Воздействие лесных пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков Енисейской равнины

Кукавская, Елена Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Воздействие лесных пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков Енисейской равнины
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Воздействие лесных пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков Енисейской равнины"

На правах рукописи

КУКАВСКАЯ Елена Александровна

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА БАЛАНС УГЛЕРОДА СРЕДНЕТАЕЖНЫХ СОСНЯКОВ ЕНИСЕЙСКОЙ РАВНИНЫ

Специальность 06.03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

-" ^

,. • -з 7

Ъ "

Красноярск - 2009

003462837

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск

Научный руководитель: доктор биологических наук, с.н.с.

Галина Александровна Иванова

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, с.н.с.

Эстелла Федоровна Ведрова

кандидат биологических наук Александр Викторович Брюханов

Ведущая организация: Уральский государственный

лесотехнический университет

Защита диссертации состоится "25" марта 2009 г. в 14 — часов на заседании диссертационного совета Д 003.056.01 в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН по адресу: 660036, Красноярск, Академгородок, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Факс: (391) 243-36-86, e-mail: institute@forest.academ.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Автореферат разослан " " февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.б.н., профессор

Е.Н. Муратова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В связи с глобальными климатическими изменениями, одной из причин которых является увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере (Голицын, 1990; Израэль, 2000; Verdes, 2007), изучение углеродного цикла становится наиболее актуальной задачей.

Бореальные леса играют важную роль в глобальном цикле углерода (Crutzen et. al., 1979; Apps et al., 1993). В мире насчитывается примерно 1,2 млрд. га бореальных лесов и лесных земель, при этом около 2/3 бореальных лесов находится в России (FIRESCAN, 1994). Пожары - один из основных дестабилизирующих факторов лесных экосистем. Они ежегодно охватывают до 12 - 15 млн. га сомкнутых бореальных лесов (Conard, Ivanova, 1997). Важным экологическим последствием пожаров является их воздействие на запас углерода в лесных экосистемах и углеродный баланс атмосферы (Kasischke, Christensen, Stocks, 1995; Фуряев, 2002). Лесные пожары являются источником не только прямой эмиссии углерода при горении, но и обусловливают послепожарную эмиссию, возникающую при разложении поврежденной огнем растительности (Auclair, 1985; Dixon, Krankina, 1993; Софронов, Волокитина, 1998; Amiro et al., 2001).

Считается, что бореальные леса являются регионом стока углерода (Кобак, 1988; Goodale et al., 2002; Ведрова, 2005; Ваганов и др., 2005; Кудеяров и др., 2007). Однако многократное воздействие пожаров на некоторый период может трансформировать лесные экосистемы в источники углерода за счет прямых его выбросов при горении биомассы и косвенных воздействий пожаров на тепловой и водный режим, а также на структуру и функционирование экосистем. За последние несколько десятилетий частота пожаров в бореальных лесах возросла (Korovin, 1996) и может еще более увеличиться в условиях продолжающегося глобального изменения климата (Furyaev et al., 2001; Krawchuk, Cumming, Flannigan, 2009). В связи с этим исследования по оценке эмиссии углерода при пожарах, а также ее вклада в баланс углерода являются актуальными.

Цель диссертационной работы - оценка воздействия лесных низовых пожаров разной интенсивности на эмиссию, запас и баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

Основные задачи исследования:

1. Определение запасов углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных;

2. Оценка величины эмиссии углерода при лесных низовых пожарах;

3. Исследование динамики накопления углерода после пожаров разной интенсивности;

4. Оценка воздействия пожаров на баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

Защищаемые положения:

1. В среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных эмиссия углерода при лесных низовых пожарах низкой интенсивности в 4,5, средней - 5,4 и высокой -12,6 раз превосходит ежегодный минерализационный поток и определяется условиями погоды и характеристиками пожара.

2. Низовые пожары независимо от их интенсивности в течение первых 5 лет после воздействия обусловливают функционирование лесной экосистемы в качестве источника углерода в атмосферу.

Научная новизна. Впервые в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных экспериментальным путем количественно определена эмиссия углерода при лесных низовых пожарах разной интенсивности в зависимости от параметров горения. Выявлена связь эмиссии углерода с погодными условиями и интенсивностью горения на кромке пожара. Получены данные по послепожарному накоплению углерода надземного органического вещества в сосняках в зависимости от интенсивности горения. Установлено, что сосняки лишайниково-зеленомошные, являющиеся до пирогенного воздействия стоком для углерода атмосферы, в первые 5 лет после пожара являются его источником.

Практическая значимость. На основе моделей, полученных для среднетаежных сосняков лишайниково-зеленомошных, возможно прогнозирование эмиссии углерода в зависимости от метеорологических условий и характеристик пожара. Результаты исследований могут быть использованы для оценки вклада низовых пожаров разной интенсивности в баланс углерода в лесных экосистемах и определения их статуса.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации представлены в виде научных докладов на научно-практической конференции "Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы Красноярского края" (Красноярск, 2002), всероссийских научно-практических конференциях "Лесной и химический комплексы: проблемы и решения" (Красноярск, 2003, 2004, 2005), научно-методической конференции "Экологическая безопасность Красноярского региона" (Красноярск, 2004), международных конференциях "Climate disturbance interactions in Boreal forest ecosystems. IBFRA: 12lh annual scientific conference" (Alaska, USA, 2004), "New Challenges in Management of Boreal Forests. IBFRA: 13lh annual scientific conference" (Umea, Sweden, 2006) и "IBFRA: 14lh annual scientific conference" (Harbin, China, 2008), международной конференции "Влияние изменений климата на бореальные и умеренные леса" (Екатеринбург, 2006), конференциях молодых ученых "Исследования компонентов лесных экосистем Сибири" Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН (Красноярск, 2006, 2007, 2008), конференциях молодых ученых Красноярского научного центра СО РАН (Красноярск, 2007, 2008), международном рабочем совещании NEESPI (Jena, Germany, 2008), всероссийской конференции с международным участием "Пожары в лесных экосистемах Сибири" (Красноярск, 2008), международной конференции Американского Геофизического Общества (San-Francisco, USA, 2008).

Диссертационная работа выполнена в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и является частью исследований, выполненных в рамках планов СО РАН и проектов Российского фонда фундаментальных исследований №№ 01-04-49340 (2001-2003), 04-04-49384 (2004-2006), 07-04-00562 (2007-2009), российско-американского проекта 05-04-476 (2000-2007) и проекта Международного научно-технического центра 3695 (2008-2010). Исследования были поддержаны индивидуальными грантами для молодых ученых Красноярского краевого фонда науки №№ 10TS047 (2006), 17G063 (2007), 18G099 (2008) и 13Т62 (2008).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 23 научные работы, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах (по перечню ВАК).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы и двух приложений. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 39 таблиц и список

использованной литературы, включающий 229 источников, в том числе 82 на английском языке.

Благодарности. Автор выражает признательность д.б.н. Г.А. Ивановой за общее руководство при выполнении исследований, а также за организацию и проведение комплексных экспериментов. Автор благодарен д.с.-х.н. В.А. Иванову, д.б.н. П.А. Цветкову, к.б.н. [В.Д. Перевозниковой] и E.H. Краснощековой за помощь при проведении полевых исследований. Особая признательность к.б.н. О.В. Трефиловой за ценные советы при расчете баланса углерода.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Состояние вопроса

Приведен обзор работ о роли пожаров в процессе формирования растительности таежной зоны (Мелехов, 1947; Санников, 1973; Фуряев, Киреев, 1979; Попов, 1982; Фуряев, 1996), а также по влиянию характеристик лесных горючих материалов на возникновение и развитие лесного пожара (Курбатский, 1964, 1970; Софронов, 1967; Смирнов, 1970; Евдокименко, 1974; Шешуков, 1979; Курбатский, Иванова, 1987; Софронов, Волокитина, 1990, 2002; Матвеев, 1992; Буряк и др., 2003). Показано, что при прогнозируемом повышении температуры ожидается значительное увеличение количества и площади пожаров, а также повышение интенсивности горения (Furyaev et al., 2001; Flannigan et al., 2005).

К настоящему времени опубликовано значительное количество научных работ, посвященных запасам и балансу углерода лесных экосистем России (Кобак, 1988; Алексеев, Бердси, 1994; Исаев, Коровин, 1999; Швиденко и др., 2000; 2001; Ведрова, 1997; 1998; 2002; Shvidenko, Nilsson, 2002; Усольцев, Залесов, 2005; Замолодчиков и др., 2005; Трефилова, 2006; Кудеяров и др., 2007).

Лесные пожары рассматриваются как один из главных источников газовой и аэрозольной эмиссии в атмосферу. В последние десятилетия эмиссия углерода от пожаров увеличивается и, вероятно, будет сохраняться высокой в связи с ожидаемыми изменениями климата. Для различных временных рамок на основе моделей и предположений была рассчитана эмиссия углерода при пожарах для территорий России (Dixon, Krankina, 1993; Conard, Ivanova, 1997; Конард, Иванова, 1998; Исаев, Коровин, 1999; Conard et al., 2002; Soja et al., 2004; Ваганов и др., 2005) и ряда других стран (Amiro et al., 2001; French, Goovaerts, Kasischke, 2004; Kasischke et al., 2005; Choi, Chang, Park, 2006; Henry et al., 2005). Данные по эмиссии углерода на территории России значительно варьируют. Более точные оценки эмиссии можно получить при моделировании пожаров и оценке до- и послепожарного состояния биомассы.

Недостаточно изучено влияние интенсивности пожаров на выход углерода и его послепожарное накопление. До сих пор остается открытым вопрос, какой период времени после пожара необходим для перехода экосистемы из состояния источника в состояние стока углерода.

Глава 2. Объекты и методика исследований 2.1. Характеристика района и объектов исследований

Объекты исследований расположены в бассейне рек Дубчес и Сым на Енисейской равнине восточной окраины Западно-Сибирской низменности (60°38' с.щ.; 89°44'в.д). При описании района исследования использованы следующие работы: Средняя Сибирь, 1964; Леса СССР, 1969; Горожанкина, Константинов, 1978; Корсунов и др., 1979; Пармузин, 1985; Валендик, 1990; Короткое, 1994; Ершов, 2002; Плешиков, 2002; Плешиков, Калашников, 2002; Стаканов, 2002; Иванова 2005. Климат исследуемой территории - континентальный. Среднегодовая температура воздуха колеблется от - 3,2 до - 5,7°С, годовая сумма осадков составляет 400 - 500 мм. Горимость лесов территории высокая, обусловлена длительными бездождными периодами, в течение которых лесные участки достигают состояния пожарной зрелости. Согласно лесорастительному районированию район исследования относится к Сымско-Дубческому лесорастительному округу среднетаежных лесов в пределах Западно-Сибирской равнинной лесорастительной области. Сосновые леса в округе составляют 42,5%. Наибольшая площадь пожаров в районе исследования приходится на сосняки зеленомошной группы типов леса.

В качестве объектов исследования выбраны сосняки лишайниково-зеленомошные, сформированные на песчаных подзолах в среднетаежной подзоне Средней Сибири. Сосновый массив произрастает на плоской песчаной гриве, окруженной травяно-сфагновыми и крупноосоковыми болотами. Древостой пирогенного происхождения, одноярусные, средне- и высокополнотные, IV класса бонитета, состоят из деревьев нескольких возрастных групп: 450, 275, 185, 130, 45 лет. Средний диаметр деревьев варьирует на экспериментальных участках от 22,8 до 30,7 см, высота - 16,8 - 20,9 м. Подрост ЮС, разновозрастный, высотой до 0,5 м, характер произрастания равномерный. Группами встречается крупномерный подрост со средней высотой от 4,5 до 7,6 м. Средний межпожарный интервал в сосновом массиве составил 37,5 лет, преобладали низовые пожары разной интенсивности. Последний пожар был в 1956 году. Живой напочвенный покров дифференцирован по условиям микросреды, общее проективное покрытие его определяется сомкнутостью крон. Мохово-лишайниковый покров имеет проективное покрытие до 100% с доминированием Pleurozium schreberi и лишайников рода Cladonia. В составе травяно-кустариичкого покрова преобладают кустарнички, соотношение которых в зависимости от условий местопроизрастания может существенно меняться. В более дренированных экотопах преобладает Vaccinium vitis idaea, в мезотрофных — Vaccinium myrtillus, на участках с повышенным увлажнением — Ledum palustre.

2.2. Методика исследований

Исследуемый массив сосняков был разбит на 21 экспериментальный участок (по 4 га), на каждом из которых установлена сеть базовых точек на расстоянии 25 м одна от другой для получения сопоставимых данных. На девяти участках в 2000 -2002 гг. проведены эксперименты по моделированию поведения низовых пожаров, представляющие собой контролируемые выжигания разной интенсивности горения.

