Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности структуры и проблемы воспроизводства высокогорных кленовников Северной Осетии-Алании

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хетагуров, Хетаг Муратович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (обзор литературы по теме диссертации).

1.1. Значение горных лесов.

1.2. Леса Северной Осетии.

1.3. Анализ хозяйственной деятельности.

1.4. Клен Траутветтера. Изученность кленовых лесов.

2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методика исследований.

3. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ВЫСОКОГОРНЫХ КЛЕНОВНИКОВ И

• РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ В ИХ ФОРМИРОВАНИИ.

3.1. Роль рельефа и климата в формировании кленовников.

3.1.1. Влияние рельефа на структуру кленовников.

3.1.2. Влияние климата на формирование кленовников.

3.1.3. Влияние погодных условий на радиальный прирост ствола.

3.2. Структура высокогорных кленовников.

3.2.1 Особенности строения кленовых древостоев.

3.3. Структура ЖНП под пологом кленовников.

3.4. Значение почвенных условий для формирования кленовых фитоценозов.

3.4.1. Морфологическая характеристика почв.

3.4.2. Агрохимическая характеристика почв кленовников.

3.4.3. Биологическая активность почв.

3.4.4. Общая характеристика почв кленовников.

4. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ КЛЕНА ТРАУТВЕТТЕРА.

4.1. Плодоношение клена Траутветтера, морфометрические показатели семян. ф 4.2. Характеристики подроста клена, его структура и состояние.

4.3. Вегетативное возобновление клена Траутветтера.

4.4. Рекомендации по содействию естественному возобновлению клена.

5. СРЕДООБРАЗУЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕСУРСЫ КЛЕНОВНИКОВ.ЮО

5.1. Средообразующая роль высокогорных кленовников.

5.2. Плотность древесины клена Траутветтера.

5.3. Сокопродуктивность клена высокогорного.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Особенности структуры и проблемы воспроизводства высокогорных кленовников Северной Осетии-Алании"

Актуальность работы. В условиях интенсивной антропогенной трансформации лесов все более острой становится проблема сохранения биологического разнообразия, устойчивости лесных экосистем и почвенного плодородия. Горные леса - особый тип растительных формаций, неразумное ведение хозяйства в которых приводит к быстрому их разрушению.

Цель и задачи исследований. Целью настоящего исследования является выявление особенностей структуры кленовников, произрастающих в верхнем поясе распространения лесов и изучение перспектив воспроизводства кленовых лесов, для сохранения биологического разнообразия и почвенного плодородия, повышения устойчивости высокогорных экосистем. Достижение поставленной цели исследования возможно при решении следующих основных задач.

1. Изучить особенности структуры кленовников в разных условиях рельефа, на разной высоте над уровнем моря, на разных почвах.

2. Исследовать возобновительный потенциал высокогорных кленовников.

3. Оценить ресурсы кленовых лесов и их средообразующую роль.

Решение поставленных задач создает основу для ведения хозяйства на принципах рационального пользования лесом, с учетом особых условий и особенностей горных лесов.

Научная новизна. На примере отдельного региона проведено комплексное изучение особенностей структуры горных кленовников, с учетом влияния комплекса различных факторов. На массовом материале, полученном на пробных площадях, а также при маршрутном обследовании, определены основные таксационные характеристики чистых и смешанных кленовников. Оценены запасы подстилки и живого напочвенного покрова.

Дана оценка перспектив использования ресурсов высокогорных кленовников, разработаны рекомендации. Определена урожайность семян и их биометрические характеристики, впервые установлен индекс листовой поверхности для данной породы, масса листьев и их размеры. Впервые для условий высокогорья определена сокопродуктивность клена. Выявлены особенности и основные причины неудовлетворительного самовозобновления клена Траутветтера. Определена плотность древесины.

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на межвузовских, региональных и международных конференциях, семинарах и совещаниях: Пенза, 2001; Санкт - Петербург 2004.

Кроме этого о результатах исследований сообщалось на ежегодных научных конференциях преподавателей J1TA и других вузов: Владикавказ, 2005; Владикавказ, 2001. Основные положения и результаты исследования получили положительную оценку.

Личный вклад. Автором были выполнены полевые работы в труднодоступных высокогорных условиях, проведена обработка, анализ и систематизация полученных материалов.

