Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Распределение и динамика фитомассы и ее годичного прироста в лесном покрове Оренбургской области

ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Распределение и динамика фитомассы и ее годичного прироста в лесном покрове Оренбургской области"

На правах рукописи -

Кузьмин Николай Иванович

Распределение и динамика фитомассы и ее годичного прироста в лесном покрове Оренбургской области

Специальности 06.03 02. - Лесоустройство и лесная таксация; 06.03 03. - Лесоведение и лесоводство,

лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

□□3169575

Екатеринбург - 2008

003169575

Отзыв можно направить также по адресам Факс (343)254-62-25 либо е-та11 депега1@тх2 1^еи гп

Работа выполнена в Уральском государственном лесотехническом

университете

Научные руководители

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Владимир Андреевич Усольцев, доктор сельскохозяйственных наук, доцент Александра Ивановна Колтунова

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Станислав Николаевич Санников, кандидат сельскохозяйственных наук Ольга Александровна Петелина

Ведущая организация - Институт леса им В Н. Сукачева СО РАН

Защита состоится 29 мая 2008 г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 281.01 при Уральском государственном лесотехническом университете по адресу. 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 36, ауд 320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного лесотехнического университета

Автореферат разослан 28 апреля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, л»

доцент М ^ А Г Магасумова

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Идея устойчивого развития имеет исторические корни и отражает глубочайший кризис непрерывного технического лрогресса исчерпание природных ресурсов, необходимых для существования цивилизации и нарастание количества отходов жизнедеятельности человека в окружающей природной среде (Писаренко, Страхов, 2006) Поэтому необходима государственная экологическая политика, направленная на обеспечение экологической безопасности населения, сохранение и воспроизводство естественных экосистем и природных комплексов, эффективное экологически безопасное природопользование, обеспечение национальных интересов при решении глобальных экологических проблем и др (Лопатин, Исаев, Кузьмин, 2005)

Уровень жизни человека оценивают в первую очередь количеством потребляемой им энергии С точки зрения обязательств по Киотскому протоколу образующийся при производстве энергии из биотоплива углекислый газ не относится к парниковым газам, так как биомасса и продукты ее сгорания рассматриваются как часть природного углеродного цикла Поскольку основную часть потенциального биотоплива составляет фи-томасса лесного покрова, необходимо знать ресурсы лесной фитомассы (органического углерода) и их распределение по территории страны Однако точность имеющихся оценок ежегодно депонируемого в лесной фитомассе углерода совершенно неприемлема для целей прогнозирования глобальной экологической ситуации Для лесов России оценки по данным разных исследователей варьируют по углеродному пулу от 28 до 50 Гт (КигЬапоу, 2000), и по годичному стоку углерода в лесные экосистемы от 58 до 429 Мт (Залиханов и др, 2006)

Настоящая работа посвящена оценке фитомассы и ее годичного прироста, т е. углерододепонирующей способности лесных насаждений на ле-сопокрытых площадях Оренбургской области с принятием в качестве исходной (базовой) единицы расчетов территории отдельного лесхоза.

Исследования автора проводились в 2005-2008 гг в рамках проектов «Картирование углерододепонирующей емкости лесных экосистем Уральского региона» и «Разработка системы пространственного анализа депонирования углерода лесными экосистемами Уральского региона», гранты РФФИ №№ 04-05-96083 и 07-07-96010

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы была оценка распределения и динамики фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесопокрыгых площадей Оренбургской области с использованием фактических данных о фитомассе и первичной продукции насаждений и материалов Государственного учета лесного фонда (ГУЛФ) с построением соответствующих карт-схем за период с 1983 по 2007 гг В связи с поставленной целью конкретные задачи исследования

• структурировать материалы ГУЛФ (форма 2) по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг с целью их последующей стыковки с фактическими данными фитомассы и ее годичного прироста на 1 га насаждений,

• сформировать базу данных о фитомассе и ее годичной продукции лесо-образующих пород Уральского региона,

• разработать систему эмпирических регрессионных моделей фитомассы и ее годичной продукции для лесообразующих пород,

• совместить эмпирические модели фитомассы с данными ГУЛФ Оренбургской области по учетам 1983, 1993 и 2007 гг и проанализировать изменение запаса фитомассы за данный период,

• совместить эмпирические модели годичной продукции фитомассы с данными ГУЛФ Оренбургской области по учетам 1983,1993 и 2007 гг.;

• построить карты-схемы распределения запасов и годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области.

На защиту выносятся следующие положения

• таблицы распределения запаса общей (надземной и подземной) фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесопокрытых площадей на территории 27 лесхозов Оренбургской области, по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг.,

• карты-схемы распределения углеродного пула и годичного депонирования углерода, отнесенных на 1 га насаждений лесопокрытых площадей Оренбургской области, по состоянию на 1983,1993 и 2007 гг;

• регрессионные зависимости углеродного пула и годичного депонирования углерода, отнесенных на 1 га насаждений лесопокрытых площадей, от гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова (ГТК), дифференцированные по годам лесоинвентаризации,

• метод расчленения приращения запаса фитомассы за 24-летний период на две составляющие за счет увеличения (а) лесопокрытой площади и (б) продуктивности насаждений

Научная новизна Впервые проанализирована динамика лесного фонда Оренбургской области за последние 24 года, сформирована база данных о фитомассе и ее годичной продукции лесообразующих пород и рассчитаны соответствующие эмпирические модели, экстраполированные по материалам ГУЛФ на лесопокрытые площади лесхозов Оренбургской области. Впервые с использованием материалов ГУЛФ выполнено картирование запасов и годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области и установлена их связь с ГТК за последние 24 года

Практическая значимость работы состоит в разработке исходной базы для расчета углеродного бюджета лесных экосистем, для реализации систем лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение продуктивности и комплексное освоение лесов Оренбургской области. Ре-

зультаты работы могут быть полезны при осуществлении экологического мониторинга и экологических программ разного уровня и используются Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Оренбургской области и ГУП Оренбургской области «Оренбургский лесхоз» в их практической деятельности

Обоснованность выводов и предложений Использование обширного экспериментального материала и современных методов статистического анализа, системный подход при анализе фактических материалов и интерпретации полученных результатов, реализация поставленных задач на уровне рекурсивных регрессионных моделей, использование современной вычислительной техники и адекватных компьютерных программ определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов

Личное участие автора. Все виды работ по диссертации от сбора исходного материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии

Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на международной научно-практической конференции «Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве история и современность», Оренбург, 2005, международной научной конференции «Биологическое разнообразие азиатских степей» в Казахстане, Кустанай, 2007; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса», Брянск, 2007, международной научно-практической конференции «Современное состояние лесного хозяйства и озеленения в республике Казахстан проблемы, пути их решения и перспективы», Казахстан, Щучинск, 2007; Третьем международном научно-практическом интернет-семинаре «Лесное хозяйство и зеленое строительство в Западной Сибири», Томск, 2007, Восьмой международной научно-технической интернет-конференции «JIec-2007», Брянск, 2007; всероссийской научной конференции с международным участием «Новые методы в дендроэкологии», Иркутск, 2007

Публикации Основное содержание диссертации изложено в 12 печатных работах, в том числе 2 - в рецензируемых журналах «Хвойные бо-реальной зоны» и «Лесной вестник»

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 120 страницах, состоит из введения, 5 глав и 11 приложений Список использованной литературы включает 115 наименований, в том числе 24 иностранных Текст иллюстрирован 12 таблицами и 21 рисунком

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

При первых определениях биологической продуктивности лесов и депонирования в них углерода, выполненных на евразийском континенте, использовался экспериментальный материал небольшого числа пробных

площадей Оценки запасов углерода для территории бывшего СССР, выполненные путем экстраполяции эмпирических данных фитомассы лесов на территориальные комплексы, составили от 88 (Kolchugma, Vinson, 1993) до 135-291 Гт (Olson et al, 1983) Когда при определении запасов углерода в лесах России стали использовать данные ГУЛФ, были получены значения 41,2 (Исаев и др 1993), 30 (Алексеев, Бердси, 1994) и 33 Гт (Швиденко и др., 2000), т е оценки запасов углерода, выполненные путем прямой экстраполяции данных пробных площадей на обширную территорию, оказались сильно завышенными

Годичный прирост фитомассы, или чистая первичная продукция (net primary production - NPP) является важнейшей экосистемной характеристикой с точки зрения продукционного процесса Первые карты-схемы по NPP лесов Евразии (Лит, 1974), как и по фитомассе, были составлены без учета данных ГУЛФ При оценке NPP лесов России на основе данных ГУЛФ получены значения 212 (Исаев и др , 1993), 262 (Исаев, Коровин, 1997), 256 (Замолодчиков и др, 2005), 285 (Гитарский и др, 2006), ИЗО (Замолодчиков, Уткин, 2000) и 1707 млн тС (Швиденко и др., 2001) Таким образом, величины годичного депонирования углерода в фитомассе лесов России, оцениваемые разными авторами по разным методикам, существенно различаются

Для Оренбургской области имеется оценка фитомассы лишь в целом (Алексеев, Бердси, 1994), а какие-либо определения NPP лесного покрова отсутствуют

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ЛЕСНОЙ ФОНД ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

В физико-географическом отношении территория Оренбургской области площадью 124,0 тыс кв км охватывает юго-восточную окраину Восточно-Европейской равнины, южную оконечность Урала и южное Зауралье На ее территории представлены ландшафты лесостепной средней полосы России, степей Заволжья и Тургая, лесистых низкогорий Южного Урала, сосново-березового лесостепья Западной Сибири