Фитомассу древостоя оценивали методами перечислительной таксации и взятием модельных деревьев по ступеням толщины. Запас напочвенного покрова определяли до и после пожара, а в последующем - ежегодно по российским и канадским методикам (Van Wagner, 1968; Курбатский, 1970; McRae, Alexander, Stocks, 1979). На каждом экспериментальном участке закладывали 25 пробных площадок (размером 25 х 20 см) для послойного (2 см) определения запаса напочвенного покрова и 49 трансект (по 5 м) для определения запаса упавших древесных материалов (ветви и валеж разной степени деструкции). Сгоревший запас органического вещества определяли с помощью вешек для измерения глубины прогорания (на каждом участке - 98 точек). Образцы на влагосодержание брали непосредственно перед зажиганием послойно в шести повторностях для каждого вида лесных горючих материалов (ЛГМ).

Для расчета запасов углерода органического вещества в насаждениях использовали его концентрацию 50% (Алексеев, Бердси, 1994), а для подстилки -39,4% (Безкоровайная, Тарасов, Краснощекова, 2006).

Всего за период исследований было промерено упавших древесных материалов более чем на 2590 трансектах, взято около 4970 образцов напочвенного покрова и более 30 модельных деревьев для определения фитомассы.

Статистическая обработка экспериментальных данных выполнена с использованием компьютерных программ Microsoft Excel 2003, Statistica 6.0, CurveExpert 1.3 и MathLab 6.5.

Глава 3. Запасы углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных

Запасы углерода в сосняках учитывали и анализировали дифференцированно по компонентам биогеоценоза (древостой, подрост, напочвенный покров). Это необходимо в связи с разным их участием в процессе горения, а также с различным вкладом отдельных составляющих в баланс углерода.

3.1. Запас углерода в древостое сосняка лишайниково-зеленомошного

Общий запас углерода в исследуемых древостоях сосняков лишайниково-зеленомошных варьирует от 44,1 до 98,6 тС га"1. Основной запас приходится на стволовую древесину (до 81%), хвоя составляет 3,4 - 4,4% запаса углерода в древостое, живые ветви - 11,2 - 13,8%, сухие ветви - 3,2 - 4,8%. На долю сухостойных деревьев приходится до 7,9%.

Выявлена тесная зависимость общей фитомассы дерева и его отдельных фракций от диаметра, высоты и возраста. При развитии верховых пожаров важно знать количество углерода, выделяющегося при сгорании хвои, живых и сухих ветвей размером до 0,5 см, которые преимущественно участвуют в процессе горения. Корреляционный анализ показал наличие тесной связи (г= 0,98) между диаметром дерева и массой хвои и ветвей до 0,5 см, которая хорошо описывается степенной функцией.

Крупномерный хвойный подрост расположен на пробных площадях группами, его фитомасса составляет от 0,03 до 0,08 тС га"1.

3.2. Запас углерода органического вещества на поверхности почвы в сосняке лишайниково-зеленомошном

Запас углерода органического вещества на поверхности почвы колеблется на участках в интервале от 15,57 до 22,49 тС га'1 (табл. 1) и определяется как давностью низового пожара, так и мозаичностью живого напочвенного покрова.

Таблица 1. Запас органического вещества на поверхности почвы в среднетаежных сосняках, т га"1

Номер участка Виды напочвенных ЛГМ Итого Запас углерода

травы и кустарнички опад мхи, лишайники и подстилка упавшие древесные материалы

2 0,24 ± 0,07 0,99 ±0,11 30,08 ± 2,03 12,84 ± 3,02 44,15 20,01

3 0,23 ± 0,08 1,85 ±0,25 23,25 ± 1,83 9,00 ± 3,12 34,33 15,57

4 0,48 ±0,10 1,56 ±0,31 29,68 ± 2,32 8,17 ± 3,04 39,89 17,67

6 0,40 ± 0,08 1,81 ±0,20 37,22 ±1,81 4,76 ± 1,78 44,19 19,24

13 0,65 ± 0,08 2,94 ±0,63 28,32 ± 2,56 16,88 ± 5,56 48,79 22,49

14 0,68 ± 0,07 2,56 ±0,26 28,61 ± 2,01 9,59 ± 3,55 41,44 18,80

19 0,47 ±0,10 1,78 ± 0,19 30,32 ± 2,16 8,74 ± 3,53 41,31 18,44

20 0,22 ± 0,07 1,11 ± 0,14 33,79 ± 2,18 5,65 ± 2,14 40,77 17,91

21 0,27 ± 0,09 1,10± 0,15 41,37 ± 2,30 4,40 ± 1,36 47,14 20,55

Доля трав и кустарничков в общем запасе органического вещества на поверхности почвы незначительна - от 0,5 до 1,6%, опада - 2,2- 6,2%. На мхи и лишайники, которые сгорают почти полностью и составляют основную долю эмиссии углерода при низовых пожарах, приходится от 4,13 до 6,46 тС га"1. Запас подстилки под моховыми синузиями варьирует на экспериментальных участках от 5,90 до 11,20 тС га"1. Однако, процент сгорания подстилки и вклад в эмиссию углерода, как правило, невелик и в значительной степени определяется ее влагосодержанием. Запас ветвей и валежа составляет от 2,20 до 8,44 тС га"1 и характеризуется значительным коэффициентом вариации в связи с тем, что основной запас (до 90%) приходится на немногочисленные древесные элементы диаметром > 7 см, которые располагаются по площади неравномерно.

3.3. Общие запасы надземного органического вещества

Запас углерода надземного органического вещества варьирует в сосняках лишайниково-зеленомошных от 62,7 до 116,5 тС га'1. Основу запаса (66 - 82%) формирует древостой (рис.1). Подлесок в данном типе леса не развит, а на подрост приходится лишь до 0,1% углерода. На живой напочвенный покров, представленный мхами, лишайниками и кустарничками, приходится от 4,6 до 8,5% общего запаса, а на подстилку немного больше - до 12%.

■ опад, подсшло □ живой напочвенный покров

Номер участка

■ ynasime древесные материалы, сухостой □ подрост, древостой

Рис. 1. Углерод надземного органического вещества сосняков до пожара

В общем надземном органическом веществе данных сосняков преобладает углерод живой его части (45,7 - 100,8 тС га"'), на углерод мертвого органического вещества приходится от 17 до 26%.

Глава 4. Эмиссия углерода при низовых пожарах разной интенсивности

Эмиссия углерода при пожарах в большинстве случаев рассчитывается в усредненном виде, исходя из запаса ЛГМ и интенсивности горения, оцениваемой либо по последствиям пожара, либо по принятым допущениям (Dixon, Krankina, 1993; Конард, Иванова, 1998; Федоров, 2000; Ваганов и др., 2005). Наши исследования позволяют количественно определить эмиссию углерода при низовых пожарах различной интенсивности, основываясь на данных, полученных экспериментальным путем.

4.1 Условия проведения экспериментов и характеристика пожаров

Эксперименты по моделированию пожаров были проведены при показателе пожарной опасности (ПВ-1), который характеризует условия погоды, от 651 до 2421. Влагосодержание опада (9,9 - 23,5%) и лишайника (7,2 - 18,1%) на момент зажигания было выше критического. Влагосодержание мха в 2 и более раз превышало влагосодержание лишайника. Разница во влагосодержании мха на солнце и в тени выше (на 60 - 70%), чем разница во влагосодержании лишайника в аналогичных условиях (13 -44%). Лишайник наряду с быстрым поглощением влаги способен и к быстрой ее потере (Cochran, 1969; Курбатский, 1970; Волокитина, Софронов, 2002).

Интенсивность горения на кромке пожара, определяемая исходя из теплотворной способности горючего материала, сгоревшего запаса и скорости распространения кромки огня (Byram, 1959), составила на участках в исследуемых сосняках от 881 до 5611 кВт м'1. По интенсивности экспериментальные пожары в сосняках были разделены на низкоинтенсивные (до 2000 кВт м"1), среднеинтенсивные (от 2001 до 4000 кВт м"') и высокоинтенсивные (более 4001 кВт м" ) (по: Иванова, 2005; McRae et al., 2006). Связь интенсивности горения на кромке

пожара значительнее с показателем ПВ-1 (г = 0,73), по сравнению с показателем Нестерова (г = 0,57).

Глубина прогорания напочвенного покрова варьировала на участках от 3,3 до 6,4 см и определялась интенсивностью пожара (г = 0,82) и показателем ПВ-1 (г = 0,83). Связь глубины прогорания с влагосодержанием мхов и лишайников на момент эксперимента являлась умеренной обратной (г = - 0,45).

4.2 Оценка количества сгоревших ЛГМ и эмиссия углерода при лесных

пожарах

Низовые пожары при проведении наших экспериментов только на некоторых участках (2, 14 и 20) охватывали всю площадь участка. В большинстве случаев наблюдалась мозаичность прогорания (59 - 96%), которая была обусловлена более высоким влагосодержанием мхов и подстилки в пониженных элементах нанорельефа и вариабельностью интенсивности пожара в пределах участка.

Полнота сгорания по отдельным видам горючих материалов варьировала от 3 до 100% от их запаса до пожара. Количество сгоревшего органического вещества на поверхности почвы составило от 9,6 до 30,7 т га"1, а в % от их общего запаса до пожара: при высокоинтенсивных низовых пожарах - 74%, средней интенсивности -29 - 51%, низкой интенсивности - 26 - 43%. Связь количества сгоревших ЛГМ с показателем ПВ - 1 тесная и характеризуется коэффициентом корреляции 0,80.

Для пожаров средней интенсивности, которые имели устойчивый характер, наблюдалась тенденция наибольшего абсолютного снижения запаса углерода мхов, лишайников и подстилки (зависимость значительная, г = 0,59). Для пожаров низкой интенсивности подобной зависимости не обнаружено, что, вероятно, связано с тем, что пожар слабой интенсивности носил беглый характер и, как правило, не заглублялся в подстилку.

Величина эмиссии углерода, рассчитанная на основе данных по сгоревшему запасу горючих материалов, составила при низовом пожаре высокой интенсивности 15,4, средней - от 6,5 до 12,0 и низкой - от 4,8 до 10,5 тС га"1 (табл. 2).

Таблица 2. Вклад разных видов горючих материалов в эмиссию углерода при лесных низовых пожарах разной интенсивности

Интенсивность пожара, кВт м"' (номер участка) Эмиссия углерода, тС га"'

травы и кустарнички опад упавшие древесные материалы мхи, лишайники и подстилка всего выделено

5611 (14) 0,34 1,28 2,19 11,56 15,37

3220 (21) 0,14 0,55 0,67 10,62 11,97

2860 (20) 0,11 0,56 0,85 5,27 6,78

2473 (6) 0,20 0,91 0,31 5,05 6,46

2140 (2) 0,12 0,50 0,17 5,97 6,76

1156(3) 0,12 0,93 0,14 3,60 4,78

1067 (13) 0,33 1,47 2,00 6,71 10,50

1016(19) 0,24 0,89 0,28 3,99 5,39

881 (4) 0,24 0,78 1,26 4,83 7,11

Наибольшее количество углерода (64 - 88%) выделилось при сгорании мхов, лишайников и подстилки. Вклад опада и упавших древесных материалов в эмиссию углерода составил 0,7 - 3,5 тС га"1 (10 - 33%).

Корреляционный анализ выявил наличие связи между эмиссией углерода и средней интенсивностью горения на кромке пожара (г= 0,77), а также показателями пожарной опасности ПВ-1 (г = 0,80) и Нестерова (г = 0,60), характеризующими условия погоды.

Для совокупности отдельных измерений на каждом из экспериментальных участков коэффициент корреляции между эмиссией углерода и интенсивностью пожара был ниже - 0,51 (значительная зависимость), что связано с широким диапазоном варьирования интенсивности горения внутри каждого участка (рис.2).

О 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Интенсивность пожара, кВт/м

Рис. 2. Зависимость эмиссии углерода от интенсивности лесного пожара

Глава 5 Влияние пожаров разной интенсивности на запас углерода в сосняках лишайниково-зеленомошных

В первые 2-3 года после пожара накопление углерода в сосняках в значительной степени определяется интенсивностью пирогенного воздействия. В последующие годы это влияние на процессы накопления органического вещества ослабевает.

5.1 Изменение запасов углерода в древостоях под воздействием пожара

Несмотря на то, что при проведении экспериментов моделировалось поведение низовых пожаров, и кроновые горючие материалы непосредственно не участвовали в процессе горения, древостой были повреждены посредством воздействия тепловых потоков на кроны, стволы и корни деревьев.