Предмет защиты. На основе исследований в диссертации рассмотрены, сформулированы и обоснованы следующие научные положения и рекомендации.

1. Закономерности строения высокогорных кленовников в зависимости от различных факторов.

2. Проблемы воспроизводства горных кленовников.

3. Перспективы использования высокогорных кленовников.

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Хетагуров, Хетаг Муратович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Клен Траутветтера на большей части занимаемой территории формирует специфический тип лесных сообществ - парковые фитоценозы. Их отличительная черта — редкий древостой и густое, многоярусное высокотравье, не образующее дернины. Проективное покрытие многоярусного напочвенного покрова в парковых кленовниках всегда близко к 100%.

Доля клена в составе древостоев с увеличением высоты над уровнем моря увеличивается. Примесь бука, вяза, граба, ольхи у нижней границы распространения клена высокогорного отмечается всегда, тогда как у верхней границы чаще всего произрастают чистые по составу кленовники, с незначительными вкраплениями таких холодостойких пород как сосна, береза, рябина.

С высотой над уровнем моря возрастает абсолютная полнота, сомкнутость крон и густота древостоев. Однако средняя высота древостоев в общем уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Уменьшается также средний диаметр деревьев и запас стволовой древесины.

В тех случаях, когда кленовники произрастают на склонах широкой полосой, средняя высота древостоев уменьшается по мере продвижения вверх по склону. Средний диаметр древостоя увеличивается. Уменьшаются густота, абсолютная полнота древостоев, сомкнутость крон. Возрастает доля одноствольных деревьев.

Оценивая успешность естественного возобновления клена в целом, можно говорить о том, что клен способен к самовозобновлению. Клен Траутветтера может возобновляться как семенным, так и вегетативным способами. Общая численность кленового молодняка увеличивается по мере продвижения вверх. Такую закономерность распределения молодого поколения в связи с орографическим фактором можно объяснить несколькими причинами.

Одна из причин - уменьшение конкуренции со стороны живого напочвенного покрова. Другая - снижение отрицательного влияния грызунов и насекомых.

Различия плотность древесины клена обусловлены высотой местопроизрастания над уровнем моря, а также худшими почвенными условиями. На всех относительных высотах плотность древесины в Кобани выше, чем в Цее.

Плотность древесины клена высокогорного закономерно уменьшается от основания ствола к вершине, подобно лиственнице или березе. Причем и величина плотности в абсолютных единицах на относительных высотах очень близка к показателям для этих пород.

Результаты экспериментальной подсочки показывают, что интенсивность соковыделения в течение светового дня может уменьшаться или расти. С диаметром ствола, при его изменении от 18 до 60 см, связь сокопродуктивности имеет разные знаки в разных урочищах. То же относится к количеству стволов в гнезде (от одного до шести) и к высоте штамба - связь сокопродуктивности с этими показателями колеблется от слабой до высокой, но имеет разные знаки на различных участках.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Хетагуров, Хетаг Муратович, Санкт-Петербург

1. Авраменко А. Г. Афанасьева Г.А. и др. Климат. Владикавказ: Проект-Пресс, 2002. -224с.

2. Агабабян Ш.М. Горные сенокосы и пастбища. М.: Сельхозгиз, 1959.-342 с.

3. Агроклиматические ресурсы Кабардино-Балкарской, Северо-Осетинской, Чечено-Ингушской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 269 с.

4. Агроклиматический справочник по Северо-Осетинской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - 120 с.

5. Адиньяев Э.Д. Земледелие Северного Кавказа. М.: ГУП Агропрогресс, 1999.-517 с.

6. Адиньяев Э.Д., Джериев Т.У. Ландшафтное земледелие горных территорий и склоновых земель России. М.: Агропрогресс, 2001. - 404 с.

7. Албегов Р.Б. Оценка природно-ресурсного потенциала РСО-Алания / Сельскохозяйственные ресурсы // Природные ресурсы РСО-Алания. -Владикавказ: Проект-Пресс, 2001. С.16-26.

8. Альбенский А.В. Селекция древесных пород и семеноводство. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1959. - 306 с.

9. Амирханов Л. М., Комаров Ю. Е., Кучиев И. Т. и др. Северо-Осетинский заповедник. -М.: Агропромиздат, 1988.- 191 с.