Климат Оренбуржья характеризуется хорошо выраженной континен-тальностью большой амплитудой колебаний температуры воздуха между зимой и летом (34-38°С) и дефицитом атмосферных осадков, годовая сумма которых колеблется от 450 мм на северо-западе до 350 мм на юге и юго-востоке области По термическим ресурсам вегетационного периода, выраженным суммами активных температур воздуха выше 10°С, территория области делится на четыре зоны умеренно теплую, теплую, очень теплую и жаркую (суммы активных температур выше 10°С соответственно меньше 2400,2400-2600,2600-2800 и более 2800°С) (Ефимов, 1999)

Территория Оренбургской области расположена в двух почвенных зонах — черноземной (75%) и каштановой Значительная протяженность области (с северо-запада на юго-восток свыше 700 км) и связанные с этим различия климата, растительности, геоморфологии и геологического строения определили формирование нескольких почвенных подзон, включающих в себя около 20 типов почв Обыкновенные черноземы совместно с южными составляют основу почвенного фонда (27,6 н 33,3 %) (Климен-тьев, 1999)

На территории области выражены две ботанико-географические зоны лесостепная и степная Лесостепная зона занимает крайние северозападные и северные районы области, примыкающие к границе с Башкирией Лесостепь здесь представлена южнолесостепной подзоной Большую часть территории области занимает степная ботанико-географическая зона (зона настоящих дерновинно-злаковых степей) В ее пределах выделены три подзоны - северная степь, типичная степь и подзона южных полынно-злаковых степей (Чибилев, 1999)

Из хвойных пород на территории Оренбуржья в естественном виде произрастают лиственница сибирская (северо-восточная часть области) и сосна, которая кроме Бузулукского бора встречается еше в восьми районах области Широколиственные породы представлены д>бом черешчатым, липой сердцелистной, кленом остролистным, вязами гладким и шершавым Из мелколиственных пород деревьев повсеместно растет береза Она представлена двумя видами березой пушистой и березой повислой Береза пушистая распространена значительно реже, чем береза повислая, и встречается, главным образом, на заболоченных местах Также повсеместно произрастает осина Одной из главных лесообразующих пород в поймах рек является тополь черный (осокорь) По долинам рек и в водораздельных лесах северо-запада встречается тополь белый, ольха черная и серая Повсеместно произрастают древесные и кустарниковые виды ив Всего в Оренбуржье отмечено произрастание около 100 видов деревьев и кустарников (Чибилев, 2000)

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА РАБОТЫ

3 1 Структуризация данных ГУЛФ по Оренбургской области

Поскольку повыдельный банк данных ГУЛФ практически недоступен для стороннего пользователя, то структуризации нами подвергнуты не повыдельные, а сводные данные ГУЛФ, представленные в материалах лесоустройства по каждому лесхозу в форме 2 Структурирование предполагает модификацию данных формы 2 таким образом, чтобы можно было состыковать эти данные с регрессионными моделями фитомассы и ее годичного прироста

По данным ГУЛФ для каждого лесхоза составлены двухвходовые таблицы распределения покрытой лесом площади и запаса стволовой древесины по лесообразующим породам и группам возраста по учетам 1983, 1993 и 2007 гг С учетом возраста главной рубки, назначенного лесоустройством по каждой породе, группы возраста переведены в классы возраста Установлено, что в результате лесокультурных работ и естественного лесовозобновления, произошло увеличение лесопокрытой площади за период с 1983 по 1993 гг на 8 %, с 1993 по 2007 гг на 4% и за весь исследуемый период - на 12 % Около 60% увеличения лесопокрытой площади составили лесные культуры (Кузьмин, 2005) Основные изменения произошли в показателях продуктивности древостоев- общий запас стволовой древесины возрос за период с 1983 по 1993 гг. на 22 %, с 1993 по 2007 гг -на 26% и за весь исследуемый период - на 48 %, а в расчете на 1 га лесопокрытой площади соответственно на 13, 17 и 30% Продуктивность лесов России, согласно данным ГУЛФ, с 1961 по 1998 гг повышалась в среднем на 0,5% в год (Алексеев, Марков, 2003) Причины такого увеличения кроются в снижении объема рубок, а также во влиянии климатических изменений Подобное увеличение продуктивности лесов зафиксировано также в европейских странах (Кту^е, КоциБ, 1997)

3 2. Формирование базы данных о фитомассе и ее годичном приросте в насаждениях Уральского региона и ее характеристика

Сформированная нами база данных о запасах фитомассы в насаждениях основных лесообразуюших древесных пород Урала и прилегающих к нему регионов включает в себя 1399 определений, в том числе сосна -326, ель - 71, пихта -52, лиственница - 176, кедр - 73, дуб - 127, береза-172, осина и тополь - 81, ольха серая - 34, ольха черная - 30, липа - 215, ясень - 37, клен - 5 определений фитомассы, т/га Сюда вошли данные фитомассы лесных культур сосны обыкновенной, ясеня зеленого и тополя черного в количестве 12 пробных площадей, заложенных нами в лесном фонде Оренбургской области (Колтунова и др , 2007)

Данные о годичном приросте фитомассы насаждений Уральского региона включают в себя 265 определений, в том числе сосна - 101, ель -50, лиственница - 18, береза- 31, осина и тополь - 23, ольха- 5, липа - 16, дуб - 15, ясень - 3 и клен - 3 определений годичной продукции, совмещенных с данными о фитомассе на тех же пробных площадях, т/га Экспериментальных данных о годичном приросте фитомассы насаждений лесооб-разующих пород Урала примерно в 5 раз меньше, чем данных по фракционному составу фитомассы

3 3 Разработка регрессионных моделей фигомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесообразующих пород

Значения фитомассы в базе данных мы проанализировали в связи с возрастом и запасом древостоев как основными определяющими массооб-разующими показателями, входящими в сводки ГУЛФ. Для каждой древесной породы рассчитаны уравнения

1пР,или In(P./Áf) = f [irлА, (Ш)\ lnM¡, (1)

где Р, - фитомасса фракций (стволы, ветви, хвоя, корни, нижние ярусы, соответственно Pst, Pbr, Pf, Pr, Pü), т/га, А - возраст древостоя, лет, и М -запас древостоя, м3/га В некоторых случаях в уравнения (1) в качестве независимых переменных вводили показатели фитомассы

Взаимосвязь величины годичного прироста фитомассы (2„ т/га) с массой ассимиляционного аппарата известна с XIX века (Hartig, 1896) Мы модифицировали ее, включив в уравнения в качестве независимых переменных не только массу листвы, но и другие характеристики древостоя, и по материалам базы данных рассчитали уравнения.

laZ,= í(\nA, InM, \пР,) (2)

Уравнения (1) и (2) связаны между собой по рекурсивному принципу, вполне адекватны эмпирическим данным и их константы статистически значимы на уровне t0¡

3 4 Совмещение регрессионных моделей фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесоаокрытых площадей с базой данных ГУЛФ по Оренбургской области

Путем табулирования моделей (1) по запасу стволов (М, м3/га) и возрасту (А, лет) насаждений каждой ячейки структурированной таблицы данных ГУЛФ отдельно для каждой породы рассчитаны запасы фитомассы по фракциям на 1 га лесопокрытой площади После умножения их на лесо-покрытую площадь, соответствующую каждой ячейке и сложения результатов по классам возраста получены итоговые запасы фитомассы по каждой фракции отдельно для каждой породы и путем сложения последних по фракциям и породам - итоговые запасы фитомассы на всей покрытой лесом площади лесхоза.

Для расчета годичного прироста фитомассы на лесопокрытых площадях Оренбургской области мы применили метод использования не только данных ГУЛФ, но и результатов расчета количества фитомассы листвы и других фракций древостоев на тех же площадях

Алгоритм совмещения моделей (2) с матрицами лесоустроительных данных по запасам и лесопокрытым площадям аналогичен алгоритму совмещения моделей (1) с той лишь разницей, что при табулировании моделей (2) в них подставляются данные не только возраста и запаса стволовой

древесины, но и массы хвои, корней и тькнич ярусов из таблиц, содержащих резулыаты расчета фитомассы по лесхозам Путем деления полученных юдичных приростов фитомассы на песопокрытую и общую площади каждого лесхоза получены распределения годичного прироста фитомассы, отнесенно! о к I га соответственно лесопокрытой и общей площадей

ГЛАВА 4 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФИТОМАССЫ В НАСАЖДЕНИЯХ ЛЕСОИОКРЫТЫХ ПЛОЩАДЕЙ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

4 I Резу п.гаты совмещения регрессионных моделей фитомассы насал 1ений с базой данных Г УЛФ Оренбургской области и их анализ за период с 1983 по 2007 гг

В резу п.iare реализации описанной н предыдущей главе процедуры мы подучи 1и показатель фитомассы, взвешенный по классам возраста, запасам сто юной лревесины и долевом} учаиию каждой породы Подобная процедура но совокупности лесообразующих древесных пород осуществлена по всем 27 лесхозам Оренбурзской области штри периода лесоин-вентари зацин

Итоговые результаты для всех лесхозов Оренбургской области за пе-pnoi с 1983 по 2007 гг свидетельствуют о закономерном увеличении запаса фитомассы насаждений по всем лесхозам области за указанный период Итоговое по об тети увеличение фитомассы ¡а период с 1983 по 1993 гг состави ю 20% а за период с 1983 по 2007 и 38% Это увеличение произошло как ¡а счет увеличения лесопокрыгои площади, так и за счет повышения продуктивности лесов