Основной отпад деревьев произошел в первые два - три года после пирогенного воздействия и составил от 1 до 89% от количества живых деревьев до пожара. При этом через год после пирогенного воздействия при пожаре высокой интенсивности отпало до 91%, средней - до 86% и низкой - до 72% от общего количества отпавших деревьев. В последующие годы темп отпада снизился. По мере гибели древостоя уменьшалось потребление углерода в процессе фотосинтеза, а

хвоя и кора, опадающие с отмирающих деревьев, становились на протяжении ряда лет основным компонентом верхнего слоя лесной подстилки.

Отпад деревьев в первые 2-3 года после пожара обусловил и максимальное увеличение углерода мертвого органического вещества древостоя, который составил после низко- и среднеинтенсивного пожаров до 12,4% общей фитомассы, а после высокоинтенсивного - 88,1%.

На долю усохшего подроста в зависимости от интенсивности горения приходится от 3 до 100% его допожарной фитомассы.

5.2 Динамика состава и запаса опада в сосняках после пожара

Пожары вызывают изменение не только общей массы опада, но и влияют на соотношение в нем отдельных фракций. Выявлена тесная связь запасов опада с интенсивностью горения спустя 1 и 2 года после пирогенного воздействия (г= 0,71 и 0,82, соответственно).

После пожаров высокой и средней интенсивности запас опада в результате повреждения деревьев огнем увеличился в 1,3 - 3,4 раза. Основная масса приходится на хвою, запас которой в 1,8 - 5,5 раз превышает допожарные значения. После высокоинтенсивного пожара на 4 - 5 год в связи с гибелью древостоя в составе опада увеличивается доля коры (до 41%).

После низкоинтенсивных пожаров запас опада снижается и в первые два года меньше допожарного на 14 - 48% в связи с тем, что накопленный до пожара за ряд лет его слой сгорел, а высокоподнятая крона сосны не была повреждена и, как следствие, накопление опада незначительно. Затем запас опада постепенно возрастает и на 4 - 5 год достигает допожарной величины. При этом основная его масса (до 74%) приходится на хвою.

5.3 Динамика углерода органического вещества на поверхности почвы после пожара

Интенсивность пожара в значительной степени определила степень нарушенное™ древостоя, что, в свою очередь, оказало влияние на послепожарное накопление углерода на поверхности почвы.

Запас травяно-кустарничкового яруса спустя 3-5 лет после пирогенного воздействия на большинстве участков еще не восстановился до допожарного уровня. Пожары низкой и средней интенсивности не отразились на его видовом составе, в то время как после высокоинтенсивного пожара наблюдалось разрастание кипрея (СИатаепегтп апеизИ/оИит) и вейника (Calamagrostis агипШпасеа) (за 4 года - с 0,01 до 0,45 тС га"').

Запас углерода в лишайниково-моховом ярусе после пожара определялся мозаичностью прогорания экспериментальных участков. При полном уничтожении живого напочвенного покрова на участках, пройденных пожарами средней интенсивности, моховой покров не начал восстанавливаться и спустя 4 года после пирогенного воздействия, в то время как после пожара высокой интенсивности на четвертый год в местах, прогоревших до минерального слоя, появились мхи рода Ро1у1г1скит.

Через год после пожара наблюдается тесная зависимость запаса углерода в органическом веществе на поверхности почвы от интенсивности горения (рис.3). В

дальнейшем происходит накопление запаса, который на 4 - 5 год составляет при пожарах низкой интенсивности более 90%, средней - 71 - 83% и сильной - 82% от допожарного значения.

100 ! 90 80 -70 60 50 40 30 20 10 -0

1000

5000

6000

2000 3000 4000 Интенсивность пожара, кВт м'1

Рис. 3. Зависимость запаса напочвенного органического вещества через год после пожара от интенсивности горения

Запас углерода ветвей и валежа в первый год после пирогенного воздействия на всех экспериментальных участках был меньше допожарного значения, при этом высокоинтенсивный пожар привел к наибольшему снижению запаса (на 92%). По мере отпада деревьев углерод в упавших древесных материалах постепенно накапливался: после пожаров низкой интенсивности за четыре года в среднем на 2,1 тС га"', средней интенсивности - до 3,6 тС га"1 относительно допожарных значений. Наибольшая зависимость запаса упавших древесных горючих материалов от интенсивности пожара наблюдается на следующий после пирогенного воздействия год (г = - 0,82), далее она с каждым годом ослабевает в связи с возрастанием влияния факторов внешней среды и особенностями протекания процессов разложения.

5.4 Динамика углерода надземного органического вещества после пожаров в сосняках лишайниково-зеленомошных

После пожаров низкой и средней интенсивности распределение углерода по компонентам биогеоценоза существенно не изменяется. В общем надземном органическом веществе преобладает углерод живой его части, в первую очередь древостоя. Живой напочвенный покров после пожара представлен травяно-кустарничковым ярусом, а на ряде участков - мхами и лишайниками, которые сохранились в результате мозаичности прогорания территории. По мере отпада деревьев увеличивается доля фитодетрита (рис.4а).

После среднеинтенсивных пожаров наблюдается более значительное уменьшение углерода напочвенного покрова и подстилки при горении, а также больший отпад деревьев (до 14% по количеству деревьев спустя 4 года после пожара).

Наибольшие изменения происходят после высокоинтенсивного пожара, который изменяет структуру запасов углерода в насаждении, увеличивая долю его мертвой части на 70%. В первые два года погибает большая часть деревьев и происходит переход углерода вещества живой фитомассы в углерод мертвого органического вещества (рис.4б).

До пожара 1 2 3 4 5

Рис. 4. Динамика углерода надземного органического вещества после пожара низкой (а) и высокой (б) интенсивности

После низовых пожаров происходит нарастание запасов органического вещества на поверхности почвы в результате накопления углерода фитодетрита за счет увеличения количества сухостоя и опада с поврежденных пожаром деревьев, а также восстановления живого напочвенного покрова.

Глава 6. Воздействие пожаров на баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных

Известно, что после воздействия пожара лесная экосистема переходит в состояние источника углерода в атмосферу (Ведрова, 1997; Harden et al., 2000; Amiro, 2001; Magnani et al., 2007). Изучение углеродного цикла на различных стадиях послепожарных сукцессии позволяет оценить чистую экосистемную продукцию и определить статус лесных экосистем по отношению к углероду атмосферы.

На основе экспериментальных данных по распределению углерода в лесной экосистеме и характеристик скорости разложения органического вещества и ежегодного прироста, приведенных в литературных источниках (Левина, 1960; Казимиров и др., 1977; Астрологова, 1978; Бобкова, Галенко, 1981; Ведрова, 1997; 1998; Трефилова, 2006), получена оценка баланса углерода в среднетаежных сосняках и изменения его параметров под воздействием пожара.

6.1 Баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных до пожара

На большинстве экспериментальных участков в сосняках до пожара экосистема функционирует в качестве стока атмосферного углерода от +46 до +739 кг С га" год"1. Два участка являются источником углерода. В целом же лесной массив исследуемых сосняков лишайниково-зеленомошных оценивается как сток углерода, в котором закрепляется около 15% первичной продукции экосистемы (табл. 3).

Различия в соотношении интенсивностей входного и выходного потоков углерода на участках обусловлены, в первую очередь, варьированием густоты древостоя, который является основным аккумулятором углерода атмосферы (коэффициент корреляции между данными признаками составляет 0,76).

Таблица 3. Баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных до пожара, кг С га*1 год"1

Составляющие баланса Номер участка

2 3 4 6 13 14 19 20 21

Продукция полная: 1027 918 1444 2045 1709 1670 1476 2151 1895

древостой 665 633 840 1333 959 910 951 1630 1247

подрост 19 13 12 - 8 7 18 - 10

травы, кустарнички 35 33 70 58 94 98 68 32 39

мхи, лишайники 308 238 522 654 648 654 439 489 599

Минерализационный поток: 1212 1051 1397 1644 1273 1219 1349 1412 1661

опад, подстилка 713 616 811 1012 773 756 806 865 1026

древесные остатки 84 59 53 31 110 62 57 37 29

сухостой 24 67 93 57 32 39 62 38 29

корневая мортмасса 393 309 440 544 358 361 424 471 577

Вход - выход -185 -133 +46 +401 +436 +451 +127 +739 +234

Минерализационный поток при разложении растительного материала составил на экспериментальных участках от 1051 до 1661 кг С га"' год"1, при этом основная масса разлагающегося материала (47 - 58%) приходится на подстилку. Ежегодные потери углерода от разложения органического вещества ниже разовой эмиссии углерода при низовых пожарах низкой интенсивности в 4,5, средней - в 5,4 и высокой - в 12,6 раз.

6.2 Баланс углерода после воздействия пожаров высокой интенсивности

Степень воздействия пожаров на параметры баланса углерода определяется их интенсивностью. Пожары вызывают не только уменьшение приходной части углеродного баланса за счет гибели живого напочвенного покрова, но и снижение минерализационного потока в связи со сгоранием значительной части мертвого органического вещества (подстилка, древесные материалы).

Несмотря на то, что сразу после пожара высокой интенсивности в 2 раза

снижается минерализационный поток, происходит также значительное повреждение древесного яруса, что приводит к снижению аккумуляции углерода атмосферы и переходу экосистемы в состояние источника (-95 кг С га"1 год"1).

Тенденция увеличения отрицательной величины «входа-выхода» экосистемного углерода с годами обусловлена превалированием деструкционных процессов вследствие отпада деревьев над приростом фитомассы (табл.4).

Таблица 4. Баланс углерода в сосняках лишайниково-зеленомошных после высокоинтенсивного пожара (5611 кВт м"1), кг С га"1 год"1

Составляющие баланса Пе риод после пожара, лет

сразу после 1 2 3 4 5

Продукция полная: 513 171 144 164 220 239

древостой 513 168 128 118 108 107

подрост 0 0 0 0 0 0

травы, кустарнички 0 3 16 46 110 130

мхи, лишайники 0 0 0 0 2 2

Минерализационный поток: 608 1559 1734 1852 2097 2061

опад, подстилка 174 479 600 710 949 911

древесные остатки 34 4 64 89 77 101

сухостой 40 648 638 620 637 615

корневая мортмасса 361 427 432 433 433 433

Вход - выход -95 -1388 -1589 -1688 -1877 -1821

Интенсивность минерализационного потока в сосняке на следующий после пирогенного воздействия год в 9 раз превышала закрепление углерода в фитомассе древостоя и живого напочвенного покрова, а в последующие 4 года - в 10 - 12 раз. Сосняки, пройденные пожаром высокой интенсивности, на длительный период теряют способность к аккумуляции углерода в связи с гибелью деревьев.

6.3 Баланс углерода после воздействия пожаров средней интенсивности

Баланс углерода сразу после пожаров средней интенсивности определялся состоянием лесной экосистемы до пожара. Насаждения, в которых продукционные процессы значительно превосходили деструкционные, продолжали функционировать в качестве стока углерода атмосферы. Это обусловлено тем, что, несмотря на уменьшение приходной части углеродного баланса за счет гибели живого напочвенного покрова и незначительного повреждения древостоя, снижается и минерализационный поток в связи со сгоранием мертвого органического вещества.

В дальнейшем по мере отпада деревьев экосистема переходит в состояние источника углерода в атмосферу. Однако, величина сальдо баланса здесь не столь высока, как после высокоинтенсивного пожара, что вызвано меньшим сокращением фотосинтетической ассимиляции древостоя (отпад деревьев достигал 14%). Наибольшим источником углерода являлся участок 2 (до - 738 кг С га'1 год"1), на котором и до пирогенного воздействия деструкционные процессы преобладали над продукционными.

6.4 Баланс углерода после воздействия пожаров низкой интенсивности

Сразу после пожаров низкой интенсивности сосняки продолжали функционировать в качестве стока углерода атмосферы. Низкая интенсивность горения, как правило, обусловливала мозаичность прогорания территории и, соответственно, сохранение части живого напочвенного покрова и крупномерного подроста. Это привело к меньшей потере углерода экосистемой (табл.5). Отпад деревьев увеличивает минерализационный поток, который превышает интенсивность фотосинтетической ассимиляции, при этом наблюдается тенденция увеличения отрицательного значения сальдо баланса.

Таблица 5. Баланс углерода в сосняках лишайниково-зеленомошных после низкоинтенсивного пожара (1016 кВт м'1), кг С га"1 год"1

Составляющие баланса Период после пожара, лет

сразу после 1 2 3 4

Продукция полная: 1298 1193 1279 1385 1306

древостой 951 849 930 947 941

подрост 18 13 16 17 17

травы, кустарнички 19 22 28 41 26

мхи, лишайники 309 309 306 382 322

Минерализационный поток: 1193 1457 1553 1614 1621

опад, подстилка 653 848 945 1004 1008

древесные остатки 53 59 58 68 74

сухостой 62 118 119 110 106

корневая мортмасса 424 432 432 432 432

Вход - выход +81 -265 -274 -228 -315

Таким образом, сосняки лишайниково-зеленомошные на всех экспериментальных участках в первые 5 лет после низовых пожаров вне зависимости от интенсивности горения являются источником углерода.