10. Атабекян Р.С. Аборигенные и интродуцированные клены Армянской ССР. Автореферат на соиск. уч. степени к.б.н. (03.00.05). Ереван, 1975. 26 с.

11. Атлас Северо-Осетинской АССР. -М.:ГУГК, 1967. -31 с.

12. Бараев А.И., Каштанов А.Н., Извеков А.С. Эрозия почв и борьба с ней. М.: Колос, 1980.-367 с.

13. Берг Л.С. Климат и жизнь. -М.: 1922.-211 с.

14. Богданов В.М. Улучшение горных пастбищ Северного Кавказа // Горное животноводство Северного Кавказа и Закавказья. Орджоникидзе, 1963. -С.216-224.

15. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 172с

16. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесная промышленность, 1989.-296 с.

17. Будун А.С. Природа, природные ресурсы Северной Осетии и их охрана. -Владикавказ: РИО, 1994.-254 с

18. Булыгин Н.Е. Дендрология. М.: Агропромиздат, 1985. - 280 с.

19. Бясов К.Х. Эрозия почв в Северной Осетии и меры борьбы с ней. -Орджоникидзе: Ир, 1986. 167 с.

20. Бясов К.Х. Эрозия почв гор и предгорий Северного Кавказа. Владикавказ: Алания, 2000. - 268 с.

21. Бясов К.Х. Горные почвы Северной Осетии. Орджоникидзе: Ир, 1978.

22. Вальтер Г. Общая геоботаника. М.: Мир, 1982. - 264 с.

23. Вацадзе Г. Вегетативное размножение клена высокогорного и граба кавказского в условиях Лагодехского госзаповедника. В кн.: Заповедники Грузии. Т.-1., Тбилиси, 1969.

24. Владычевский А.С., Розанов Б.Г. Особенности гумусообразования и гумусного состояния горных почв // Почвоведение. 1988. - №3. - С.73-80.

25. Галушко А.И. Флора Северного Кавказа: В 3 т. Ростов Н-Д: Изд-во Ростовского университета. 1978-1980.

26. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979. - 368 с.

27. Гроссгейм А.А. Растительный покров Кавказа. -М.: Изд. МОИП, 1948.

28. Грошев Б.И., Мороз П.И., Сеперович И.П. Лесотаксационный справочник. -М.: Лесная промышленность, 1980. -288 с.

29. Грязькин А.В. Пат. 2084129 Российская Федерация, МКИ С 6 А 01 G 23/00. Способ учета подроста / № 94022328/13; Заяв. 10.06.94; Опуб. 20.07.97, Бюл. №20.

30. Грязькин А.В. Влияние метода на точность и достоверность результатов исследования // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. СПб.: ЛТА, 1999. С. 12-18.

31. Грязькин А.В. Рациональная хозяйственная деятельность как способ реализации возобновительного потенциала лесных экосистем // Лесной журнал. Известия вузов. 2001. № 5. С. 12-18.

32. Гудзон Н. Охрана почвы и борьба с эрозией. М.: Колос, 1974. - 302 с.

33. Гулисашвили В.З. Вертикальная поясность лесной растительности Предкавказья и Кавказа //Вестник Тбилисского бот. сада, вып. 61. 1958.

34. Гулисашвили В.З., Махатадзе Л.Б., Прилипко Л.И. Растительность Кавказа. -М.: Наука, 1975.-234 с.

35. Деревья и кустарники Северного Кавказа. Под ред. Галушко А.И. Нальчик: Кабардино-Балкарское издательство, 1967. - 534с.

36. Дзоблаев М.Г. Сенркосы и пастбища. Орджоникидзе: 1966. - 155 с.

37. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. - 358 с.

38. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. -М.: Наука, 1990.-261 с.

39. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.

40. Долуханов А. Г. Геоботанический очерк лесов ущелья р. Чхалты. Труды Тбил. бот. ин-та АН Груз. ССР, т. V, 1938.

41. Дударь А.К. Ядовитые растения лугов и пастбищ. М.: Россельхозиздат, 1980.- 112 с.

42. Еленевский Р.А. Научно-методические записки. Выпуск 12. М.: Издание главного управления по заповедникам, 1943. - С. 330-333.

