5. - С. 36-37.

112. Якунин А.А. Развитие корневых систем деревьев при разной влажности почвы / А.А. Якунин // Лесн. хоз-во. -1970. № 7. - С. 32 - 35.

113. Jabeaud Martine, Simon Laurent. Forest et rehauffement global // Bull. Assoc. geogr. Fr. 1996. - 73, № 4 - C. 313 - 323.

114. Krankina O.N., Harmon M.E. Dynamics of the dead carbon, pool in northwestern Russian boreal forests // Water, Air, and Soil Pollut, 1995. 82, №1-2, C. 227-238.

115. Schimel David S. Perrestrial ecosystems and the carbon cycle. // Glob. Change Biol. 1995. 1. - № 1.- C. 77-91.

116. Solomon Allen M., Prentice J. Colin, Leemans Rir, Cramer Wolfgang. The interaction of climate and land use in future terrestrial carbon, storage and release // Water, Air, and Soil Pollut. 1993. 70. - № 1-4, C. 595-614.

117. Weber Michael, Burschel Peter. Wald und Holz als Kohlenstoffspeicher // Wald. 1992. 42, № 5.- C. 148 - 151.

118. Winjum Jack K., Dixon Robert K., Schrocder Paul E. Forest management and carbon storage: a analysis of 12 rey forest nations. // Water, Air, and Soil Pollut. 1993. C. 239 - 257.