Выводы

1. Лесная экосистема среднетаежных сосняков лишайниково-зеленомошных функционирует как сток для атмосферного углерода, закрепляя 15% первичной продукции экосистемы. Запас углерода надземного органического вещества варьирует от 63 до 116 тС га"1, его основу формирует древостой (65,6 - 81,9%). На живой напочвенный покров приходится от 4,6 до 8,5% общего запаса, а на подстилку - до 12%.

2. Эмиссия углерода составила 15,4 тС га"1 при низовом пожаре высокой интенсивности (> 4001 кВт м"1), от 6,5 до 12,0 - при средней (2001 - 4000 кВт м"1) и от 4,8 до 10,5 тС га"1 при низкой интенсивности (< 2000 кВт м"1). Величина эмиссии углерода в значительной степени определяется интенсивностью горения на кромке (г = 0,77), а также условиями погоды (ПВ-1: г = 0,80 и Нестерова: г = 0,60).

3. Эмиссия углерода при горении составляет значительный вклад в общий баланс, и при низовых пожарах низкой интенсивности она в 4,5, средней - 5,4, высокой - 12,6 раз превосходит ежегодные потери углерода от разложения органического вещества.

5. Пожары высокой интенсивности переводят экосистему в состояние источника углерода в атмосферу сразу после их воздействия. При низкой и средней интенсивности горения сразу после пожара экосистема функционирует как сток для углерода за счет существенного снижения минерализационного потока при сгорании мертвого органического вещества.

6. Запас углерода органического вещества на поверхности почвы и темп его увеличения в первые два - три года после пожаров в значительной степени определяются интенсивностью огневого воздействия, а в дальнейшем происходит увеличение значимости других факторов.

7. В первые пять лет после пирогенного воздействия вне зависимости от интенсивности горения увеличивается минерализационный поток и экосистема сосняков лишайниково-зеленомошных становится источником углерода в атмосферу. С годами наблюдается тенденция увеличения отрицательного значения «входа-выхода» экосистемного углерода, что вызвано превалированием деструкционных процессов вследствие отпада деревьев и накопления подстилки над интенсивностью фотосинтетической ассимиляции.

Список основных публикаций по теме диссертации:

1. Кукавская, Е.А. Воздействие лесных пожаров на биомассу сосновых насаждений Средней Сибири / Е.А. Кукавская, Г.А. Иванова // Вестник КрасГАУ, вып. 12. — 2006. -С. 156—162. (по перечню ВАК)

2. Иванов, В.А. Зона возможного зажигания молнией напочвенного горючего материала в лесу / В.А. Иванов, Г.А. Иванова, Е.А. Кукавская // Лесное хозяйство. — № 5. — 2006,— С. 40 — 43. (по перечню ВАК)

3. Иванова, Г.А. Влияние пожаров на эмиссии углерода в сосновых лесах Средней Сибири / Г.А. Иванова, В.А. Иванов, Е.А. Кукавская. С.Г. Конард, Д.Д. Макрей // Сибирский экологический журнал. — №6. — 2007. — С. 885—895. (по перечню ВАК)

4. Кукавская, Е.А. Запасы напочвенных горючих материалов в сосняках лишайниково-зеленомошных /Е.А. Кукавская, В.А. Иванов //Лесной и химический комплексы: проблемы и решения. Сб. статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Том 1.— Красноярск: СибГТУ, 2003. — С. 98—102.

5. Кукавская, Е.А. Запасы напочвенных горючих материалов в среднетаежных и южнотаежных сосняках зеленомошных / Е.А. Кукавская, В.А. Иванов // Экологическая безопасность Красноярского региона.— Красноярск: СибГТУ, 2004. — С. 22—23.

6. Кукавская, Е.А. Выход углерода при низовых пожарах различной интенсивности в сосняках зеленомошных / Е.А. Кукавская // Лесной и химический комплексы: проблемы и решения. Сб. статей студентов и аспирантов научно-практической конференции. Часть 2.-Красноярск: СибГТУ, 2004. — С. 33—34.

7. Ivanova, G.A. Forest fuel in central taiga Pinus sylvestris stands of central Siberia / G.A. Ivanova, D.J. McRae, V.A. Ivanov, N.N. Volosatova, E.A. Kukavskava // Climate

disturbance interactions in Boreal forest ecosystems. International Boreal forest research association: 12lh annual scientific conference. — Alaska, USA, 2004. — P. 97.

8. Иванова, Г.А. Эмиссии углерода при лесных пожарах в сосняках Средней Сибири / Г.А. Иванова, Н.Н. Волосатова, Е.А. Кукавская. Д. Макрей, С. Конард // Дистанционные методы в лесоустройстве и учете лесов. Приборы и технологии. — Красноярск, 2005. — С. 51—54.

9. Кукавская, Е.А. Структура и запасы напочвенных горючих материалов в сосняках лишайниково-зеленомошных / Е.А. Кукавская // Ботанические исследования в Сибири, вып. 13. —Красноярск, 2005, —С. 105—110.

10. Кукавская, Е.А. Эмиссии углерода при горении лесных горючих материалов в сосняках лишайниково-зеленомошных / Е.А. Кукавская // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения. Сб. статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Т. 2. — Красноярск: СибГТУ, 2005. — С. 24—29.

11. Kukavskaya, Е.А. Effects of wildfire severity on carbon emissions in central Siberian Scots pine forests / E.A. Kukavskaya, G.A. Ivanova, D.J. McRae // Climate change and their impact on boreal and temperate forests: Abstracts of International conference. — Ekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, 2006. — P. 49.

12. Кукавская, Е.А. Послепожарная динамика накопления лесных горючих материалов в сосняках / Е.А. Кукавская // Исследования компонентов лесных экосистем. Материалы конференции молодых ученых. — Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2006. — С. 46 — 49.

13. McRae, D. Surface fire behavior in central Siberian Scots pine forests /D. McRae, J-Z. Jin, A. Sukhinin, T. Blake, V. Ivanov, Y. Samsonov, E. Kukavskaja. E. Krasnoshchekova //New Challenges in Management of Boreal Forests. International Boreal forest research association: 13th annual scientific conference. - Umea, Sweden, 2006.—P. 122.

14. Кукавская, Е.А. Воздействие пожаров на запасы углерода в. сосняках лишайниково-зеленомошных / Е.А. Кукавская // Исследования компонентов лесных экосистем Сибири. Материалы конференции молодых ученых. — Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. — С. 50—52.

15. Кукавская, Е.А. Воздействие лесных пожаров на эмиссии и запас углерода в среднетаежных сосняках / Е.А. Кукавская // Конференция молодых ученых КНЦ СО РАН. -Красноярск: ИВМ СО РАН, 2007. — С. 25—27.

16. Кукавская, Е.А. Эмиссия углерода при высокоинтенсивных низовых пожарах в сосняках лишайниково-зеленомошных / Е.А. Кукавская // Исследования компонентов лесных экосистем Сибири. Материалы конференции молодых ученых. — Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2008. —С. 29—31.

17. Ковалева, Н.М. Вклад лишайников в эмиссию углерода при пожарах в южнотаежных сосняках Нижнего Приангарья / Н.М. Ковалева, Е.А. Кукавская // Пожары в лесных экосистемах Сибири: Материалы Всероссийской конференции с международным участием. — Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2008. — С. 138—139.

18. Кукавская, Е.А. Воздействие пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков / Е.А. Кукавская, Г.А. Иванова // Пожары в лесных экосистемах Сибири: Материалы Всероссийской конференции с международным участием. — Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2008. — С. 153—154.

УОП ИЛ СО РАН Заказ 12. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кукавская, Елена Александровна

Введение.

Глава 1 Состояние вопроса.

Глава 2 Объекты и методика исследований.

2.1 Характеристика района и объектов исследований.

2.1.1 Рельеф, почвы, климат.

2.1.2 Природные пожарные режимы.

2.1.3 Общая характеристика экспериментального полигона.

2.1.4 Характеристика экспериментальных участков.

2.2 Методика исследований.

2.2.1 Разбивка экспериментальных участков.

2.2.2 Методика определения запаса напочвенных горючих материалов.

2.2.3 Методика определения запаса упавших древесных горючих материалов.

2.2.4 Методика определения фитомассы древостоя

2.2.5 Методика определения влагосодержания напочвенного покрова.

2.2.6 Методика определения глубины прогорания.

2.2.7 Методика проведения метеорологических наблюдений.

2.2.8 Методика моделирования лесных пожаров разной интенсивности.

Глава 3 Запасы углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

3.1 Запас углерода в древостое сосняка лишайниково-зеленомошного.

3.2 Запас углерода органического вещества на поверхности почвы в сосняке лишайниково-зеленомошном.

3.3 Общие запасы надземного органического вещества.

Глава 4 Эмиссия углерода при низовых пожарах разной интенсивности.

4.1 Условия проведения экспериментов и характеристика пожаров.

4.2 Оценка количества сгоревших ЛГМ и эмиссия углерода при лесных пожарах.

Глава 5 Влияние пожаров разной интенсивности на запас углерода в сосняках лишайниково-зеленомошных.

5.1 Изменение запасов углерода в древостоях под воздействием пожара.

5.2 Динамика состава и запаса опада в сосняках после пожара.

5.3 Динамика углерода органического вещества на поверхности почвы после пожара.

5.4 Динамика углерода надземного органического вещества после пожаров в сосняках лишайниково-зеленомошных.

Глава 6 Воздействие пожаров на баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

6.1 Баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных до пожара.

6.2 Баланс углерода после воздействия пожаров высокой интенсивности.

6.3 Баланс углерода после воздействия пожаров средней интенсивности.

6.4 Баланс углерода после воздействия пожаров низкой интенсивности.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Воздействие лесных пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков Енисейской равнины"

Актуальность темы В связи с глобальными климатическими изменениями, одной из причин которых является увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере (Голицын, 1990; Израэль, 2000; Verdes, 2007), изучение углеродного цикла становится наиболее актуальной задачей.

Бореальные леса играют важную роль в глобальном цикле углерода, влияют на климат Земли и определяют, является ли система стоком или источником углерода атмосферы (Crutzen et. al., 1979; Apps et al., 1993). В мире насчитывается примерно 1,2 млрд. га бореальных лесов и лесных земель, при этом около 2/3 бореальных лесов находится в России (FIRESCAN, 1994).

Пожары - основной дестабилизирующий фактор лесных экосистем. Они ежегодно охватывают 12 - 15 млн. га сомкнутых бореальных лесов, большая часть которых находится в Евразии (Conard, Ivanova, 1997). В российских бореальных лесах около 80% выгоревшей площади и 90% от числа пожаров приходится на низовые пожары (Korovin, 1996). Важным экологическим последствием является воздействие пожаров на запас углерода в лесных экосистемах и углеродный баланс атмосферы (Kasischke, Christensen, Stocks, 1995; Фуряев, 2002). Лесные пожары являются источником не только прямой эмиссии углерода при горении, но и обуславливают послепожарную эмиссию, возникающую при разложении поврежденной огнем растительности (Auclair, 1985; Dixon, Krankina, 1993; Софронов, Волокитина, 1998; Amiro et al., 2001).

Считается, что бореальные леса являются регионом стока углерода (Кобак, 1988; Goodale et al., 2002; Ведрова, 2005; Ваганов и др., 2005; Кудеяров и др., 2007). Однако многократное воздействие пожаров может трансформировать бореальные леса в источники углерода за счет прямых его выбросов при сгорании биомассы и косвенных воздействий пожаров на тепловой и водный режим, а также на структуру и функционирование экосистем. За последние несколько десятилетий частота возникновения пожаров в бореальных лесах возросла (Korovin, 1996) и может еще более увеличиться в условиях продолжающегося глобального изменения климата (Furyaev et al., 2001; Flannigan et al., 2005; Krawchuk, Cumming, Flannigan, 2009). Это должно привести к сокращению времени восстановления экосистем в периоды между пожарами, а также к усилению выбросов в атмосферу парниковых газов (Кондратьев, Григорьев, 2004).

К настоящему времени накоплено значительное количество научных работ, посвященных запасам углерода в лесных экосистемах и балансу углерода (Кобак, 1988; Исаев и др., 1993; Алексеев, Бердси, 1994; Карелин, Замолодчиков, Гильманов, 1995; Швиденко и др., 2000; Ведрова, 20026; Shvidenko, Nilsson, 2002; Goodale et al., 2002; Усольцев, Залесов, 2005; Кудеяров и др., 2007). Однако расчеты выхода эмиссии углерода при лесных пожарах основаны на косвенных признаках и допущениях (Dixon, Krankina, 1993; Конард, Иванова, 1998; Ваганов и др., 2005). Работы, основанные на экспериментальных данных, немногочисленны. Это связано с трудностью проведения экспериментальных исследований. Недостаточно изучено влияние интенсивности пожаров на эмиссию углерода и его послепожарное накопление.