43. Ерижев К.А. Горные сенокосы и пастбища России. М.: Родник, // Аграрная наука, 1998.-320 с.

44. Заславский М.Н. Эрозия почв. М.: Высшая школа, 1979. - 246 с.

45. Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней. М.: Россельхозиздат, 1978. - 176 с.

46. Захаров С.А. К характеристике высокогорных почв Кавказа // Изв. Константиновского межевого института, вып. 5, 1914 368 с.

47. Защита почв от эрозии / Под ред. В.Д. Панников. М.: Колос, 1971. - 256 с.

48. Золотокрылин А.Н., Носова JI.M. Связь вертикальной дифференциации микроклиматических условий со стратификацией фитомассы лесных биогеоценозов. Лесоведение, 1974, №4, С. 24-32.

49. Зотов А.А. Улучшение и использование горных сенокосов и пастбищ. М.: Россельхозиздат, 1986. - 118 с.

50. Иванченко Т. Е., Панов В. Д. Распределение атмосферных осадков на северном склоне Большого Кавказа (в пределах бассейна реки Терек) // Сб. работ Ростовской ГМО, вып. 15, 1977. С. 32-47

51. Извеков А.С. Проблемы ландшафтных систем земледелия // Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия. Владикавказ, 1998. - С.35-40.

52. Карманов И.И. Проблемы ландшафтно-сельскохозяйственной типизации земель горных экосистем // Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия. Владикавказ, 1998. -С.27-29.

53. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов Н.Н. Почвоведение. М.: Агропромиздат, 1989.-719 с.

54. Качалов А.А. Деревья и кустарники (справочник). -М.: Лесная промышленность, 1970. 408 с

55. Каштанов А.Н. Комплексный подход к борьбе с водной и ветровой эрозией почвы // 50 лет ВАСХНИИЛ. М., 1979. - С.107-116.

56. Квачакидзе Р.К. Высокогорные леса южного склона Большого Кавказа и основные направления их смен. Тбилиси: Мецниереба, 1979 г.

57. Кирюхина З.П., Пауцкевич З.В. // Почвоведение. 2001. - №9. -С. 1140-1146.

58. Красная книга РСО-А. Владикавказ: Проект-пресс, 1999. - 246 с.

59. Колесников А.И. Декоративная дендрология. -М.: Лесная промышленность, 1974

60. Кузнецов М.С. Противоэрозионная стойкость почв. М.: МГУ, 1981. - 135 с.

61. Кузнецов М.С., Рожков А.Г., Глазунов Г.П. Современное состояние и перспективы развития исследований по защите почв от эрозии в России // Почвоведение. 1994. - №4. - С.100-109.

62. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. М.: МГУ, 1996. -333 с.

63. Ларионов Т.А., Литвин Л.Ф., Заславский М.Н. Факторы эрозии // Эрозионные процессы. -М.: Мысль, 1984. С. 18-27.

64. Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978. - 382 с.

65. Ливеровский Ю.А. К генезису горно-луговых почв // Почвоведение. 1945. № 2. С. 83-101.

66. Ливеровский Ю.А. К географии и генезису бурых лесных почв // Тр. Почв, ин-та им. В.В.Докучаева. 1948. Т. 27. С. 109-132.

67. Леонтьев Г. С. «Дождевые тени» за Скалистым хребтом Центрального Кавказа // Изв. ГГО. 1938. Т. 70. Вып. 2. С. 272-279.

68. Лесков А. И. Верхний предел лесов в горах Западного Кавказа. Бот. журн., 1932, 17, №2.

69. Махатадзе Л. Б., Урушадзе Т. Ф. Субальпийские леса Кавказа. М., 1972.

70. Медведев Я. С. Кавказский подальпийский клен (Acer Trautvetteri). Известия Кавказского общества любителей естествознания и Альпийского клуба. Кн. 2, 1880. С. 9-11

71. Медведев Я.С. Кавказский подальпийский клен (Acer Trautvetteri) на Арарате. «Известия Кавказского Музея» Т.-12, с. 7-8. 1980.

72. Мовсисянц А.П. Использование пастбищ. М.: Колос, 1969. - 128 с.

73. Морозов Г.Ф. Избранные труды. Т. 1,2. М., 1970

74. Орлов Д.С. Химия почв. М.: МГУ, 1985. 376 с.