Лесопокрытая площадь области в течение 24-летнего периода возросла на 12 % По лесхозам это увеличение крайне неравномерное - от I-2% на северо-западе области до 335 % на юю-востоке (рис 1) Закономерность увеличения лесопокрытой площади в направлении с северо-запада на юг и юго-восток находится в соответствии с закономерностью снижения доли лесопокрытой площади в общей площади, или лесистости территории лесхоза (рис 2) Поскольку плоишь лесхоза меньше, чем административною района, то лесистость лесхоза существенно превышает таковую дтя района, особенно на юге области Если лесистость Северного, Бузу-лукскот. Акбулакского и Домбаровскою районов составляет соответственно 19, 22, 0,5 и 0,4% (Чибилев, 2000), го лесистость одноименных лесхозов - соответственно 92, 84, 48 и 33% В целом, лесистость области за последние 40 лет увеличилась с 3,3 до 4,6%, те в 1,4 раза (Кузьмин, 2005)

Для аналитического описания и установления степени достоверности названной зависимости рассчитано уравнение

In(ívW) = 7,7572- 0,0694 (¿es), R=0,5\, (3)

1де ü\d - уве шчение лесопокрытой площади лесхозов за 24-летний

Северный ¡5 Tumлинсь Б^гуруслаиский 16 И.К-К1КНН

у Асоссоский 1" Краоио\о Абдулниский IX Оренбург

5 6 Поносаре»скин 19 Соль-Иле EviyavnCKuii 20 A coy .iaкi

7 Сорочипс*ий Белвсаски

К Шарлыксхин K)«»ii.iuk

9 Нивоссргясвсхин 2J HoBOipoit

IÜ 11 12 " Черкорсчсиспш ' Квврксис Сaкмареким ~ -25 Орекхй Тюльгаыекмп ' 26 ' Лламоиск

1 i Схрахташский 2' Домбаров

14 Первомайский

Рис. 1. Увеличение лесопокрытой площади (%) лесхозов Оренбургской области за период с 1983 по 2007 гг. Диапазоны: 1-1-5; II - 6-36 и III - 37-335 %

Рис. 2. Лесистость (%) территории лесхозов Оренбургской области по учету 2007 г. Диапазоны: I - 33-68; II - 69-82; III - 83-92 %

период, в процентах к лесопокрытой площади на начало исследуемого периода (1983 г), Les - лесистость лесхозов по состоянию на 2007 г, % Уравнение (3) достоверно на уровне значимости tas {¡факт ~ 5,0 > t()5 =2,0) Оно характеризует обратно пропорциональную зависимость увеличения лесопокрытой площади лесхозов от лесистости их территории

В свою очередь, лесистость территории обусловлена фактором, лимитирующим ее на южной окраине лесного ареала, а именно, - степенью увлажнения регионов на территории области, выраженной гидротермическим коэффициентом Г Т Селянинова (GTK) С карты-схемы распределения территории Оренбургской области по зонам увлажнения мы сняли значения GTK и рассчитали зависимость от него лесистости территории лесхозов по уравнению

¿« = 371 -303,2/(G7X)-412,3 (\nGTK), tf = 0,655 (4)

Константы уравнения (4) достоверны = 3,3 и 3,5 > t(b =2,0) Уравнение (4) характеризует прямо пропорциональную связь лесистости территории с GTK чем ниже влагообеспеченность территории, тем ниже ее лесистость, а чем ниже лесистость, тем больше площадь, не покрытая лесом и, следовательно, больше площадь лесокультурного фонда Лесопо-крытая площадь за 24 года увеличилась за счет молодняков, имеющих намного меньшие запасы Следовательно, приращение запаса фитомассы за исследуемый период произошло как за счет увеличения лесопокрытой площади, так и вследствие увеличения запасов стволовой древесины на исходной лесопокрытой площади

Для вычленения названных двух составляющих находим разности запасов фитомассы насаждений по каждому лесхозу путем вычитания значений 1983 г. (Р|98з) из соответствующих данных 2007 г. (Р2007)» а затем -относительные показатели (UvelP, « [(Р2007 - Pivm) / Р|98з]х Ю0 Таким же образом получено относительное увеличение лесопокрытой площади за 24 года (Les) Установлена обратно пропорциональная зависимость UvelP, от Les, описываемая уравнением

ln(ÎÂWP,) = 7,5241 -0,0483 (¿es), «' = 0,557, (5)

Уравнение (5) достоверно на уровне значимости (^ип= 5,3 > t0s =2,0)

Необходимо было выяснить, за счет чего произошло увеличение фитомассы на лесопокрытых площадях лесхозов, т е установить, какая часть этого приращения получена за счет увеличения лесопокрытых площадей и какая - за счет повышения продуктивности (запаса стволовой древесины)

Поскольку предельный возраст древостоев на облесенных площадях ограничен примерно 20 годами, те 1 и II классами возраста для лиственных древостоев и I классом - для хвойных, производим выборку фитомассы всех фракций и соответствующих площадей только I класса возраста для хвойных и I-II классов возраста - для лиственных и для каждого лесхоза получаем значения фитомассы на 1 га молодняков. Для области в среднем этот показатель составил 27 т/га

Затем путем умножения полученных показателей фитомассы на 1 га на соответствующие значения «приращенных» площадей имеем приращение фитомассы за счет увеличения лесопокрытой площади за исследуемый период Путем вычитания их из соответствующих значений общего приращения фитомассы получаем приращения фитомассы, произошедшие за счет повышения продуктивности на исходных (по уровню 1983 г ) лесопо-крытых площадях Доли приращения фитомассы, произошедшего за счет увеличения лесопокрытой площади и вследствие повышения продуктивности насаждений, в целом по области составляют соответственно 11 и 89 %

Чтобы проанализировать, как изменяется это соотношение по отдельным лесхозам, доля приращения фитомассы за 24-летний период, произошедшего за счет увеличения лесопокрытых площадей (DolP„ %) проанализирована в связи с лесистостью (Lei, %), и получено уравнение

ln(Do/P,) = 5,6297-0,0425 (¿es), = 0,535, (6)

Уравнение (6) достоверно на уровне значимости гп> (1факт = 5,0 > fo =2,0) Оно характеризует обратно пропорциональную зависимость DolP, от лесистости территории лесхоза чем она ниже, тем выше доля приращения фитомассы, произошедшего за счет увеличения лесопокрытой площади в течение исследуемого периода, и тем ниже доля приращения фитомассы, произошедшего вследствие повышения продуктивности насаждений

Сопоставление оценок фитомассы на покрытых лесом площадях, полученных для разных регионов путем 1) совмещения фактических данных пробных площадей с материалами ГУЛФ (Бумблаускис, 1996, Цветков, Сурина, 2003, Тулохонов и др , 2006, Усольцев, 2007, Канунникова, 2007) и 2) простой экстраполяции названных данных на территориальные комплексы (Базилевич, Родин, 1967) показало, что второй метод завышает оценки фитомассы для северной и центральной частей бореальной зоны примерно втрое, а для лесостепи и степи, напротив, занижает в 4-6 раз Наш результат для Оренбургской области (80-100 т/га) превышает значение фитомассы для степи по Н И Базилевич и Л Е Родину (5-13 т/га) примерно в 10 раз По-видимому, необходимо дальнейшее совершенствование методов экстраполяции данных фитомассы пробных площадей на территориальные комплексы.

4 2 Карты-схемы распределения углерода фитомассы на лесопокрытых площадях Оренбургской области и их анализ

Итоговые цифровые данные о запасах фитомассы пересчитаны в показатели углерода по переводному коэффициенту фитомасса угперод, равному 0,5 (Кобак, 1988, Matthews, 1993), и общий углеродный пул фитомассы лесов Оренбургской области составил в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 14,7, 17,5 и 20,3 млн т Его величина, отнесенная на 1 га лесопокрытой площади области (соответственно 40, 45 и 50 т/га), оказалась

близка к результатам В А Алексеева и Р А Бердси (1994) (45 т/га), а также А С Исаева и ГН Коровина (1997) (49 т/га) Однако наши результаты дают более детальную информацию, поскольку получены на уровне лесхозов, а не области в целом

После перевода значений фитомассы в показатели углерода и разнесения последних по трем градациям составлены карты-схемы распределения углерода насаждений на территории Оренбургской области по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг (рис 3) Названные три уровня запаса углерода на единице площади распределились на территории области по градиенту север-юг, причем очевиден сдвиг уровней запаса углерода во времени в том же направлении, или по градиенту снижения СТ£

Для аналитического описания названной закономерности мы рассчитали по каждому периоду учета зависимость запаса углерода в фитомассе (С„„, т/га) насаждений лесхозов от соответствующего СТ/С, снятого с карты-схемы распределения территории Оренбургской области по зонам увлажнения (Ефимов, 1999) и получили регрессионные уравнения вида

Сш = а(1 + а, (С77Х), (7)

характеристика которых приведена в табл 1

Таблица 1

Характеристика уравнений (7) по трем периодам учета

| Зависимая J переменная Константы и независимая переменная R2 SE

ао a, (GTK)

¡ 1983

г 1 -26,1 72,6 0,432 9,4

1993

г > *— -26,6 80,7 0,437 | 10,3

2007

1 Сш | -26,3 | 86,8 0,391 12,2

Очевидно, что значения углового коэффициента а, уравнения (7) возрастают по годам учета, т е для учетов 1983, 1993 и 2007 гг угловые коэффициенты равны соответственно 72,6, 80,7 и 86,8 (см табл 1) Про-ранжировав периоды учета 1983, 1993 и 2007 гг числами натурального ряда и введя в уравнение (7) «фиктивную» переменную X (Дрейпер, Смит, 1973), мы рассчитали зависимость запаса углерода в фитомассе (Сю„ т/га) в каждом лесхозе от величин GTK и X и получили уравнение

Сш = -26,3 + 66,2 (GTK) + 7,0 {GTK)X, R2= 0,463, (8) где X - числа натурального ряда 1, 2, 3 Константы при переменных уравнения (8) достоверны на уровне значимости t0¡ (t^Km = 5,8 и 3,5 > tn¡ =2,0) Это означает, что в исследованном временном диапазоне происходит последовательное увеличение крутизны наклона линии регрессии, характеризующей связь запаса углерода с GTK Иными словами, уравнение (8)

в

Рис. 3. Распределение запасов углерода в насаждениях, т/га общей площади; I- 0,5-10: II- 11-37; III- 38-49 т/га, по годам: а-1983; 6-1993; в-2007.