Послепожарные эмиссии углерода, являющиеся следствием медленного высвобождения углерода вследствие деструкции и гниения погибшей от огня, но не сгоревшей лесной растительности, тесно взаимосвязаны с послепожарной лесовосстановительной динамикой. До сих пор остается открытым вопрос, какой период времени после пожара необходим для перехода'экосистемьриз состояния источника в состояние стока.

Целью диссертационной работы является оценка воздействия лесных низовых пожаров разной интенсивности на эмиссию, запас и баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

Основные задачи исследования:

1. Определение запасов углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных;

2. Оценка величины эмиссии углерода при лесных низовых пожарах;

3. Исследование динамики накопления углерода после пожаров разной интенсивности;

4. Оценка воздействия пожаров на баланс углерода в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных.

Защищаемые положения:

1. В среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных эмиссия углерода при лесных низовых пожарах низкой интенсивности в 4,5, средней - 5,4, высокой — 12,6 раз превосходит ежегодный минерализационный поток и определяется условиями погоды и характеристиками пожара.

Научная новизна

Впервые в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных экспериментальным путем количественно определена эмиссия углерода при лесных низовых пожарах разной интенсивности в зависимости от параметров горения. Выявлена связь эмиссии углерода с погодными условиями и интенсивностью горения на кромке пожара. Получены данные по послепожарному накоплению углерода надземного органического вещества в сосняках в зависимости от интенсивности горения. Установлено, что сосняки лишайниково-зеленомошные, являющиеся до пирогенного воздействия стоком для углерода атмосферы, в первые 5 лет после пожара являются его источником.

Практическая значимость

На основе моделей, полученных для среднетаежных сосняков лишайниково-зеленомошных, возможно прогнозирование эмиссии углерода в зависимости от метеорологических условий и характеристик пожара. Результаты исследований могут быть использованы для оценки вклада низовых пожаров разной интенсивности в баланс углерода в лесных экосистемах и определения их статуса.

Личный вклад автора

Диссертационная работа выполнена в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и является частью исследований, выполненных в рамках планов СО РАН и проектов Российского фонда фундаментальных исследований № 01-04-49340 «Оценка воздействия пожаров на эмиссии, баланс углерода и стабильность лесных экосистем Средней Сибири» (20012003), № 04-04-49384 «Оценка воздействия пожаров на лесные экосистемы

Средней Сибири и мониторинг запасов углерода» (2004-2006), № 07-04*

00562 «Моделирование и мониторинг воздействия пожаров разной интенсивности на эмиссии углерода и устойчивость светлохвойных лесов Средней Сибири» (2007-2009), российско-американского проекта № 05-04476 «Оценка и мониторинг воздействия гарей и интенсивности пожаров на эмиссии, баланс углерода, состояние и устойчивость лесов Средней Сибири» (Estimating and Monitoring Effects of Area Burned and Fire Severity on Carbon Cycling, Emissions, and Forest Health and Sustainability in Central Siberia) (20002007) и проекта МНТЦ № 3695 «Газовые и аэрозольные эмиссии от лесных пожаров в России: Воздействие на химическое, радиохимическое и оптическое качество атмосферы, углеродный цикл, радиоэкологические последствия и устойчивость биоценозов» (2008-2010).

Исследования были поддержаны индивидуальными грантами для молодых ученых Красноярского краевого фонда науки № 10TS047 (2006), № 17G063 (2007), № 18G099 (2008) и № 13Т62 (2008).

Все исследования (полевые работы, сбор и обработка образцов, анализ, обобщение и интерпретация полученных результатов) по теме диссертации выполнены автором, либо при его непосредственном участии.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения диссертации представлены в виде научных докладов на научно-практической конференции "Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы Красноярского края" (Красноярск, 2002), всероссийских научнопрактических конференциях "Лесной и химический комплексы: проблемы и решения" (Красноярск, 2003, 2004, 2005), научно-методической конференции

Экологическая безопасность Красноярского региона" (Красноярск, 2004), международных конференциях "Climate disturbance interactions in Boreal forest ecosystems. IBFRA: 12th annual scientific conference" (Alaska, USA, 2004), th

New Challenges in Management of Boreal Forests. IBFRA: 13 annual scientific conference" (Umea, Sweden, 2006) и "IBFRA: 14th annual scientific conference" (Harbin, China, 2008), международной конференции "Влияние изменений климата на бореальные и умеренные леса" (Екатеринбург, 2006), конференциях молодых ученых "Исследования компонентов лесных экосистем Сибири" Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН (Красноярск, 2006, 2007, 2008), конференциях молодых ученых Красноярского научного центра СО РАН (Красноярск, 2007, 2008), международном рабочем совещании NEESPI (Jena, Germany, 2008), всероссийской конференции с международным участием "Пожары в лесных экосистемах Сибири" (Красноярск, 2008), международной конференции Американского Геофизического Общества (San-Francisco, USA, 2008).

Публикации

По результатам исследований опубликовано 23 научные работы, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах (по списку ВАК).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, . выводов, списка использованной литературы и двух приложений. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 39 таблиц и список использованной литературы, включающий 229 источников, в том числе 82 на английском языке.

Заключение Диссертация по теме "Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними", Кукавская, Елена Александровна

Выводы 1. Лесная экосистема среднетаежных спелых сосняков лишайниковозеленомошных функционирует как сток для атмосферного углерода (235 кг С

1 1 1 га" год" или 15% первичной продукции экосистемы). Запас углерода надземного органического вещества варьирует от 63 до 116 тС га"1, его основу формирует древостой (65,6 - 81,9%). На живой напочвенный покров приходится от 4,6 до 8,5% общего запаса, а на подстилку - до 12%. В надземной биомассе преобладает углерод живого органического вещества

46 - 101 тС га"1), на углерод фитодетрита приходится от 17,1 до 25,7%.

2. Эмиссия углерода составила 15,4 тС га"1 при низовом пожаре высокой интенсивности (> 4001 кВт м"1), от 6,5 до 12,0 - при средней (2001 — 4000 кВт м"1) и от 4,8 до 10,5 тС га"1 при низкой интенсивности горения (< 2000 кВт м"1). Наибольшее количество высвободилось при сгорании мхов, лишайников и подстилки (64 - 88% от общего объема эмиссии). Вклад опада и упавших древесных материалов в эмиссию углерода составляет 0,7 — 3,5 тС га"1 (10 - 33%). Величина эмиссии углерода в значительной степени определяется интенсивностью горения на кромке (г = 0,77), а также показателями пожарной опасности по условиям погоды ПВ-1 (г = 0,80) и Нестерова (г = 0,60).

3. Эмиссия углерода при горении напочвенного покрова дает значительный вклад в общий баланс и при низовых пожарах низкой интенсивности она в 4,5, средней - 5,4, высокой - 12,6 раз превосходит ежегодные потери углерода от разложения органического вещества.

4. Высокоинтенсивный пожар в сильной степени изменяет структуру запасов углерода в насаждении, увеличивая долю фитодетрита на 70%. После средне- и низкоинтенсивных пожаров распределение углерода по компонентам биогеоценоза существенно не меняется, в общей надземном органическом веществе преобладает углерод живого вещества. При этом после пожара происходит накопление углерода фитодетрита за счет отпада сухостоя и увеличения опада с поврежденных пожаром деревьев.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Кукавская, Елена Александровна, Красноярск

1. Акунович, Е.Г. Влияние низовых пожаров на лесные подстилки в сосняках вересковых / Е.Г. Акунович // Тр. Белорус. Гос. Технол. Ун-та. -Сер. 1. 2003. - № 11.- С. 108-110.

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

3. Алексеев, В.Н. Углерод в экосистемах лесов и болот России /В.Н. Алексеев, Р.А. Бердси. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 1994.- 218 с.

4. Астрологова, Л.Е. О биологической продуктивности сосняка черничного в средней подзоне тайги / Л.Е. Астрологова // Лесной журнал. -1978.-№2.-С. 16-20.

5. Аткин, А.С. Запасы напочвенных горючих материалов в сосняках / А.С. Аткин, Л.И. Аткина // Лесные пожары и их последствия: ИЛиД СО АН СССР. Красноярск, 1985. - С. 92 - 101.

6. Атлас Красноярского края и Республики Хакасия. Новосибирск: Роскартография, 1994. - 84 с.

7. Базилевич, Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии / Н.И. Базилевич. М.: Наука, 1993. - 293 с.

8. Безкоровайная, И.Н. Экологическое состояние почв после пожаров в сосняках средней тайги „ Красноярского края / И.Н. Безкоровайная, П.А.Тарасов, Е.Н. Краснощекова // Вестник КрасГАУ. вып.13. — Красноярск, 2006. - С. 178 - 183.

9. Бобкова, К.С. Прирост и эффективность использования солнечной радиации / К.С. Бобкова, Э.П. Галенко // Эколого-биологические основы повышения продуктивности таежных лесов Европейского Севера. Л.: Наука, 1981.-С. 55 -59.

10. Богородская, А.В. Влияние пирогенного фактора на микробоценозы почв сосняков Средней Сибири / А.В. Богородская, Н.Д. Сорокин, Г.А. Иванова // Лесоведение. 2005. - №1. - С. 25—31.

11. Брюханов, А.В. Оценка эмиссий углерода при пожарах на вырубках в хвойных лесах Центральной и Южной Сибири / А.В. Брюханов, С.В. Верховец // Сибирский экологический журнал. 2005. - № 1. - С. 109 — 112.

12. Будыко, М.И. История атмосферы / М.И. Будыко, А.Б. Ронов,

13. A.Л. Яншин. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. 210 с.

14. Бузыкин, А.И. Формирование сосново-лиственных молодняков / А.И. Бузыкин, Л.С. Пшеничникова. Новосибирск: Наука, 1980. - 174 с.

15. Валендик Э. Н. Пожарные режимы в лесах Сибири и Дальнего Востока / Э. Н. Валендик, Г.А. Иванова // Лесоведение. 2001. - № 4. - С.69 - 76.

16. Валендик, Э.Н. Борьба с крупными лесными пожарами / Э.Н. Валендик. Новосибирск: Наука, 1990. - 193 с.

17. Валендик, Э.Н. Влияние низовых пожаров на устойчивость хвойных пород / Э.Н. Валендик, А.И. Сухинин, И.В. Косов. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2006. - 98 с.

18. Валендик, Э.Н. Об интенсивности лесных пожаров / Э.Н. Валендик, Р.В. Исаков // Прогнозирование лесных пожаров: ИЛиД СО АН СССР. -Красноярск, 1978. С. 40 - 55.

19. Валендик, Э.Н. О полноте сгорания некоторых лесных горючих материалов / Э.Н. Валендик, Н.Ф. Гевель // Проблемы лесной пирологии. — Красноярск, 1975. С.127 - 137.

20. Ведрова, Е.Ф. Баланс углерода в естественных и нарушенных южнотаежных лесах Средней Сибири / Е.Ф. Ведрова, Л.С. Шугалей,

21. B.Д. Стаканов // География и природные ресурсы. Новосибирск, 2002.1. C. 92-99.

22. Ведрова, Э.Ф. Баланс углерода в сосняках Средней Сибири /Э.Ф. Ведрова // Сибирский экологический журнал. 1997. - № 4. —1. С. 375 -383.

23. Ведрова, Э.Ф. Деструкционные процессы в углеродном цикле лесных экосистем Енисейского меридиана: автореф. дис. . д-ра биол. наук / Э.Ф. Ведрова. Красноярск, 2005. - 60 с.

24. Ведрова, Э.Ф. Динамика экологических функций лиственничников северной тайги под воздействием пожаров / Э.Ф. Ведрова, А.В. Климченко // Сибирский экологический журнал. — 2007. — № 2. — С. 263 — 273.

25. Ведрова, Э.Ф. Закономерности изменения пула углерода в бореальных лесах / Э.Ф. Ведрова, В.Д. Стаканов, Ф.И. Плешиков // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. - С. 206 - 221.

26. Ведрова, Э.Ф. Углеродный цикл в сосняках таежной зоны Красноярского края / Э.Ф. Ведрова // Лесоведение.- 1998. № 6. - С. 3 - 11.

27. Ведрова, Э.Ф. Углеродный цикл в экосистемах сосновых лесов / Э.Ф. Ведрова // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. — 2002. — С. 244-248.

28. Ведрова, Э.Ф. Цикл углерода в насаждениях разного возраста и состава / Э.Ф. Ведрова, Л.В. Мухортова, В.Д. Стаканов // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. 2002. - С. 240 - 244.