75. Остапенко Б.Ф. , С.И. Пороша, В.Г. Колотушкин, А.Б. Арсанов, М.Т. Строганов Типы лесов и лесное хозяйство Чечено-Ингушской АССР. Грозный: Чечено-Ингушское книжное издательство, 1971.

76. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесная промышленность, 1976.- 160 с.

77. Пояркова А.И. Ботанико-географический обзор кленов в связи с историей всего рода Acer. Тр. Бот. инст. АН СССР, сер. 1,1., 1933

78. Природные ресурсы Республики Северная Осетия Алания. Т. 6. Почвы. -Владикавказ: Проект-Пресс, 2000. — 384 с.

79. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во МГУ, 1992. - 352 с.

80. Рябчук В.П., Осипенко Ю.Ф. Подсочка деревьев лиственных пород. Львов: Вища школа. Из-во при Львов, ун-те, 1981. - 184 с.

81. Сафаров И.С., Олисаев В.А. Леса Кавказа: Социально-экологические функции. Владикавказ: Ир, 1991.- 271 с.

82. Селиванов А.А., Грязькин А.В. Принципы экологической оценки состояния и антропогенной нарушенности лесных экосистем // Записки горного института / Экология и рациональное природопользование. Литвиненко B.C. гл. ред. СПб.: СПбГГИ, 2003. С. 213-215.

83. Смирнов А.П., Грязькин А.В. Баланс органического вещества и режим СО2 в таежных экосистемах. СПб.: СПбГЛТА, 2000. 200 с.

84. Станюкович К.В. Растительность гор СССР. -Душанбе: Дониш, 1973.-416 с.

85. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Мотовилов Г.П. Методические указания к изучению типов леса. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

86. Справочник лесотаксационных нормативов для Северного Кавказа. М.: ВНИИЦлесресурс, 1995.- 152 с.

87. Справочник лесничего. Ред. Филипчук А.Н. М.: ВНИИЛМ. - 640 с.

88. Темникова Н. С. Климат Северного Кавказа и прилежащих степей. -Л., 1959.-368 с.

89. Третьяков Н.В., Горский П.В., Самойлович Г.Г. Справочник таксатора. Гослесбумиздат, 1952.- 854 с.

90. Торчинов Б.Н., Шорин П.М. Горные земли важный источник увеличения продукции сельского хозяйства / Пути интенсификации горного сельского хозяйства. - Орджоникидзе, 1976. - С.7-16.

91. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005. - 340 с.

92. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации. М.: ВНИИЛМ, 2000. - 67 с.

93. Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв. М.: Наука, 1986.-244 с.

94. Холявко B.C., Д.А. Глоба-Михайленко, Е.С. Холявко Атлас древесных пород Кавказа Изд-во «Лесная промышленность» Москва 1978. 216 с.

95. Хуршудян П. Л. Отдельный оттиск из «Известий» Академии наук АССР, том 6, № 7. Из-во Академии наук АССР: Ереван, 1953.

96. Чмыр А.Ф. Биологические основы воспроизводства ельников. Л.: Наука, 1979.- 128 с.

97. Шенников А.П. Введение в геоботанику. Л.: Наука, 1964. - 447 с.

98. Шиманюк А.П.Дендрология. М.: Лесная промышленность, 1974. - 264 с.

99. Шифферс Е.В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 399 с.

100. Dechnik L., Filipek Т., Mazur Z. Influence of phisicochemical and properties of soil from an eroded area on the crop of winter wheat. Poj. J. soil sc. - 1990. -P.89-93.

101. Muller H.L. Wesen und Probleme der Agrookosysteme. Bid. Rundschau., 1976. - Bd. 14. - № 5. - S. 310-344.

102. McCullough R., Weiss D. An environmental look at the 1985. Farm Bull. Journal of Soil and water Conservation. 1985. - V 40. - №2. - P.267-270.

103. Hakansson J., Voorhees W.B., Riley H. Vehicle and wheel Factors influencing Soil Compaction and crop Response in different Traffic Regimes Amsterdam // Soil tillage research. 1998. - V. 11. - P. 239-282.

104. Wolf E. Acer Trautvetteri Medw. Kaukasischer Hochgebirgsahorn // Gartenflora, 40.-Berlin, 1981.-p. 263-266.