дает достоверное аналитическое описание, во-первых, зависимости запаса углерода на 1 га площади того или иного лесхоза от гидротермического коэффициента и, во-вторых, временного сдвига этой зависимости в виде последовательного увеличения углового коэффициента по годам 1983, 1993 и 2007

Протабулировав уравнение (8) по задаваемым значениям X, равным 1,2 и 3, которые соответствуют 1983, 1993 и 2007 гг. учета, а затем - по задаваемым значениям гидротермического коэффициента, изменяющегося на территории Оренбургской области от 0,55 на юге до 0,85 на севере, получаем, что увеличению GTK на величину 0,1 соответствует возрастание запаса углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно на 7,3,8,0 и 8,7 т/га

Таким образом, на статистически достоверном уровне установлена прямая зависимость запаса углерода насаждений на 1 га общей площади лесхозов от гидротермического коэффициента

ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДИЧНОГО ПРИРОСТА ФИТОМАССЫ В НАСАЖДЕНИЯХ ЛЕСОПОКРЫТЫХ ПЛОЩАДЕЙ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

5 1 Результаты совмещения регрессионных моделей годичного прироста насаждений с базой данных ГУЛФ Оренбургской области за период с 1983 по 2007 гт

Особенность выбранного нами метода расчета первичной продукции и годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области состоит в том, что фактические показатели годичного прироста фитомассы, полученные на пробных площадях, стыкуются посредством их регрессионных моделей не только с данными ГУЛФ, но и с результатами расчета количества фитомассы на тех же лесопокрытых площадях по рекурсивному принципу (Усольцев и др, 2004; Усольцев и др, 2008) Путем деления рассчитанных годичных приростов фитомассы на лесопокрытую и общую площади каждого лесхоза получены распределения годичного прироста фитомассы, отнесенного на 1 га соответственно лесопокрытой и общей площадей 27 лесхозов области по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг

Величина годичного прироста фитомассы на 1 га лесопокрытой площади, взвешенная по доле участия пород в лесном фонде, запасу стволовой древесины и общей фитомассе и по величине занимаемой лесопокрытой площади, варьирует по лесхозам в довольно широком диапазоне -от 1,6 до 8,9 т/га. Итоговый по 27 лесхозам годичный прирост фитомассы на всей лесопокрытой площади в лесах Оренбургской области составил по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 2,4, 2,7 и 2,9 млн т, а годичное депонирование углерода в фитомассе 1,20, 1,35 и 1,45 млн т,

те увеличение за 24 года составило 21% Возможной причиной увеличения биологической продуктивности лесов Оренбургской области является изменение климатических условий Данные по годичному депонированию углерода получены для Оренбургской области впервые

5 2. Карты-схемы распределения годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области и их анализ

После перевода значений годичного прироста фитомассы в показатели депонирования углерода на 1 га общей площади лесхозов по переводному коэффициенту, равному 0,5 и разнесения последних по трем градациям составлены карты-схемы распределения годичного депонирования углерода насаждений на территории Оренбургской области по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг (рис 4) Названные три уровня годичного депонирования углерода на единице площади распределились по территории области аналогично распределению запаса углерода на рис 3, в направлении север-юг, причем очевиден сдвиг уровней годичного депонирования углерода во времени в названном направлении, или по градиенту снижения СТК

Для количественного описания названной закономерности мы рассчитали зависимость величины депонирования углерода в фитомассе (2СШ, т/га) в каждом лесхозе отдельно по каждому периоду учета от соответствующего значения СТА', снятого с карты-схемы распределения территории Оренбургской области по зонам увлажнения (Ефимов, 1999) и получили регрессионные уравнения вида

2СШ = а<, + а, (вТК), (9)

характеристика которых приведена в табл. 2

Таблица 2.

Характеристика уравнений (9) по трем периодам учета

Зависимая переменная Константы и независимая переменная Я2 БЕ

ао а, (СТК)

1983 г.

2СШ -2,147 5,985 0,497 0,68

1993 г.

2Сю1 -1,877 6,086 0,495 0,69

2007 г.

2С,01 -1,731 6,097 0,387 0,87

Поскольку закономерности изменения констант ао и а, по годам учета повторяют таковые уравнений (7) (см табл 1), значения годичного депонирования углерода по лесхозам аппроксимируем как функцию двух факторов - СТК и года учета (1983, 1993 и 2007), закодированного рядом натуральных чисел, соответственно 1,2, и 3 В итоге получено уравнение 2С,0, = -1,919 + 5,366 (СТК) + 0,345((77Х)Х , /^=0,474 (10)

Рис. 4. Распределение годичного депонирования углерода в фитомассе насаждений, т/га общей площади; 1- 0,2-0,8; II- 0,8-2,4; ill- 2,4-3,8 т/га, по годам: а—1983; 6-1993; в-2007.

Константы уравнения (10) достоверны на уровне значимости t0¡ (trpa„m = 6,7 и 2,4 > tos =2,0) Уравнение характеризует прямо пропорциональную связь годичного депонирования углерода на 1 га с GTK, причем угол наклона линии регрессии в течение 24-летнего периода закономерно возрастает

Протабулировав уравнение (10) по задаваемым значениям X, равным 1, 2 и 3 и соответствующим 1983, 1993 и 2007 гг учета, а затем - по задаваемым уровням GTK, получаем, что увеличению GTK на величину 0,1 соответствует возрастание годичного депонирования углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно на 0,57, 0,61 и 0,64 т/га Таким образом, на статистически достоверном уровне установлена пропорциональная связь годичного депонирования углерода на 1 га с GTK

Отношение годичного депонирования углерода к углеродному пулу фитомассы (OTN, %) характеризует скорость обновления органического вещества фитомассы и является одной из важнейших характеристик функционирования лесных экосистем (Базилевич и др, 1986) OTN изменяется во времени и пространстве По данным Р Ш Кашапова (2002, 2004), в «до-промышленную эпоху» (вторая четверть XVIII в ) Башкирии он составлял 4%, а в настоящее время 6%, в том числе для лесов - 4,9% По данным О В Канунниковон (2007) для лесов Башкирии OTN составил 6,8%, т е выше в 1,4 раза, и причина почти полуторного расхождения - в применении разных методик если Р Ш Кашапов напрямую экстраполирует данные Л Е Родина и Н И Базилевич (1965) о фитомассе и годичном приросте насаждений (соответственно 26 и 22 пробные площади) на лесопокрытые площади, то О В Канунникова стыкует данные соответственно 1372 и 237 определений на пробных площадях (Усольцев, 2001) с материалами ГУЛФ с использованием рекурсивной системы уравнений

Для подзоны южной тайги в Бурятии А К Тулохонов с соавторами (2006) приводят значение OTN, равное 1,06 % Причина 5-6-кратного расхождения такого результата с данными Р Ш Кашапова и О В. Кануннико-вой, по-видимому, кроется в том, что расчеты для лесов Бурятии (Тулохонов и др , 2006) выполнены по иной методике В частности, А К Тулохонов с соавторами используют при расчетах годичного депонирования углерода фактические показатели фитомассы, а не первичной продукции насаждений Поскольку они определяют значение годичного депонирования углерода по таблицам хода роста древостоев (Общесоюзные нормативы , 1992), а не по полному годичному приросту (включая опад), то в данном случае оценивается не первичная, а нечто среднее между первичной и эко-системной продукцией, поскольку учтен отпад стволов, но не учтен ежегодный опад крон и корней В результате такой подмены понятий имеет место занижение искомого показателя в несколько раз

Рассчитанные для каждого лесхоза величины OTN связаны с GTK двухфакторным уравнением

OTN = 8,555 + 1,946 (GTK)X- 1,879 X, R2 = 0,467 (1 1)

Константы уравнения (11) достоверны на уровне значимости % = 6,7 и 5,6 > to, =2,0) Протабулировав уравнение по задаваемым значениям X, равным 1, 2 и 3 и соответствующим 1983, 1993 и 2007 гг учета, а затем по задаваемым значениям GTK, получаем, что увеличению GTK на величину 0,1 соответствует возрастание OTN в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно на 19, 39 и 58 % Средняя для области величина OTN составила по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 8,0, 7,6 и 7,2 %. Последняя цифра близка к значению OTN, полученному для лесов Башкирии по состоянию на 2007 г - 6,8% (Канунникова, 2007)

Таким образом, средняя скорость обновления органического вещества фитомассы, или средняя скорость круговорота веществ в течение последних 24 лет в целом по области неуклонно снижается, но по градиенту увлажнения в направлении с юга на север закономерно возрастает, и интенсивность этого возрастания в течение исследуемого периода непрерывно увеличивается Возможно, названный феномен является следствием изменений климатических условий в течение исследуемого периода, в частности - изменения соотношения сумм осадков и температур

ВЫВОДЫ

1 На основе сформированной базы данных о фитомассе и ее годичном приросте для лесообразующих пород Оренбургской области разработана система связанных (рекурсивных) уравнений двух уровней На первом из них структура фитомассы сопряжена со структурой данных ГУЛФ, в результате чего составлена карта-схема распределения углеродного пула по 27 лесхозам на площади 520 тыс га На втором уровне структура годичного прироста фитомассы совмещена по рекурсивному принципу не только со структурой данных ГУЛФ, но и со структурой фитомассы, т.е. с результатами первого уровня, и составлена карта-схема годичного депонирования углерода, совмещенная с первой

2 Установлены запасы общей (надземной и подземной) фитомассы насаждений в лесном фонде Оренбургской области, составившие по со-стояниию на 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 29,3, 35,1 и 40,5 млн т, что свидетельствует о закономерном увеличении запаса фитомассы насаждений по всем лесхозам области за период времени с 1983 по 2007 гг Итоговое по области увеличение фитомассы за период с 1983 по 1993 гг составило 20%, а за период с 1983 по 2007 гг 38% Это увеличение произошло как за счет увеличения лесопокрытой площади, так и за счет повышения продуктивности лесов вследствие снижения объемов рубок и изменения климата

3 Лесопокрытая площадь области в течение 24-летнего периода возросла на 12 %, но по лесхозам это увеличение крайне неравномерное - от 1-2% на северо-западе области до 335 % на юго-востоке Выявлены стати-

стически достоверные зависимости* обратно пропорциональная зависимость увеличения лесопокрытой площади лесхозов от лесистости их территории и прямо пропорциональная связь лесистости территории с гидротермическим коэффициентом Г Т Селянинова

4. В результате поискового исследования разработан метод расчленения приращения запаса фитомассы за 24-летний период на две составляющие: за счет увеличения (а) лесопокрытой площади и (б) продуктивности насаждений. Общее увеличение фитомассы насаждений на лесопокры-тых площадях Оренбургской области составило 11,2 млн т, из них за счет увеличения лесопокрытой площади - 1,2 млн т (II %) и за счет повышения продуктивности насаждений - 10,0 млн т (89 %) Установлено, что чем ниже лесистость территории лесхоза, тем выше доля приращения фитомассы, произошедшего за счет увеличения лесопокрытой площади в течение исследуемого периода, и тем ниже доля приращения фитомассы, произошедшего вследствие повышения продуктивности насаждений на неизменной в течение 24 лет площади

5. Выявлена статистически достоверная регрессионная зависимость углеродного пула на 1 га насаждений лесопокрытых площадей от гидротермического коэффициента Г Т Селянинова, дифференцированная по годам лесоинвентаризации увеличению гидротермического коэффициента на величину 0,1 соответствует возрастание запаса углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно на 7,3, 8,0 и'8,7 т/га

6. Годичный прирост фитомассы на 1 га лесопокрытой площади, взвешенный по доле участия пород в лесном фонде, запасу стволовой древесины и общей фитомассе и по величине занимаемой лесопокрытой площади, варьирует по лесхозам в довольно широком диапазоне - от 1,6 до 8,9 т/га и составил в среднем по области в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 6,6; 7,0 и 7,2 т/га, а величина годичного депонирования углерода в фитомассе - соответственно 3,3, 3,5 и 3,6 т/га

7. Итоговый по 27 лесхозам годичный прирост фитомассы на всей лесопокрытой площади в лесах Оренбургской области составил по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг соответственно 2,4, 2,7 и 2,9 млн т, а годичное депонирование углерода в фитомассе - 1,20, 1,35 и 1,45 млн т, т.е. увеличение за 24 года составило 21%. Возможными причинами увеличения годичного прироста фитомассы лесов Оренбургской области являются изменение климатических условий и увеличение доли молодняков в лесопокрытой площади Данные по годичному депонированию углерода получены для Оренбургской области впервые.

8. Установлена статистически достоверная регрессионная зависимость годичного депонирования углерода на 1 га насаждений лесопокрытых площадей от гидротермического коэффициента Г Т Селянинова, дифференцированная по годам лесоинвентаризации увеличению гидротермического коэффициента на величину 0,1 соответствует возрастание годич-

ного депонирования углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг соответственно на 0,57; 0,61 и 0,64 т/га и относительного показателя годичного депонирования углерода соответственно на 19, 39 и 58 %, что, возможно, связано с последовательным возрастанием доли молодняков в лесопокрытой площади по градиенту гидротермического коэффициента.

9 Расхождения в оценках депонирования углерода лесами продолжают оставаться значительными, как в целом по России, так и по ее отдельным регионам, и необходимо дальнейшее сопоставление и уточнение применяемых методических подходов

По теме диссертации опубликованы следующие работы'

1 Кузьмин Н.И. Лесоразведение и лесовосстановление Оренбуржья-история, задачи, перспективы // Эколого-технологическая, правовая н социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность (матер Международной научно-практич. конференции). Оренбург- Оренбургский ГАУ, 2005. С. 3-8

2 Лопатин В.Н., Исаев ПР., Кузьмин Н.И. Экономические и административные методы экологического управления. М.: НИА-Природа, 2005. 56 с.

3 Колтунова А И., Усольцев В А, Папьмова Н.В., Балицкий МЛ, Кузьмин Н.И., Канунникова ОБ. Фитомасса лесных культур в Оренбургской области // Актуальные проблемы лесного комплекса. Вып. 17. Брянск-БГИТА, 2007 С 176-179.

4 Усольцев В.А, Терехов Г.Г., Ненашев H С , Пальмова H В, Балицкий M И , Касаткин А.С., Лысенко Д И, Канунникова О.В, Кузьмин Н.И. Биологическая продуктивность лесных культур на бореальном экото-не // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т 24. № 1 С 42-54.

5 Усольцев В А., Терехов Г.Г., Канунникова О В., Пальмова НВ, Балицкий M И, Кузьмин Н.И. Биологическая продуктивность культур ели и сосны в Урало-Тургайском регионе // Лесной вестник. 2007. № 8. С 75-79.

6 Усольцев В.А., Канунникова О В , Пальмова Н.В., Балицкий МЛ., Кузьмин Н.И. Биологическая продуктивность сосны на экотоне «лес-степь» Урало-Тургайского региона // Материалы Международной научной конфер «Биологическое разнообразие азиатских степей» в Казахстане Кустанай. Кустан гос пединститут, 2007. С. 219-222

7. Усольцев В А , Кузьмин Н.И., Канунникова О.В , Григорьев В В., Павлов А H, Швалева H П, Новоселова H H Биологическая продуктивность насаждений на высотном, северном и южном пределах лесов Урало-Тургайского региона // Научно-технический прогресс в лесном хозяйстве, охране природы и ландшафтном строительстве Вып 2 С.-Петербург: С.-ПбГЛТА, 2007 С 19-39.

8. Усольцев В А , Кузьмин Н.И., Канунникова О В., Ненашев H С,

Семышев М М Урало-Тургайский экотон и биопродуктивность искусственных фитоценозов сосны на нем И Леса России и хозяйство в них. Вып 1(29) Екатеринбург: УГЛТУ, 2007 С 23-45

9 Усольцев В.А, Кузьмин Н.И., Канунникова О В , Колтунова А И, Балицкий М И, Пальмова Н В. Распределение запасов органического углерода на территории Оренбургской области // Лесное хозяйство и зеленое строительство в Западной Сибири Матер 3-го междунар. интернет-семинара Томск. ТГУ, 2007. С. 281- 286

10 Усольцев В.А., Залесов С В., Кузьмин Н.И, Колтунова А И, Канунникова О.В , Балицкий М И, Пальмова Н В. Годичное депонирование углерода лесами Оренбургской области // Современное состояние лесного хозяйства и озеленения в республике Казахстан проблемы, пути их решения и перспективы. Матер. Междунар научно-практич конфер в г Щу-чинске. Алма-Ата: НПЦ лесного хоз-ва МСХ PK, 2007 С 424-427

11 Усольцев В.А, Кузьмин Н.И., Канунникова О В , Норицина Ю В , Касаткин A.C., Ненашев Н.С, Терентьев В В. Запасы углерода в фи-томассе насаждений на экотонах Урало-Тургайского региона II Новые методы в дендроэкологии. Матер Всероссийской научной конф с международным участием. Иркутск Ин-т географии СО РАН, 2007. С. 90-92.

12 Усольцев В.А., Канунникова О В , Норицина Ю В , Накай Н В , Бараковских Е.В , Кузьмин Н.И. Распределение запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесов на юго-западе Уральского региона // Актуальные проблемы лесного комплекса Вып 19 Брянск БГИТА, 2007 С. 69-72

Подписано в печать 24.04.08. Объем 1,0 п. л Заказ № 135 Тираж 100 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Уральский государственный лесотехнический университет. Отдел оперативной полиграфии

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кузьмин, Николай Иванович

Введение. Общая характеристика работы.

Глава 1. Состояние проблемы.

1.1. Некоторые географические аспекты продуктивности насаждений.

1.2. Методы и результаты оценки запасов фитомассы на лесопокрытых площадях России.

1.3. Методы и результаты оценки годичной продукции фитомассы на лесопокрытых площадях России.

Глава 2. Природные условия и состояние лесного фонда Оренбургской области.

2.1. Общая характеристика природных условий Оренбургской области.

2.2.Состояние лесного фонда Оренбургской области.

Глава 3. Методика работы.

3.1. Структуризация данных Государственного учета лесного фонда (ГУЛФ) по Оренбургской области.

3.2. Формирование базы данных о фитомассе и ее годичном приросте в насаждениях Уральского региона и ее характеристика.1.

3.3. Разработка регрессионных моделей фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесообразующих пород

3.4. Совмещение регрессионных моделей фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесопокрытых площадей Оренбургской области с базой данных ГУЛФ.

Глава 4. Распределение фитомассы в насаждениях лесопокрытых площадей Оренбургской области.

4.1. Результаты совмещения регрессионных моделей фитомассы насаждений с базой данных ГУЛФ Оренбургской области и их анализ за период с 1983 по 2007 гг.

4.2. Карты-схемы распределения углерода насаждений на лесопокрытых площадях Оренбургской области и их анализ.

Глава 5. Распределение годичного прироста фитомассы в насаждениях лесопокрытых площадей Оренбургской области.

5.1. Результаты совмещения регрессионных моделей годичного прироста насаждений с базой данных ГУЛФ Оренбургской области за период с 1983 по 2007 гг.

5.2. Карты-схемы распределения годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области и их анализ.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Распределение и динамика фитомассы и ее годичного прироста в лесном покрове Оренбургской области"

Актуальность темы. Идея устойчивого развития имеет глубокие исторические корни и отражает глубочайший кризис непрерывного технического прогресса, возникший в результате либерально-демократических воззрений на человечество. Выделяют два естественных процесса и один искусственный, которые обусловлены развитием цивилизации и фактически определяют будущее нашей планеты (Писаренко, Страхов, 2006). Один из естественных процессов был предвиден еще в начале XVIII в.: исчерпание ограниченных и неравномерно распределенных по географическим причинам природных ресурсов, необходимых для существования экономических систем, создаваемых людьми. Другой естественный процесс стал очевиден только к середине XX в.: размещение всех видов отходов жизнедеятельности человека, включая промышленное производство, в окружающей природной среде. Оба процесса имеют непрерывный и взаимосвязанный характер, т. е. ведут к неустойчивости развития и экологических, и экономических систем.

Поэтому необходима государственная экологическая политика, направленная на обеспечение экологической безопасности населения, сохранение и воспроизводство естественных экосистем и природных комплексов, эффективное экологически безопасное природопользование, обеспечение национальных интересов при решении глобальных экологических проблем и др. (Лопатин, Исаев, Кузьмин, 2005).

Доминирование либерально-демократических ценностей в современном мире привело к тому, что главной целью экономического развития стало удовлетворение всех материальных запросов человека для обеспечения роста качества его жизни, которое оценивают в первую очередь количеством потребляемой им энергии.

Стратегической задачей теплоэнергетики в России является диверсификация структуры топливно-энергетического баланса для обеспечения безопасности и устойчивости энергоснабжения. Ожидается дальнейший рост цен на энергию, топливо, ГСМ, который приведет к повышению производственных затрат предприятий и затрат на приобретаемые услуги, в первую очередь транспортные. В данной ситуации нужна соответствующая долгосрочная политика использования древесного биотоплива.

При любом способе энергетического применения биомассы как возобновляемого источника энергии сохраняются природные ресурсы, кардинально решается проблема выбросов СОг (парниковых газов), уменьшается загрязнение атмосферы. Улучшение экологической ситуации при энергетическом использовании биомассы связано прежде всего с уменьшением доли их сжигания и гниения в отвалах.

При управляемом сжигании биомасса — важный источник энергии для многих отраслей промышленности как в индустриальных, так и в развивающихся странах. Ежегодный воспроизводимый потенциал биомассы оценивается в 10 раз выше мировой добычи полезных ископаемых. Экономически оправданное использование растительного топлива позволит удовлетворить 26% мировой энергетической потребности.

С точки зрения обязательств по Киотскому протоколу Рамочной конвенции ООН об изменении климата образующийся при производстве энергии из биотоплива углекислый газ не относится к парниковым газам, так как биомасса и продукты ее сгорания рассматриваются как часть природного углеродного цикла.

Киотский протокол четко определил магистральное развитие мировой-энергетики — от невозобновляемых источников к возобновляемым и фактически определил направление развития лесопользования и деревоперера-ботки исходя из целей достижения глобального баланса атмосферного углерода и снижения парникового эффекта атмосферы. Это значит, что в России пришло время переходить к разработке и реализации региональных стратегий комплексного использования лесных ресурсов и реализации принципов Киотского протокола по предотвращению глобального изменения климата (Писаренко, Страхов, 2006).

Поскольку основную часть потенциального биотоплива составляет фитомасса лесного покрова, необходимо в первую очередь знать ресурсы лесной фитомассы и их распределение на покрытой лесом площади страны. Поскольку фитомасса и органический углерод являются по существу синонимами и связаны стабильным соотношением 2: 1, то оценка биологической продуктивности лесов означает и оценку их углерододепонирую-щей способности.

Однако вследствие чрезвычайного дефицита информации о фактических запасах фитомассы лесов во всем их многообразии, некорректных экст-раполяций и несовершенства применяемых методик точность имеющихся оценок ежегодно депонируемого в лесной фитомассе углерода совершенно неприемлема для целей прогнозирования глобальной экологической ситуации. Как в 1960-е годы эти оценки на планетарном уровне различались на порядок, варьируя в пределах от 4 (Mtiller, 1960) до 41 Гт (Deevey, 1960), так и спустя 30 лет, снизившись по общему уровню вчетверо, они тем не менее сохранили десятикратный перепад, от 1 (Krauchi, 1993) до ЮГт (Global., 1991). Последняя оценка углеродного стока в наземные экосистемы составляет 2,9 Гт/год (Залиханов и др., 2006).

Для лесов России оценки также неоднозначны и по данным разных исследователей варьируют по углеродному пулу от 28 до 50 Гт (Kurbanov, 2000), и по годичному стоку углерода в лесные экосистемы от 58 до 429 Мт (Залиханов и др., 2006). Соответственно остаются неопределенными и оценки относительного нетто-стока СОг в лесах России - от 41 (Гитарский и др., 2002) до 17% (Сонген и др., 2005) от общей эмиссии.

В литературе отсутствуют также какие-либо сведения о депонировании углерода в лесах Уральского региона, в том числе Оренбургской области, на уровне отдельных лесхозов. Настоящая работа посвящена оценке фитомассы и ее годичного прироста, т.е. углерододепонирующей способности лесных насаждений на лесопокрытых площадях Оренбургской области с принятием в качестве исходной (базовой) единицы расчетов территории отдельного лесхоза.

Исследования автора проводились в 2005-2008 гг. в рамках проектов «Картирование углерододепонирующей емкости лесных экосистем Уральского региона» и «Разработка системы пространственного анализа депонирования углерода лесными экосистемами Уральского региона», гранты РФФИ №№ 04-05-96083 и 07-07-96010.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы была оценка распределения и динамики фитомассы и ее годичного прироста в насаждениях лесопокрытых площадей Оренбургской области с использованием фактических данных о фитомассе и первичной продукции насаждений и материалов Государственного учета лесного фонда (ГУЛФ) с построением соответствующих карт-схем за период с 1983 по 2007 гг.

В связи с поставленной целью конкретные задачи исследования:

• структурировать материалы ГУЛФ (форма 2) по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг. с целью их последующей стыковки с фактическими данными фитомассы и ее годичного прироста на 1 га насаждений;

• сформировать базу данных о фитомассе и ее годичной продукции лесооб-разующих пород уральского региона;

• разработать систему эмпирических регрессионных моделей фитомассы и ее годичной продукции для лесообразующих пород;

• совместить эмпирические модели фитомассы с данными ГУЛФ Оренбургской области по учетам 1983, 1993 и 2007 гг. и проанализировать изменение углеродного пула за данный период;

• совместить эмпирические модели годичной продукции фитомассы с данными ГУЛФ Оренбургской области по учетам 1983, 1993 и 2007 гг.; построить карты-схемы распределения запасов и годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области.

На защиту выносятся следующие положения: таблицы распределения запаса общей (надземной и подземной) фитомас-сы и ее годичного прироста в насаждениях лесопокрытых площадей на территории 27 лесхозов Оренбургской области, по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг.; карты-схемы распределения углеродного пула и годичного депонирования углерода, отнесенных на 1 га насаждений лесопокрытых площадей Оренбургской области, по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг.; регрессионные зависимости углеродного пула и годичного депонирования углерода, отнесенных на 1 га насаждений лесопокрытых площадей, от гидротермического коэффициента Селянинова, дифференцированные по годам ле-соинвентаризации; метод расчленения приращения запаса фитомассы за 24-летний период на две составляющие: за счет увеличения (а) лесопокрытой площади и (б) продуктивности насаждений.

Научная новизна. Впервые выполнен анализ динамики основных показателей лесного фонда Оренбургской области за последние 24 года, сформирована база эмпирических данных о фитомассе и ее годичной продукции лесообразующих пород и рассчитаны соответствующие эмпирические модели, экстраполированные по материалам ГУЛФ на лесопокрытые площади лесхозов Оренбургской области. Впервые с использованием материалов ГУЛФ выполнено картирование запасов и годичного депонирования углерода на лесопокрытых площадях Оренбургской области на уровне лесхозов за последние 24 года.

Практическая значимость работы состоит в разработке исходной базы для расчета углеродного бюджета лесных экосистем, для реализации систем лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение продуктивности и комплексного освоения лесов Оренбургской области. Результаты работы могут быть полезны при разработке лесного кадастра, осуществлении лесного мониторинга и экологических программ разного уровня.

Разработанные нормативы используются Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Оренбургской области и ГУП Оренбургской области «Оренбургский лесхоз».

Обоснованность выводов и предложений. Использование обширного экспериментального материала и современных методов статистического анализа, системный подход при анализе фактических материалов и интерпретации полученных результатов, реализация поставленных задач на уровне рекурсивных регрессионных моделей, использование современной вычислительной техники и адекватных компьютерных программ определяют обоснованность приведенных в диссертации выводов и предложений.

Личное участие автора. Все виды работ по теме диссертации от сбора экспериментального материала до анализа и обработки полученных результатов осуществлены автором или при его непосредственном участии.

Апробация работы. Основные результаты исследований изложены на международной научно-практической конференции «Современные проблемы устойчивого управления лесами, инвентаризации и мониторинга лесов», Санкт-Петербург, 2006; международной научно-технической конференции «Урал промышленный - Урал полярный», Екатеринбург, 2007; международной научной конференции «Биологическое разнообразие азиатских степей», Казахстан, Кустанай, 2007; международной научно-практической конференции «Современное состояние лесного хозяйства и озеленения в республике Казахстан: проблемы, пути их решения и перспективы», Казахстан, Щу-чинск, 2007; Третьем международном научно-практическом интернет-семинаре «Лесное хозяйство и зеленое строительство в Западной Сибири», Томск, 2007; Восьмой международной научно-технической интернет-конференции «Лес-2007», Брянск, 2007; всероссийской научной конференции с международным участием «Новые методы в дендроэкологии», Иркутск, 2007.

Публикации^ Основное содержание диссертации изложено в 12 печатных работах, в том числе 2 - в рецензируемых журналах «Хвойные бореаль-ной зоны» и «Лесной вестник».

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и 11 приложений. Список использованной литературы включает 115 наименований, в том числе 24 иностранных. Текст иллюстрирован 12 таблицами и 21 рисунком.

Заключение Диссертация по теме "Лесоустройство и лесная таксация", Кузьмин, Николай Иванович

1. На основе сформированной базы данных о фитомассе и ее годичном приросте для лесообразующих пород Оренбургской области разработана сис тема связанных (рекурсивных) уравнений двух уровней. На первом из них структура фитомассы сопряжена со структурой данных ГУЛФ, в результате чего составлена карта-схема распределения углеродного пула по 27 лесхозам на площади 520 тыс. га. На втором уровне структура годичного прироста фи томассы совмещена по рекурсивному принципу не только со структурой дан ных ГУЛФ, но и со структурой фитомассы, т.е. с результатами первого уровня, и составлена карта-схема годичного депонирования углерода, со вмещенная с первой.2. Установлены запасы общей (надземной и подземной) фитомассы на саждений в лесном фонде Оренбургской области, составившие по состояни ию на 1983, 1993 и 2007 гг. соответственно 29,3; 35,1 и 40,5 млн. т, что сви детельствует о закономерном увеличении запаса фитомассы насаждений по всем лесхозам области за период времени с 1983 по 2007 гг. Итоговое по об ласти увеличение фитомассы за период с 1983 по 1993 гг. составило 20%, а за период с 1983 по 2007 гг. 38%. Это увеличение произошло как за счет уве личения лесопокрытои площади, так и за счет повышения продуктивности лесов вследствие снижения объемов рубок и изменения климата.3. Лесопокрытая площадь области в течение 24-летнего периода воз росла на 12 %, но по лесхозам это увеличение крайне неравномерное — от 1-

2% на северо-западе области до 335 % на юго-востоке. Выявлены статисти чески достоверные зависимости: обратно пропорциональная зависимость увеличения лесопокрытои площади лесхозов от лесистости их территории и прямо пропорциональная связь лесистости территории с гидротермическим коэффициентом Г.Т. Селянинова.4. В результате поискового исследования разработан метод расчлене ния приращения запаса фитомассы за 24-летний период на две составляющие: за счет увеличения (а) лесопокрытой площади и (б) продуктивности на саждений. Общее увеличение фитомассы насаждений на лесопокрытых пло щадях Оренбургской области составило 11,2 млн. т., из них за счет увеличе ния лесопокрытой площади - 1,2 млн т (11 %) и за счет повышения продук тивности насаждений - 10,0 млн т (89 %). Установлено, что чем ниже леси стость территории лесхоза, тем выше доля приращения фитомассы, произо шедшего за счет увеличения лесопокрытой площади в течение исследуемого периода, и тем ниже доля приращения фитомассы, произошедшего вследст вие повышения продуктивности насаждений на неизменной в течение 24 лет площади.5. Выявлена статистически достоверная регрессионная зависимость углеродного пула на 1 га насаждений лесопокрытых площадей от гидротер мического коэффициента Г.Т. Селянинова, дифференцированная по годам лесоинвентаризации: увеличению гидротермического коэффициента на ве личину 0,1 соответствует возрастание запаса углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг. соответственно на 7,3; 8,0 и 8,7 т/га.6. Годичный прирост фитомассы на 1 га лесопокрытой площади, взве шенный по доле участия пород в лесном фонде, запасу стволовой древесины и общей фитомассе и по величине занимаемой лесопокрытой площади, варь ирует по лесхозам в довольно широком диапазоне - от 1,6 до 8,9 т/га и соста вил в среднем по области в 1983, 1993 и 2007 гг. соответственно 6,6; 7,0 и 7,2 т/га, а величина годичного депонирования углерода в фитомассе - соответст венно 3,3; 3,5 и 3,6 т/га.7. Итоговый по 27 лесхозам годичный прирост фитомассы на всей ле сопокрытой площади в лесах Оренбургской области составил по состоянию на 1983, 1993 и 2007 гг. соответственно 2,4; 2,7 и 2,9 млн. т, а годичное де понирование углерода в фитомассе - 1,20; 1,35 и 1,45 млн. т., т.е. увеличение за 24 года составило 21%. Возможной причиной увеличения годичного при роста фитомассы лесов Оренбургской области является изменение климатических условий, а также увеличение доли молодняков в лесопокрытои пло щади. Данные по годичному депонированию углерода получены для Орен бургской области впервые.8. Установлена статистически достоверная регрессионная зависимость годичного депонирования углерода на 1 га насаждений лесопокрытых пло щадей от гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова, дифференци рованная по годам лесоинвентаризации: увеличению гидротермического ко эффициента на величину 0,1 соответствует возрастание годичного депониро вания углерода на 1 га общей площади в 1983, 1993 и 2007 гг. соответственно на 0,57; 0,61 и 0,64 т/га и относительного показателя годичного депонирова ния углерода соответственно на 19, 39 и 58 %, что, возможно, связано с по следовательным возрастанием доли молодняков в лесопокрытои площади по градиенту гидротермического коэффициента в результате интенсивных лесо культурных работ.9. Расхождения в оценках депонирования углерода лесами продолжают оставаться значительными, как в целом по России, так и по ее отдельным ре гионам, и необходимо дальнейшее сопоставление и уточнение применяемых методических подходов.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кузьмин, Николай Иванович, Екатеринбург

1. Базилевич Н.И., Родин Л.Е. Картосхемы продуктивности и биологического круговорота главнейших типов растительности суши Изв. ВГО. 1967. Т. 99. 3. 190-

2. Будыко М.И., Ефимова Н.А. Использование солнечной энергии природным растительным покровом на территории СССР// Бот. журн. 1968. Т. 53. 10. 1384-1

3. Бумблаускис Т Функционирование органического вещества растительности в экосистемах Литвы. Клайпеда: Клайпедский ун-т, 1996. 212 с. Высоцкий Г Н Степи Европейской России Полная энциклопедия русского сельского хозяйства. Т. 9. СПб: Изд. Девриена, 1905.

4. Герасимов кальной природной И.П., Зимина как Р.П. научная Теория структур вертиоснова для эколого- поясности географической характеристики горных систем Чтения памяти акад. В. Н. Сукачева. III. Вопросы биогеоценологии и географии. М.: Наука, 1986.

5. Гитарский Г.Н., Карабань М.Л., Замолодчиков Д.Г., Коровин Р Т Эмиссия и поглощение парниковых газов в лесах России в связи с выполнением обязательств по Климатической конвенции ООН Лесоведение. 2006. 6. 34-

6. Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Филипчук А.Н.и др. Расчетная оценка стока углерода в лесах России за последнее десятилетие Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. С Пб.: Гидрометеоиздат, 2002. Т. 18. 261-

7. Горев Г И Лесоклиматические ресурсы Современное лесоустройство и таксация леса Сб. научн. трудов. Вып. 4. М.: ВНИИЛМ, 1974. 270-

8. Григорьев А.А., Будыко М И О периодическом законе географической зональности Докл. АН СССР. 1956. Т. 110. 1. 129-

9. Докучаев В В Место и роль современного почвоведения в науке и жизни Ежегодн. по геол. и минерал. России. Вып. 3. СПб, 1899. 4-

10. Докучаев 64 с. Ефимов А.И. Климат Географический атлас Оренбургской обВ.В. Учение о зонах природы. М.: Географгиз, 1948. ласти. М.: Изд-во ДИК, 1999. 32-

11. Ефимова Н.А. Радиационные факторы продуктивности растительного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 216 с.

12. Замолодчиков Д.Г., Уткин А И Система конверсионных отношений для расчета чистой первичной продукции лесных экосистем по запасам насаждений Лесоведение. 2000. 6. 54-

13. Замолодчиков Честных О.В., Д.Г., Коровин Г.Н., Уткин А.И., С о н г е н Б. Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодьях России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. 200 с. Исаев А.С., К о р о в и н Г Н Депонирование углерода в лесах России Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. Углерод в биогеоценозах. М.: ЦЭПЛ, 1997. Вып. 15. 59-

14. Исаев А.С., Коровин Г. Н., Уткин А.И. и др. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России Лесоведение. 1993. 5. 3-

15. Брянск: БГИТА, 2007. 176-

16. Крылов Г.В. Лесорастительное районирование Сибири Изв. Томск, отд-ния Всерос. бот. общ-ва. Т.

17. Новосибирск, 1959. 115-

18. Кузьмин Н И Лесоразведение и лесовосстановление Оренбуржья: история, задачи, перспективы Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность (матер. Международной научно-практич. конференции). Оренбург: Оренбургский ГАУ, 2005. 3-

19. Курнаев ка, 1973. 203 с. Лавренко Е.М., Андреев В.Н., Леонтьев В.Л. С Ф Лесорастительное районирование СССР. М.: НауПрофиль продуктивности надземной части природного растительного покрова СССР от тундр к пустыням Ботан. журн. 1955. Т. 40. 3. 415-

20. Лебков В.Ф., К а п л и н а Н Ф Оценка массы и структуры годичного стока углерода в лесных экосистемах европейской части России Эмиссия и и сток парниковых газов на территории Северной Евразии. Пущино: РАН, 2004. 60-64. Лит X Моделирование первичной продуктивности Земного шара Экология. 1974. 2. 13-

21. Лопатин В.Н., Исаев И.Р., Кузьмин Н И Экономические и административные методы экологического управления. М.: НИАПрирода, 2005. 56 с.

22. Макаревский М Ф Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии Экология. 1991. 3. 3-

23. Назимова Д.И., Садовничая Е.А., Чебакова Н.М. Высотная поясность и периодический закон географической зональности в горах Западного Саяна Тез. докл. 7-го делегатского съезда ВБО. Л.: Наука, 1983.

24. Назимова Д.И. Графическая модель лесорастительных зон и биомов Северной Евразии на базе данных по климату Ботанические исследования в Сибири. Вып.

26. Назимова Д И Климатическая ординация лесных экосистем как основа их классификации Лесоведение. 1995. 4. 63-

27. Назимова Д.И. Секторно-зональные закономерности структуры лесного покрова (на примере гор южной Сибири и бореальной Евразии). Дисс. в форме научн. докл.... докт. биол. наук. Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 1998. 50 с. Общесоюзные нормативы для таксации лесов. М.: Колос, 1992. 495 с. Онучин А. А., Борисов А Н Опыт таксации фитомассы сосновых древостоев Лесоведение. 1984. 6. 66-

28. Опритова В., Глаголев В.А., Розенберг В.А. О возможности определения надземной фитомассы лесов по материалам лесоустройства Биогеоценологические исследования в лесах Южного СихотэАлиня. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1982. 71-

29. Палуметс Я К Распределение фракций фитомассы ели европейской в зависимости от возраста и климатических факторов Лесоведение. 1988. 2 34-

30. Писаренко А.И., Страхов В В О некоторых современных задачах лесного сектора России Лесное хоз-во. 2006. 4. 5-7.

31. Поздняков В М. Л.К., Протопопов В.В., Горбатенко Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии. Красноярск: Книжное изд-во, 1969. 120 с. Протопопов В.В., Зюбина В И Взаимосвязь климатических факторов среды с фитомассой насаждений и методика ее расчета Экологическое влияние леса на среду. Красноярск, 1977. 3-

32. Родин Л.Е., Базилевич Н И Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.; Л.: Наука, 1965. 253 с. Рябчиков A.M. Гидротермические условия и продуктивность фитомассы в основных ландшафтных зонах Вестник МГУ. Cep.V, география. 1968. 5 41-

33. Семечкина Наука, 1978. 165 с. Смагин Тетенькин В.Н., А.Е., Семечкин Бузыкин И.В., Поликарпов Н.П., М Г Структура фитомассы сосняков. Новосибирск: А.И. Лесохозяйственное районирование Сибири Лесные растительные ресурсы Сибири. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1978. 5-

34. Сонген Б., Андраско К., Г и т а р с к и й М., К о р о в и н Г и др. Запасы и потоки углерода в лесном и земельном фондах России: инвентаризация и потенциал смягчения последствий климатических изменений. М.:ЦЭПЛ,2005.51 с. Сочава В. Б. Растительность лесной зоны Животный мир СССР. Т. 4. М.: Изд-во АН СССР, 1953. 7 6 1 Сухих В.И., Уткин А.И. Информационно- инвентаризационные проблемы лесного фонда России в связи с экологизацией лесного хозяйства Лесоведение. 2003. 1. 3-15.

35. Тябера А П Географические закономерности производительности сосновых древостоев Лесная таксация и лесоустройство. Каунас: ЛитСХА, 1988. 139-

36. Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. 104-

37. Усольцев А., Усольцева В.А., Ю. В., Филиппов Терентьев А. В., Крапивина Щукин А. О. В., В. В.,

39. Усольцев Корец ских М. А Е.В., В.А., Часовских В.П., М.М., В.П., Кофман Касаткин Воронов Г.Б., М П., Черкашин Семышев БараковНакай А.С., Н В Оценка углерод од епонирующей способности лесов: от пробной площади к автоматизированной системе пространственного анализа Лесная таксация и лесоустройство. 2008. 1(39). 183- 190. У т к и н А. И. Исследования по первичной биологической продуктивности лесов в СССР Лесоведение. 1970. 3. 58-

40. Уткин А.И., Гульбе Я.И., Гульбе Т.А., Ермолова Л С Биологическая продуктивность лесных экосистем. Компьютерная база данных. М.: Ин-т лесоведения РАН, ЦЭПЛ РАН, 1

41. Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Сухих В И Влияние возрастного критерия лесных насаждений на точность региональных оценок запасов и депонирования углерода в фитомассе лесов Экология. 1999. 4 243-

42. Хлыновская Н И Определение запасов общей фитомассы зональной растительности ландшафтов Северо-Востока путем математического моделирования с использованием климатических показателей Проблемы изучения и охраны ландшафтов Северо-Востока СССР. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 27-

43. Хромов П., Мамонтова Л И Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 620 с. Цветков В.Ф., Сурина Е.А. Запасы углерода в лесах Архангельской области Изв. вузов. Лесн. журн. 2003. 5. 17-

44. Цепляев В.П. Леса СССР. Хозяйственная характеристика. М.: Сельхозгиз, 1961. 456 с.

45. Черепнин В.Л. Фитомасса суши Земли и климат. -Красноярск: КрасГУ, 1999.-129 с. Чибилев А А Предисловие Географический атлас Оренбургской области. М.: Изд-во ДИК, 1999а.

46. Чибилев А.А. Растительность. Ботанико-географические зоны Географический атлас Оренбургской области. М.: Изд-во ДИК, 19996. 4

47. Чибилев А А Ландшафты. Физико-географическое районирование Географический атлас Оренбургской области. М.: Изд-во ДИК, 1999в. 58-

48. Чибилев А А Энциклопедия «Оренбуржье». Т.1: Природа. Калуга: Золотая аллея, 2000. 192 с. Швиденко А З Современные проблемы российской лесной таксации: методология и моделирование Лесная таксация и лесоустройство. 2002. 1 (31). 41-

49. Швиденко А.З., Нильссон , Щепащенко Д., Л а к и д а П Система моделей для общей оценки фитомассы в лесах России Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем. Тез. докл. Красноярск: Ин-т леса СО РАН. 1999.

50. Швиденко А.З., Нильссон , Столбовой В.С.и д р Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России.

51. Запасы растительной органической массы Экология. 2000. 6. 403-

52. Швиденко Рожков В.А., А.З, Глюк Нильссон ,Столбовой B.C., М Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России.

53. Нетто-первичная продукция экосистем Экология. 2001. 2 83-90.

54. Armentano T.V., Ralston C W The role of temperate zone forests in the global carbon cycle Can. J. For. Res. 1980. Vol. 10. P. 53-

56. Deevey F 1 u гу E S The human population//Scientific American. 1960. P. 1-9. P h Untersuchungen iiber das Verhaltniss der Reisigmasse zur Derbholzmasse Mitt. Schweiz. Centralanstalt Forstl. Versuchswesen. 1892. Bd. 2. S. 25-

57. Global BIOME Program. U.S. Corvallis: Environmental Agency, 1991. 8 p. H artig R. Wachstumsuntersuchungen an Fichten Forstlich- Naturwissenschaftl. Zeitschrift. 1896. Bd. 5. S. 1-15, 33-

58. Hitchcock H C. III. Converting traditional CFI data into biomass values: a case study Frayer W. (ed.). Forest Resource Inventories. Colorado State Univ. Fort Collins. CO. 1979. Vol. II. P. 596-

59. Johson W.C. Sharpe D M The ratio of total to merchantable forest biomass and its application to the global carbon budget Can. J. For. Res. 1983. Vol. 13. P. 372-

60. Kiviste A., Korjus H Forest scenario modelling for optimal adaptation to possible climate change in Estonia Proc. Conf. "Forest scenario modelling at landscape level". Wageningen, Netherlands, 1997. P. 1-

61. Kolchugina T.P., Vinson T S Comparison of two methods to assess the carbon budget of forest biomes in the former Soviet Union Water, Air and Soil Pollution. 1993. Vol. 70. P. 207-221.

62. Edinburgh, 1993. 21 p. Monserud R.A., Onuchin A.A., Tchebakova N.M. Needle, crown, stem and root phytomass of Pinus sylvestris stands in Russia Forest Ecol. Manage. 1996. Vol. 82. P. 59-67. M u 11 e r D Kreislauf des Kohlenstoffs Handbuch der Pflanzenphysiologie. Berlin; Gottingen; Heidelberg: Springer Verlag, 1960. Bd. 12, No. 2. S. 934-

63. Shepashenko D., Shvidenko A., Nilsson S. Phytomass (live biomass) and carbon of Siberian forests Biomass and Bioenergy. 1998. Vol. 14. No. L P 21-31.

66. Sommerhalder R., Kuhn N., Biland H P e t a l Eine vegetationskundliche Datenbank der Schweiz Botanica Helvetica. 1986. Bd. 96. 1 S 77-93.