29. Видовой состав и структура живого напочвенного покрова в сосняках после контролируемых выжиганий / В.Д. Перевозникова и др. // Сибирский экологический журнал. 2005.-№ 1. — С. 135-141.

30. Влияние низовых пожаров на формирование светлохвойных насаждений юга Средней Сибири / Л.В. Буряк и др.. Красноярск: СибГТУ, 2003.-206 с.

31. Войнов, Г.С. Прогнозирование отпада в древостое после низовых пожаров / Г.С. Войнов, М.А. Софронов // Современные исследования типологии и пирологии леса. 1976. - С. 115 - 122.

32. Волокитина, А.В. Классификация и картографирование растительных горючих материалов / А.В. Волокитина, М.А. Софронов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 314 с.

33. Вонский, С.М. Интенсивность огня низовых лесных пожаров и ее практическое значение / С.М. Вонский. Л.:ЛенНИИЛХ, 1957. - 53 с.

34. Выводцев, Н.В. Влияние пожаров на углеродный баланс в лесах Хабаровского края / Н.В. Выводцев // Охрана лесов от пожаров в современных условиях. — Хабаровск, 2002. С. 180 — 184.

35. Вялых, Н.И. Запас горючих материалов в лесах европейского севера / Н.И. Вялых, А.А. Звонкова // Горение и пожары в лесу. Красноярск, 1984. -С. 46-48.

36. Голицын, Г.С. Парниковый эффект и изменения климата / Г.С. Голицын // Природа. 1990. - С. 17 - 24.

37. Горбатенко, В.М. Вес корневых систем в сосновых древостоях / В.М. Горбатенко // Средообразующая роль леса. Красноярск, 1974. -С. 181.-191.

38. Горбачев, В.Н. Почвенный покров южной тайги Средней Сибири / В.Н. Горбачев, Э.П. Попова. Новосибирск: Наука, 1992. - 223 с.

39. Гордина, Н.П. Пространственная структура и продуктивность сосняков Нижнего Енисея / Н.П. Гордина. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1985. - 128 с.

40. Горожанкина, С.М. География тайги Западной Сибири / С.М. Горожанкина, В.Д. Константинов. Новосибирск.: Наука, 1978. -190 с.

41. Горшков, В.В. Динамика восстановления лесной подстилки в бореальных сосновых лесах после пожаров /В.В. Горшков, Н.И. Ставрова, И.Ю. Баккал // Лесоведение. 2005. - № 3. - С. 37 - 45.

42. Диченков, Н.А. Географичность запасов лесных горючих материалов / Н.А. Диченков // Лесохозяйственная информация. — 1992. № 5. - С. 33 -35.

43. Евдокименко, М.Д. Динамика лесной подстилки в сосняках Забайкалья после низовых пожаров / М.Д. -Евдокименко // Роль подстилки в лесных биогеоценозах. -М.: Наука, 1983. С. 62.

44. Евдокименко, М.Д. Жизнеспособность деревьев после низового пожара / М.Д. Евдокименко // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1974. -С.167 - 196.

45. Евдокименко, М.Д. Микроклимат древостоев и гидротермический режим почв в сосновых лесах Забайкалья после низовых пожаров / М.Д. Евдокименко // Горение и пожары в лесу. Часть II. Лесные пожары и их последствия. Красноярск, 1979. - С. 130 — 139.

46. Ершов, Ю.И. Почвенный покров / Ю.И. Ершов // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. — Новосибирск, 2002. — С. 16—19.

47. Ершов, Ю.Н. Органическое вещество биосферы и почвы / Ю.Н. Ершов. -Новосибирск: Наука, 2004. 104 с.

48. Ефремов, С.П. Биологическая продуктивность и углеродный пул фитомассы лесных болот Западной Сибири / С.П. Ефремов, Т.Т. Ефремова, В. Блойтен // Сибирский экологический журнал. 2005. - № 1. - С. 29 - 44.

49. Жуковская, В.И. Увлажнение и высыхание гигроскопических лесных горючих материалов /В.И. Жуковская //Вопросы лесной пирологии. -Красноярск, 1970. С. 105 - 141.

50. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах / С.Э. Вомперский и др. // Почвоведение. 1994. - № 12. - С. 17 -25.

51. Замолодчиков, Д.Г. Послепожарные изменения углеродного цикла в южных тундрах / Д.Г. Замолодчиков, Д.В. Карелин, А.И. Иващенко // Экология. 1998. - № 4. - С. 272 - 276.

52. Зоогенный вклад в эмиссии углерода в очагах массового размножения сибирского шелкопряда / Ю.Н. Баранчиков и др. // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. — С. 117 - 123.

53. Иванов, А.В. Газо-аэрозольные эмиссии при лесных низовых пожарах: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.16 / А.В. Иванов. Красноярск, 2003. -18 с.

54. Иванова, Г.А. Зонально-экологические особенности лесных пожаров в сосняках Средней Сибири: автореф. дис. . д-ра биол. наук / Г.А. Иванова. -Красноярск, 2005. 40 с.

55. Иванова, Г.А. Лесопожарная роль доминантов напочвенного покрова в сосняках разнотравно-брусничных: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Г.А. Иванова. Красноярск, 1985. - 21 с.

56. Иванова, Г.А. Формирование структуры и биомассы напочвенного покрова в сосняках Красноярской лесостепи под воздействием пожаров / Г.А. Иванова, В.А. Иванов, В.Д. Перевозникова // Лесная таксация и лесоустройство. Красноярск, 2002. - С. 91 - 97.

57. Израэль, Ю.Г. Изменения климата и их последствия: реакция мирового сообщества / Ю.Г. Израэль // Проблемы гидрометеорологии и окружающей среды на пороге XXI века: тр. междунар. теор. конф. Санкт-Петербург, 2000.-С.5- 13.

58. Исаев, А.С. Углерод в лесах Северной Евразии / А.С. Исаев, Г.Н.Коровин // Круговорот углерода на территории России. М., 1999. -С. 63-95.

59. Исаков, Р.В. Расчет тепловых условий развития низовых пожаров в верховые в сосняках / Р.В. Исаков // Лесные пожары и их последствия. -Красноярск, 1985. С. 13 - 22.

60. Исидоров, В.А. Экологическая химия: учебное пособие для вузов / В.А. Исидоров. СПб: Химиздат, 2001. - 304 с.

61. Карелин, Д.В. Запасы и продукция углерода в фитомассе тундровых и лесотундровых экосистем России / Д.В. Карелин, Д.Г. Замолодчиков, Т.Г. Гильманов // Лесоведение. 1995. - № 5. - С. 29 -36.

62. Картирование почвенного покрова таежных ландшафтов с использованием дистанциооных методов / В.М. Корсунов и др. // Исследование таежных ландшафтов дистанционными методами. — Новосибирск: Наука, 1979. С. 135 - 151.

63. Кобак, К.И. Биотические компоненты углеродного цикла / К.И. Кобак. Ленинград: Гидрометиоиздат, 1988. - 248 с.

64. Конард, С.Г. Дифференцированный подход к количественной оценке эмиссии углерода при лесных пожарах / С.Г. Конард, Г.А. Иванова // Лесоведение. М., 1998. - № 3. - С. 28 - 35.

65. Кондратьев, К.Я. Лесные пожары как компонент природной экодинамики / К.Я. Кондратьев, А.А. Григорьев / Оптика атмосферы и океана. том 17, вып.4. - 2004. - С. 279 - 292.

66. Конев, Э.В. Физические основы горения растительных материалов / Э.В. Конев. — Новосибирск: Наука, 1977. 239 с.

67. Контролируемые выжигания на вырубках в горных лесах // Э.Н. Валендик и др.. Новосибирск.: Изд-во СО РАН. - 2001. - 172 с.

68. Коротков, И.А. Лесорастительное районирование России и республик бывшего СССР / И.А. Коротков // Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск: ИЛ СО РАН, 1994. - С. 29 - 47.

69. Курбатский, Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов / Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1970а.- С. 5-58.

70. Курбатский, Н.П. Классификация лесных пожаров / Н.П. Курбатский // Вопросы лесоведения, том 1. — Красноярск, 19706. С. 384 - 407.

71. Курбатский, Н.П. Методические указания для разработки местных шкал пожарной опасности в лесах / Н.П. Курбатский. Л.: Леноблиздат, 1954.-33 с.

72. Курбатский, Н.П. Пожароопасность сосняков лесостепи и пути ее снижения / Н.П. Курбатский, Г.А. Иванова. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1987.-113 с.

73. Курбатский, Н.П. Проблема лесных пожаров / Н.П. Курбатский // Возникновение лесных пожаров. М.: Наука, 1964. — С.5 - 60.

74. Курбатский, Н.П.Терминология лесной пирологии / Н.П. Курбатский // Вопросы лесной пирологии. 1972. - С. 171 - 231.

75. Курбатский, Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров / Н.П. Курбатский. М.: Гослесбумиздат, 1962. - 154-с.

76. Лащинский, Н.П. Структура и динамика сосновых лесов Нижнего Приангарья / Н.П. Лащинский. Новосибирск: Наука, 1981. - 272 с.

77. Левина, В.И. Определение массы ежегодного опада в двух типах соснового леса на Кольском полуострове / В.И. Левина // Ботанический журнал. 1960. - т. 45. -№ 3. - С. 418. - 423.

78. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода / Е.А. Ваганов и др. // Сибирский экологический журнал. 2005. - С. 631 - 649.

79. Леса Среднего Приангарья / А.И. Бузыкин и др.. Новосибирск: Наука, 1977.-264 с.

80. Леса СССР: Т. 4. -М.: Наука, 1969. 768 с.

81. Макаревский, М.Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии / М.Ф. Макаревский // Экология. -1991. -№ 3. С. 3 - 10.

82. Максимов, Т.Х. Круговорот углерода в лиственничных лесах якутского сектора криолитозоны: автореф. дис. . д-ра б. наук / Т.Х. Максимов. -Красноярск, 2007. 46 с.

83. Матвеев, A.M. Запасы лесных горючих материалов и их геграфическая изменчивость в криолитозоне Средней Сибири / A.M. Матвеев // География и природные ресурсы. 2006. - № 4. - С. 54 - 57.

84. Матвеев, П.М. Последствия пожаров в лиственничных биогеоценозах на многолетней мерзлоте: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук / П.М. Матвеев. -Йошкар-Ола, 1992. 49 с.

85. Мелехов, И.С. Природа леса и лесные пожары / И.С. Мелехов. -Архангельск: Архангельское издание ОГИЗ, 1947. 60 с.

86. Моисеев, Б.Н. Об оценке запаса и прироста углерода в лесах России / Б.Н. Моисеев, A.M. Алферов, В.В Страхов // Лесное хозяйство. 2000. -№ 4. - С. 18-20.

87. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера

88. Н.И. Казимиров и др.. Д.: Наука, 1977.-304 с.

89. Оиучин, А.А. Закономерности изменения массы хвои в хвойных древостоях / А.А. Онучин, Н.Т. Спицина // Лесоведение. — 1995. — № 5. — С. 48-58.

90. Определение запаса углерода насаждений на пробных площадях: сравнение аллометрического и конверсионно-объемного методов // А.И. Уткин и др. // Лесоведение. 1997. - № 5. - С. 51 - 66.

91. Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России. 1. Запасы растительной органической массы / А.З. Швиденко и др. // Экология. 2000. - № 6. - С. 403 - 410.

92. Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России. 2. Нетто-первичная продукция экосистем / А.З. Швиденко и др. // Экология. 2001. - № 62. - С. 83 - 90.

93. Орешков, Д.Н. Динамика животного населения при воздействии пожаров разной интенсивности в среднетаежных сосняках Средней Сибири / Д.Н.Орешков, А.С. Шишикин // Сибирский экологический журнал. 2003. - т.Ю. - № 6. - С. 743 - 748.

94. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России / А.С. Исаев и др. // Лесоведение. 1993. - № 5. — С.3-10.

95. Пармузин, Ю.П. Тайга СССР / Ю.П. Пармузин. М.: Мысль, 1985.303 с.

96. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края / И.Н. Безкоровайная др. // Сибирский экологический журнал. 2005. -№1.- С. 143- 152.

97. Плешиков, Ф.И. Геологическая структура и современный рельеф / Ф.И. Плешиков, Е.Н. Калашников // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. - С. 11-13.

98. Плешиков, Ф.И. Климат / Ф.И. Плешиков // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. - С. 13-16.

99. Побединский, А.В. Изучение лесовосстановительных процессов / А.В. Побединский. М.: Наука, 1966. - 63 с.

100. Побединский, А.В. Сосновые леса Средней Сибири и Забайкалья / А.В. Побединский. М.: Наука, 1965. - 268 с.

101. Попов, Л.В. Южнотаежные леса Средней Сибири / Л.В. Попов. -Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1982. 330 с.

102. Попова, Э.П. Особенности почвообразования в лесных биогеоценозах Приангарья в зависимости от давности пожаров / Э.П. Попова // Генезис и география лесных почв. М., 1980. - С. 40 - 52.

103. Попова, Э.П. Состав и физические свойства подстилок на разновозрастных гарях в Приангарских сосняках / Э.П. Попова // Агрофизические исследования почв Средней Сибири. Красноярск, 1975. -С. 83 - 88.

104. Постпирогенные изменения элементного состава лесных горючих материалов и почв в сосновых лесах Средней Сибири / К.П. Куценогий и др. // Сибирский экологический журнал. 2003. - № 6. - С.735 - 742.

105. Почвенно-экологические исследования в лесных биогеоценозах / Н.Д. Горбачев и др.. Новосибирск: Наука, 1982. - 185 с.

106. Почвенные членистоногие послепожарных сукцессий северной тайги Западной Сибири / В.Г. Мордкович и др. // Сибирский экологический журнал. 2006. - № 4. - С.429 - 437.

107. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России / В.Н. Кудеяров и др.. М.: Наука, 2007. - 315 с.

108. Санников, С.Н. Лесные пожары как эволюционно-экологический фактор возобновления популяций сосны в Зауралье / С.Н. Санников // Горение и пожары в лесу, 1973. — С. 236 277.

109. Санников, С.Н. Эволюционная пироэкология: проблемы, принципы, гипотезы / С.Н. Санников // Горение и пожары в лесу: Тез. совещ.

110. Красноярск, 1984. С. 35 - 37.

111. Санников, С.Н. Экология естественного возобновления сосны под пологом леса / С.Н. Санников, Н.С. Санникова. М.: Наука, 1985. - 150 с.

112. Санникова, Н.С. Низовой пожар как фактор появления, выживания и роста всходов сосны / Н.С. Санникова // Обнаружение и анализ лесных пожаров. Красноярск, 1977.-С. 110-128.

113. Семечкина, М.Г. Структура фитомассы сосняков / М.Г. Семечкина. -Новосибирск: Наука, 1978. 165 с.

114. Смирнов, А.В. Изменение компонентов лесной растительности юга Средней Сибири под воздействием антропогенных факторов: автореф. дис. д. с.-х. наук / А.В.Смирнов. Красноярск, 1970. - 38 с.

115. Софронов, М.А. Ежедневная вероятная плотность действующих пожаров как абсолютный критерий пожарной опасности / М.А. Софронов, А.В. Волокитина // Лесное хозяйство. 2007. - № 1. - С. 41 - 43.

116. Софронов, М.А. Лесные пожары в горах Южной Сибири / М.А. Софронов. -М.: Наука, 1967. 152 с.

117. Софронов, М.А. Методика оценки баланса углерода по динамике биомассы в пирогенных сукцессиях / М.А. Софронов, А.В. Волокитина // Лесоведение. 1998. - № 3. - С. 36 - 41.

118. Софронов, М.А. Об оценке влияния лесных пожаров на баланс углерода / М.А. Софронов, А.В. Волокитина // Охрана лесов от пожаров в современных условиях: Материалы международной научно-практической конференции. Хабаровск, 2002. - С. 283 -287.

119. Софронов, М.А. Об условиях высыхания лесных горючих материалов под пологом древостоев / М.А. Софронов // Вопросы лесной пирологии. -Красноярск, 1970. С. 59 - 104.

120. Софронов, М.А. Пирологическое районирование в таежной зоне / М.А. Софронов, А.В. Волокитина. Новосибирск: Наука, 1990. - 204 с.

121. Софронов, М.А. Лесные пожары в горах Южной Сибири / М.А. Софронов. -М.: Наука, 1967. 150 с.

122. Средняя Сибирь / под ред. И.П. Герасимова. М.: Наука, 1964. - 480 с.

123. Стаканов, В.Д. Годичное аккумулирование углерода лесными экосистемами / В.Д. Стаканов, Н.В. Грешилова // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. - С. 226 — 231.

124. Стаканов, В.Д. Зависимость накопления углерода в лесах трансекта от среднегодовой температуры воздуха климата / В.Д. Стаканов, Н.В. Грешилова, М.А. Корец // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. — С. 221 - 226.

125. Стаканов, В.Д. Характеристика лесного покрова / В.Д. Стаканов // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск, 2002. - С. 19 — 24.

126. Сукачев, В.Н. Методические указания к изучению типов леса / В.Н. Сукачев, С.В. Зонн, Г.П. Мотовилов. М.: Наука, 1957. - 60 с.

127. Тейт, Р.Ш. Органическое вещество почв / Р.Ш. Тейт. М.: Мир, 1991.396 с.

128. Ткаченко, М.Е. Леса Севера / М.Е. Ткаченко. СПб, 1911.-91 с.

129. Трефилова, О.В. Годичный цикл углерода в сосняках Средней тайги Приенисейской Сибири: автореф. дис. . канд. биол. наук / О.В. Трефилова. -Красноярск, 2006. — 17 с.

130. Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодиях России / Замолодчиков и др.. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. - -200 с.

131. Управляемый огонь на вырубках в темнохвойных лесах / Э.Н. Валендик и др.. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. - 209 с.

132. Усольцев, В.А. Депонирование углерода в насаждениях некоторых экотонов и на лесопокрытых площадях Уральского федерального округа /В.А. Усольцев, С.В. Залесов. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2005 - 223 с.

133. Усольцев, В.А. Рост и структура фитомассы древостоев / В.А. Усольцев. Новосибирск: Наука, 1988. - 256 с.

134. Усольцев, В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база данных и география / В.А. Усольцев. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 708 с.

135. Уткин, А.И. Конверсионные коэффициенты для определения площади листовой поверхности насаждений основных лесообразующих пород России / А.И. Уткин, J1.C. Ермолова, Д.Г. Замолодчиков // Лесоведение. 1997. -№ 3. - С. 74-78.

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

137. Федоров, Е. Н. Зональные особенности комплексов напочвенных горючих материалов в лиственничниках зеленомошных южной и северной тайги Средней Сибири: автореф. дис. канд. сельск. наук: 06.03.03 / Е.Н. Федоров. Красноярск, 2000. - 25 с.

138. Фуряев, В.В. Изучение послепожарной динамики лесов на ландшафтной основе / В.В. Фуряев, Д.М. Киреев. Новосибирск: Наука, 1979.-160 с.

139. Фуряев, В.В. Влияние лесных пожаров на экологические функции лесов / В.В.Фуряев // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. -Новосибирск, 2002. С. 101 - 109.

140. Фуряев, В.В. О точности учета количества напочвенных лесных горючих материалов / В.В. Фуряев, Н.М. Баранов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1972. - С. 164 - 170.

141. Фуряев, В.В. Профилактически палы при формированиипожароустойчивых сосняков / В.В. Фуряев // Вопросы лесной пирологии. -Красноярск, 1974. С. 241. - 261.

142. Фуряев, В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования / В.В. Фуряев. Новосибирск: Наука, 1996. — 253 с.

143. Фуряев, В.В. Методы оценки последствий пожаров по материалам аэрокосмической съемки / В.В. Фуряев // Горение и пожары в лесу. Лесные пожары и их последствия. ч.З. - Красноярск. - 1979. - С .33 - 66.

144. Чагина, Е.Г. О балансе углерода при разложении опада в кедровниках западного Саяна / Е.Г. Чагина // Вопросы лесоведения, том 1. Красноярск, 1970.-С. 246-254.

145. Чебакова, Н.М. Прогноз изменения фитомассы лесов в широтных и высотных зонах при потеплении климата / Н.М. Чебакова, Е.И. Парфенова, Р.А. Монсеруд // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. -Новосибирск, 2002. С. 84 - 91.

146. Швиденко, А. 3. Биосферная роль лесов России на старте третьего тысячелетия: углеродный бюджет и Протокол Киото / А.З. Швиденко, Е.А. Ваганов, С. Нильссон // Сибирский экологический журнал. 2003. -№ 6 - С. 649 - 658.

147. Шешуков, М.А. Биоэкологические и зонально-географические основы охраны лесов от пожаров на Дальнем Востоке: автореф. дис. .д-ра с.-х. наук / М.А. Шешуков. Красноярск, 1988. - 46 с.

148. Шешуков, М.А. Влияние пожаров на развитие таежных биогеоценозов // Горение и пожары в лесу. Часть II. Лесные пожары и их последствия / М.А. Шешуков. Красноярск, 1979. - С. 81 — 96.

149. Шугалей, Л.С. Распределение органического вещества в сосняках лесостепи Средней Сибири / Л.С. Шугалей // Лесоведение. 1998. - № 3. -С. 3-11.

150. A regional interpretation of rules and good practice for greenhouse accounting: northern Australian savanna systems / B. Henry et al. // Australian Journal of Botany. 2005. - Vol. 53, № 7. - P. 589 - 605.

151. Above-ground biomass and structure of pristine Siberian Scots pine forests as controlled by competition and fire / C. Wirth et al. // Oecologia. 1999. -Vol. 121.-P. 66-80.

152. Amiro, B.D. Paired-tower measurements of carbon and energy fluxes following disturbance in the boreal forest / B.D. Amiro // Global Change Biology. 2001. - Vol. 7. - P. 253 - 268.

153. Auclair, A.N. Post-fire regeneration of plant and soil organic pools in Picea mariana — Cladonia stellaria ecosystems / A.N. Auclair // Can. J. For. Res. 1985. № 15.-P. 279-291.

154. Biomass burning as a source of atmospheric gases CO, H , N O, NO, CH CI and COS / P.J. Crutzen et al. // Nature. 1979. - Vol. 282. - P. 253 - 256.

155. Blank, R.W. An Electronic Timer for Measuring Spread Rates of Wildland Fires / R.W. Blank, A.J. Simard. USDA FS, North Central For. Exp. Sta., St. Pauls, MN, Res. Note NC-304. - 1983.

156. Bolin, B. How much CO will remain in the atmosphere? / B. Bolin // The greenhouse effect, climate change and ecosystems, SCOPE 29. 1986. - P. 93 -155.

157. Bond-Lamberty, B. Net primary production and net ecosystem production of a boreal black spruce wildfire chronosequence / B. Bond-Lamberty, C. Wang, S.T.Gower // Global Change Biology. 2004. - Vol. 10. - 473-487.

158. Brown, J.K. Predicting duff and woody fuel consumption in Northern Idaho prescribed fires / J.K. Brown, E.D. Reinhardt, W.C. Fischer // Forest science. -1991. Vol. 37, № 6. -P. 1550 -1566.

159. Byram, G.M. Forest fire control and use / G.M. Byram. New York, Toronto, London, McGrow-Hill Book Co, 1959. - P. 61 - 89.

160. Carbon balance of different aged Scots pine forests in Southern Finland / P. Kolari et al. // Global Change Biology. 2004. - Vol. 10. - 1106 - 1119.

161. Carbon in vegetation of Russian forests: methods to estimate storage and geographical distribution / V. A. Alexeyev et al. // Water, air and soil pollution: Boreal forests and global change. 1995. - Vol. 82, № 1 - 2. - P. 271 - 282.

162. Chemistry of burning the forest floor during the FROSTFIRE experimental burn, interior Alaska, 1999V J:W. Harden et al. // Global biogeochemical cycles. -2004.-Vol. 18, № 3. P. GB3014.1-GB3014.13.

163. Choi, S.D. Increase in carbon emissions from forest fires after intensive reforestation and: forest management programs / S.D. Choi, Y.S. Chang, В.К Park

164. Science of the Total Environment. 2006. - Vol: 372, № 1. - P. 225 - 235.

165. Climate change and forest fire potential in Russian and Canadian? boreal forests /B.J. Stocks et al. // Climate change. 1998. - Vol. 38.-P. 1 - 13

166. Cochran, P.H. Thermal properties; and- surface temperatures of seedbeds: a guide for foresters / P.H. Cochran. Portland: USDA For. Serv., Misc. Pub. Pacific Northwest Forest and Range Experiment Station; 1969.

167. Comparing the carbon budgets of boreal and; temperate deciduous forest stands / A.G Barr et al. // Can: J. For. Res. 2002.- № 32. - P: 813 - 822.

168. Comparing the influence of site quality, stand age, fire: and' climate on . aboveground; tree production in Siberians Scots pine forests / C. Wirth et al. // Tree physiology. 2002a. - Vol. 22. - P. 537 - 552.

169. Conard, S.G. Wildfire in Russian boreal forest potential' impacts of fire regime characteristics on emissions and global carbon balance estimates / S.G. Conard, G.A. Ivanova // Environment Pollution. —1997. - Vol. 98, № 3. -P. 305 -313.

170. Crown fire behavior in northern jack pine black spruce forest / B.J. Stocks et al. // Can. J; For. Res. - 2004. - Vol; 34; - P: 1548 - 1559.

171. Deeming, J.E. The national fire-danger rating system / J.E. Deeming, K.E. Burgan, J.D. Cohen. Ogden, Utah: USDA Forest Service, General Technical Report, 1978. - 66 p.

172. Determining effects of area burned and fire severity on carbon cycling and emissions in Siberia / S.G. Conard:et al. // Climatic change. 2002. - Vol. 55, №1-2.- P. 197-211.

173. Dezzeo, N. Carbon and; nutrient loos in aboveground biomass along a fire induced forest-savanna gradient in the Gran Sabana, southern Venezuela

174. N. Dezzeo, N. Chacon // Forest ecology and management. 2005. - Vol. 209. -P. 343-352.

175. Direct carbon emissions from Canadian forest fires, 1959-1999 / B.D. Amiro et al. // Can. J. For. Res. -2001. -№31.- P. 512 -525.

176. Dixon, R.K. Forest fires in Russia: carbon dioxide emissions to the atmosphere / R.K. Dixon, O.N. Krankina // Can. J. For. Res. 1993. - Vol. 23. -P. 700-705.

177. Do small mammals govern vegetation recovery after fire in Fynbos / H.J. van Hensbergen et al. // Ecological studies. Fire in South African Mountain Fynbos. 1992. - Vol. 93. - P. 182 - 202.

178. Effect of stand age on whole ecosystem C02 exchange in the Canadian boreal forest / M. Litvak et al. // Journal of geophysical research. 2003. - Vol. 108.-P. 8225.

179. Effects of fire and climate on successions and structural changes of the Siberian Boreal forest / V.V. Furyaev et al. // Eurasian Journal of forest research. -2001.-Vol. 2.-P.1-15.

180. Effects of fuel-reduction burning on a Eucalyptus oblique forest ecosystem-in Victoria / Hamilton et al. // Australian Journal of botany. 1991. - Vol. 39, № 3.-P. 203-217.

181. Estimating fire emissions and disparities in boreal Siberia (1998-2002) /A.J. Soja et al. // Journal of geophysical research. 2004. - Vol. 109. -D14S06, doi: 10.1029/2004JD004570.

182. Fernandes, P.M. Shrubland fire behaviour modeling with microplot data /P.M. Fernandes, W.R. Catchpole, F.C. Rego // Canadian Journal of forest research. 2000. - Vol. 30, № 6. - P. 889 - 899.

183. Fire and Climate on Successions and Structural Changes in The Siberian Boreal Forest / V.V. Furyaev et al. // Eurasian J. For. Res. 2001. - № 2. — P. 1 -15.

184. Fire and site type effects on the long-term carbon and nitrogen balance in pristine Siberian Scots pine forests / C. Wirth et al. // Plant and soil. 2002b. -Vol.242. - P. 41-63.

185. Fire in boreal ecosystems of Eurasia: first results of the Bor forest island fire experiment, fire research campaign Asia-north (FIRESCAN), Edited by Johann G. Goldammer // World Research Review. 1994. - Vol. 6, № 4. - P. 499 - 523.

186. Fire research for conservation management in tropical savannas: Introducing the Kapalga fire experiment / A.N. Andersen et al. // Austral Ecology. 1998. -Vol. 23, №2.-P. 95 -110.

187. Forest carbon sinks in the Northern Hemisphere / Goodale C.L. et al. // Ecol. Appl. 2002. - Vol. 12. - P. 891 - 899.

188. Forest fires and climate change in the 21st century / M.D. Flannigan et al. // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2005. -DOI: 10.1007/sl 1027-005-9020-7

189. Freeden, A.L. When do replanted sub-boreal clearcuts become net sink for CO2? / A.L. Freeden, J.D. Waughtal, T.G. Pypker // Forest ecology and management. 2007. - Vol. 239. - P. 210 - 216.

190. French, N. H. Uncertainly in estimating carbon emissions from boreal forest fires / N. H. French, F. P. Goovaerts, E. S. Kasischke // Journal of geophysical research. 2004. - Vol. 109. -D14S08, doi:10.1029/2003JD003635.

191. Fuel biomass and combustion factors associated with fires in savanna ecosystems of South Africa and Zambia / R.W. Shea et al. // Journal of geophysical research. 1996. - Vol. 101. - P. 23551 -23568.

192. Global climate change: Disturbance regimes and biospheric feedbacks of temperate and boreal forests / W.A. Kurz et al. // Biotic Feedbacks in the Global Climate System: Will the Warming Speed the Warming? 1994. - P. 119 - 133.

193. Grant, R.F. Climate change effects on net carbon exchange of a boreal aspen-hazelnut forest: estimates from the ecosystem model ecosys / R.F. Grant, I.A. Nalder // Global change biology. 2000. - Vol. 6, № 2. - P. 183 - 200.

194. Hille, М.А. Fuel load, humus consumption and humus moisture dynamics in Central European Scots pine stands / M. Hille, J. den Ouden // International Journal ofWildland Fire.-2005.-Vol. 14, №2.-P. 153- 159.

195. Jenkinson, D.S. The turnover of soil organic matter in some of the Rothamsted classical experiments / D.S. Jenkinson, J.N. Rayner // Soil science. -1977. Vol. 123, № 5. - P. 298 - 305.

196. Kasischke, E.S. Fire, global warning, and the carbon balance of boreal forests / E.S. Kasischke, N.L. Christensen, B.J. Stocks // Ecological applications. -1995. Vol. 5, № 2. - P. 437 - 451.

197. Kolchugina, T.P. Equilibrium analysis of carbon pools and fluxes of forest biomes in the former Soviet Union / T.P. Kolchugina, T.D. Vinson // Canadian Journal of forest research. 1993. - Vol. 23, № 1. - P. 81 - 88.

198. Korovin, G.N. Analysis of the Distribution of Forest Fires in Russia / G.N. Korovin // Fire in Ecosystems of Boreal Eurasia. Dordrecht/ Boston/ London: Kluwer Academic Publishers. - 1996. - P. 112 - 128.

199. Krawchuk, M.A. Predicted changes in fire weather suggest increases in lightning fire initiation and future area burned in the mixedwood boreal forest / M.A. Krawchuk, S.G. Cumming, M.D. Flannigan // Climatic Change. 2009. -Vol. 92.-P. 83-97.

200. McAlpine, R.S. Testing the effect of fuel consumption on fire spread rate / R.S. McAlpine // International journal of wildland fire. 1995. - Vol. 5, № 3. -P. 143 - 152.

201. McRae, D.J. Point-source fire growth in jack pine slash / D.J. McRae // Canadian Journal of forest research. 1999. - Vol. 9, № 1. - P. 65 - 77.

202. Nelson, R.M. Flame characteristics of wind-driven surface fires / R.M. Nelson, C.W. Adkins // Canadian Journal of forest research. 1986. - Vol. 16, №6.-P. 1293 - 1300.

203. Old-growth forests as global carbon sinks / S. Luyssaert et al. // Nature. -2008. Vol. 455. - P. 213 - 215.

204. Plamondon, P.A. The role of hydrological properties of the forest floor in watershed hydrolog. Proceedings of a Symposium on Watersheds in Transition / P.A. Plamondon, T.A. Black, B.C. Goodell. 1972. - P. 341 - 348.

205. Predicting duff and woody fuel consumed by prescribed fire in the Northern Rocky Mountains / J.K. Brown et al. // USDA Forest Service, Intermountain Forest and Range Experiment Station General Research Paper INT-337 . 1985.

206. Rates of litter decomposition over 6 years in Canadian forests: influence of letter quality and climate / J.A. Trofymow et al. // Can. J. For. Res. 2002. -Vol. 32.-P. 789-804.

207. Riebaut, A.R. The new smoke management / A.R. Riebaut, D. Fox // International journal of wildland fire. 2001. - Vol.10. - P. 415 - 427.

208. Robichaud, P.R. Spatial Interpolation and simulation of post-burn duff thickness after prescribed fire / P.R. Robichaud, S.M. Miller // Canadian Journal of forest research. 1999. - Vol. 9, № 2. - P. 137 - 143.

209. Shvidenko, A.Z. Dynamics of Russian forests and the carbon budget in 1961 1998: An assessment based on long-term forest inventory data / A.Z. Shvidenko, S. Nilsson // Climatic change. - 2002. - Vol. 55, № 1 - 2. - P. 5 - 37.

210. Shvidenko, A.Z. Extent, distribution and ecological role of fire in Russian forests / A.Z. Shvidenko, S. Nilsson // Fire, climate change and carbon cycling in the boreal forest. Sprtinger, 2000. - P. 132 - 150.

211. Stocks, B.J. Fire behavior in immature jack pine / B.J. Stocks // Canadian Journal of forest research. 1987. - Vol. 17, № 1. - P. 80 - 86.

212. Stocks, B.J. Overview of the International Crown fire modeling experiment /B.J. Stocks, M.E. Alexander, R.A. Lanoville // Can. J. For. Res. 1994. -Vol. 34, № 32. - P. 1543 - 1547.

213. Tellus / L. Levin et al.. 2002. - № 54 B. - P. 696 - 712.

214. The changing role of circumpolar boreal forests and tundra in the global carbon cycle / M.J. Apps et al. // Water, air, and soil pollution. 1993. - Vol. 70. -P. 39-54.

215. The estimation of carbon budgets of frequently burnt tree stands in savannas of northern Australia, using allometric analysis and isotopic discrimination / G.D. Cook et al. // Australian Journal of Botany. 2005. - Vol. 53, № 7. -P. 621 -630.

216. The human footprint in the carbon cycle of temperate and boreal forests / F. Magnani et al. // Nature. 2007. - Vol. 447. - P. 848 - 850.

217. The impact of boreal forest fire on climate warning / J. T. Randerson et al. // Science. 2006. - Vol. 314.-P. 1130- 1132.

218. The role of fire in the boreal carbon budget / J.W. Harden et al. // Global change biology. 2000. - Vol. 6. - P. 174 - 184.

219. The utility of the eddy covariance techniques as a tool in carbon accounting: tropical savanna as a case study / L.B. Hutley et al. // Australian Journal of Botany. 2005. - Vol. 53, № 7. - P. 663 - 675.

220. Thomas, T.L. Prescribed fire effects on mixed conifer forest structure at Crater Lake, Oregon / T.L. Thomas, J.K. Agee // Canadian Journal of forest research.-1986.-Vol. 16, №5.-P. 1082- 1087.

221. Vaganov, E.A. Carbon balance and the emission of greenhouse gases in boreal forests and bogs of Siberia / E.A. Vaganov, S.P. Efremov, A.A. Onuchin // Advances in the Geological Storage of Carbon Dioxide. 2006. - P. 17 - 34.

222. Van Reenen, C.A. Soil microorganisms and activities in relation to season? Soil factors and fire / C.A. Van Reenen, G.J. Visser, M.A. Loos // Ecological studies. Fire in South African Mountain Fynbos. 1992. - Vol. 93. - P. 258 - 272.

223. Van Wagner, C.E. The line intersect method in forest fuel sampling / C.E. Van Wagner // Forest Science. 1968. - № 1. - P. 20 - 26.

224. Van Wagner, C.E. Development and structure of the Canadian Forest Fire leather Index System / C.E. Van Wagner // Can For. Serv. .- 1987. Vol. 35. -P. 37.

225. Variability of fire behavior, fire effects, and emissions in Scotch Pine forests of central Siberia / D.J. McRae et al. // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Chang. 2006. - Vol. 11, № 1. - P. 45 - 74.

226. Verdes, P.F. Global warming is driven by anthropogenic emissions: a time series analysis approach / P.F. Verdes / Physical review letters . 2007. - Vol. 99, №4.-P. 048501-1 -048501-4

227. Weak northern and strong tropical land carbon uptake from vertical profiles of atmospheric C02 / B.B. Stephens et al. // Science. 2007. - Vol. 316. -P. 1732-1735.

228. Wirth, C. Beyond annual budgets: carbon flux at different temporal scales in fire-prone Siberian Scots pine forests / C. Wirth, С. I. Czimczik, E.-D. Schulze // Tellus. Series B-Chemical & Physical Meteorology. 2002. - Vol. 54. - № 5. -P. 611 -630.

229. Yarie, J. Carbon balance of the taiga forest within Alaska: present and future / J. Yarie, S.A. Billings // Canadian Journal of Forest Research. 2002. - Vol. 32. -P. 757-767.

Информация о работе

Кукавская, Елена Александровна
кандидата биологических наук
Красноярск, 2009
ВАК 06.03.03

Диссертация

Воздействие лесных пожаров на баланс углерода среднетаежных сосняков Енисейской равнины - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы