Сравнительный эколого-географический анализ биомассы живого напочвенного покрова лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии и Восточного Прибайкалья
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Обзор литературы по теме исследования. 5
Глава 2 Физико-географическая характеристика районов исследований 13
2.1 Географическое положение и орография. 13
2.2 Геология, почвообразующие породы 14
2.3 Гидрография района исследований и основные черты гидрологического режима. 15
2.4 Климатическая характеристика района исследований. 17
2.5 Особенности почвенного покрова 19
2.6 Общая характеристика растительности районов исследований. 21
Заключение. 26
Список используемой литературы:
Леса являются одним из основных типов растительности на Земле. Они занимают 1/3 площади суши, что составляет 38 млн. км2. Огромное влияние леса оказывают на климатические процессы, погоду, состав почв, определяют тип почв, а также взаимодействуют со многими компонентами окружающей среды (участвуют в круговороте воды, в процессе фотосинтеза накапливают большое количество углерода, выделяют кислород и т.д.) (Быков, и др. 2001; Макаревский, 1991)
Примерно около 38% из площади мировых лесов занимают бореальные леса, большая часть расположена на территории России (Маркатюк,2012).
Бореальные леса выполняют чрезвычайно важную многофункциональную роль и являются одним из определяющих факторов равновесия природных процессов. Лесному покрову принадлежит особая криогенно-регулирующая роль. Живой напочвенный покров — одна из составных частей любой лесной экосистемы. Он оказывает существенное влияние на течение многих биоценотических и сукцессионных процессов. Большую роль играют свойства мохово-лишайникового покрова в регуляции гидрологических и термических процессов в почве и в экосистеме, в целом. В частности, в средне - и северотаежных лесах, его нарушение приводит к оттаиванию мерзлоты (Лесная энциклопедия,1986).
Значительное количество мортмассы, формирующей органическое вещество почвы, поступает из подземных частей живых растений (отмирающие корни кустарничков и трав). Так напочвенный покров оказывает влияние на формирование верхнего органического горизонта почвы. Также нельзя не учитывать вклад опада напочвенного покрова (Решетникова, 2014).
Большую роль играет напочвенный покров при сукцессиях в нарушенных лесных фитоценозах. Так на зарастание вырубок большое влияние оказывает живой напочвенный покров. От его видового состава зависит скорость возобновления лесного сообщества и его тип (Решетникова, 2014).
Целью данной работы является выявление эколого-географических особенностей формирования запасов биомассы живого напочвенного покрова лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии и Восточного Прибайкалья.
В задачи исследования входило:
1. Установить запасы биомассы живого напочвенного покрова лиственничников криолитозоны Центральной Эвенкии.
2. Установить запасы биомассы живого напочвенного покрова лиственничников криолитозоны Восточного Прибайкалья.
3. Провести сравнительный анализ запасов биомассы живого напочвенного покрова исследуемых регионов и выявить связь этих запасов с основными экологическими факторами.
В результате проведенных исследований было установлено, что общие запасы биомассы живого напочвенного покрова в криогенных лиственничниках Центральной Эвенкии составляют от 833,9 г/м2в долине реки до 848,9 г/м2на склонах разной экспозиции. Ведущую роль в формировании запасов биомассы живого напочвенного покрова в этих лиственничниках играют мхи - на их долю приходится от 50 до 63% общих запасов биомассы живого напочвенного покрова. Значительная часть запасов живого напочвенного покрова здесь формируется также за счет биомассы кустарничковой растительности (от 30 до 40% общих запасов).
В горных лиственичниках Восточного Прибайкалья средние запасы биомассы живого напочвенного покрова составляют 710,9 г/м2. Наибольший вклад в общие запасы биомассы вносят кустарнички, на их долю приходится от 50 до 97%. На долю мхов приходится от 0,4 до 35,7% общих запасов. Вклад лишайников и трав незначителен.
В структуре подземной биомассы в обоих регионах преобладает биомасса корней кустарничков.
Лиственничные экосистемы Эвенкии отличаются в целом более высокими запасами биомассы живого напочвенного покрова. Особенно большие различия наблюдаются по запасам биомассы мхов. В общей структуре запасов в лиственничниках Восточного Прибайкалья наибольшую роль (до 60%) играют кустарнички, а мхи составляют не более 30%. В лиственичниках Эвенкии на долю мохового покрова приходится до 60%, а биомасса кустарничков - 30%. Травы и лишайники в обоих регионах играют в структуре запасов незначительную роль.
В структуре подземной биомассы в лиственничниках Восточного Прибайкалья преобладает фракция тонких корней ^<2мм), а в лиственничниках Эвенкии наибольший вклад дают корни кустарничков d>2мм.
Такие различия могут быть объяснены экологическими и фитоценотическими условиями функционирования лиственничных экосистем изучаемых регионов. Климат Эвенкии более суров - при примерно равном количестве осадков среднегодовая температура в Эвенкии гораздо ниже. Соответственно отличаются гидротермические условия, которые влияют на прирост разных синузий напочвенного покрова (при одинаковом количестве осадков почвенные условия увлажнения лучше там, где ниже температура воздуха, так как в этом случае ниже испарение). Более влажные условия Эвенкии благоприятны для роста и кустарничков и мхов, в основном мхов.
Кроме этого, условия для развития древостоев в Восточном Прибайкалье более благоприятны также вследствие климатических факторов. Здесь древостои имеют более высокую сомкнутость (40-60%) и IV класс бонитета. Поэтому здесь условия для развития напочвенного покрова хуже (меньше света и корневая конкуренция деревьев). В Эвенкии древесный ярус оказывает меньшее влияние на развитие напочвенного покрова, так как сомкнутость его ниже (30-45%) и бонитет (V - Ѵа), а соответственно корневая конкуренция, слабее.
1. Аненхонов О.А. Материалы к флоре заповедника «Джергинский»: двудольные долины реки Джирга / О.А. Аненхонов // Биоразнообразие экосистем Прибайкалья: тр. Заповедника «Джергинский». - Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1995. - Вып.1.-С.38-48.
2. Аненхонов О.А., Пыхалова Т.Д., Осипов К.И. и др. Определитель растений Бурятии / Улан-Удэ, 2001.-С.672.
3. Басхаева Т.Г. Некоторые дополнения к флоре заповедника «Джергинский» / Т.Г. Басхаева // Биологические ресурсы Северного Прибайкалья: современное состояние и мониторинг: тр. Джергинского заповедника. - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 1999. - Вып.3. -С.22-23.
4. Боголюбов А.С., Лазарева Н.С. Изучение вертикальной структуры леса. «Экосистема», 1999.
5. Буянтуев Б.Р. Баргузинская долина / Б.Р. Буянтуев. - Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1959.-С.123.
6. Быков Б.А. Геоботанический словарь, изд-во «Наука» Казахской ССР АЛМА-АТА. 1973.-С.29,103,139.
7. Быков В. Н. и др. Природные ресурсы и охрана окружающей среды. — 2001.-С.17.
8. Визенко О.С. Климатические особенности Баргузинской котловины / О.С. Визенко, В.В. Власенко, В.И. Дроздова, Т.В. Кокоева и др. // Озера Баргузинской долины.- Новосибирск: Наука, 1986.-С.5-15.
9. Дриженко Ф.К. Лоция и физико-географический очерк озера Байкал, под ред. бывшего начальника Гидрографической экспедиции Байкальского озера 1908.
10. Ихметхенов А.Б. Особенности морфоструктуры верховья реки Баргузин/ А.Б. Ихметхенов // Биоразнообразие экосистем Прибайкалья: тр. Государственного природного заповедника «Джергинский». - Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1995. - Вып. 1.-С.22-27.
11. Картушин В.М. Температура воздуха. Январь. Июль. Снежный покров, (карта М 1:250000). // Атлас Байкал. М., 1993.
12. Климатические особенности зоны БАМ // Тр. Лимнологического ин-та. - Новосибирск: Наук, 1979.- Т.30 (51).-С.144.
13. Корсунов А.В. Лесные почвы бассейна реки Ина Икатского хребта байкальского региона: эколого-географический анализ почвенного покрова и свойства почв//Улан-Удэ, 1999.-С.18.
14. Кривобоков Л.В., Мухортова Л.В. Типологическое разнообразие лесных экосистем подзоны северной тайги Средней Сибири // Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии». Улан-Удэ: Изд- во БНЦ СО РАН. 2016.-С.188-191.
15. Кривцов В. А. Физическая география России. Общий обзор. — Рязань, 2001 Гл. 5.2.
16. Кручинин Ю.А. Опыт разработки схемы гляциологического районирования Земли. - Материалы гляциологических исследований. Хроника, обсуждения. 1978, № 34,-С.134.
17. Кудрявцев В.А., Полтев Н.Ф., Романовский Н.Н., Кондратьева К.А. и др. Мерзлотоведение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981.-С.239.
18. Лесная энциклопедия/ Гл.ред. Г. И. Воробьев. Т. 1.-М.: Советская энциклопедия. 1986. -С.564.
19. Лесная энциклопедия.-М.: Советская энциклопедия. Гл.ред. Г.И. Воробьев 1986. Т. 2.-С.15.
20. Макаревский М.Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии // Экология. 1991. № 3.-С.3-10.
21. Маркатюк А.А. Значение бореальных лесов, расположенных на территории Восточной Сибири // Актуальные проблемы лесного комплекса, 2012.
22. Мильков Ф.Н. Природные зоны СССР / Ф.Н. Мильков. - М. : Мысль, 1977.-С.296.
23. Методы изучения лесных сообществ.-СПб.:НИИХимии СПбГУ, М54 2002.-С.240.
24. Милютин Л.И. Биоразнообразие лиственниц России / Л.И. Милютин // научно-практический журнал «Хвойные бореальной зоны», 2003. -№1.-С.6-9.
25. Мухортова Л.В., Л. В. Кривобоков, Т. М. Харпухаева, Б. Б. Найданов Влияние пожаров на запасы корней и подземного детрита в горно-таежных лиственничниках Прибайкалья// Лесоведение, 2015, № 4.-С.282- 292.
26. Пешкова Г.А. Растительность Сибири (Предбайкалье и Забайкалье) / Г.А. Пешкова. - Новосибирск: Наука, 1985.-С.145.
27. Поздняков Л.К. Мерзлотное лесоведение. Новосибирск: Наука, 1986.-С.192.
28. Помус М.И., Преображенский В.С., Кротов В.А. Введение // Предбайкалье и Забайкалье. М, 1965.-С.4-6.
29. Прокушкин С.Г., Абамов А.П. Толерантность лиственницы Гмелина к гипотермии // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. №3-4.- С.196-202.
30. Пыхалова Т.Д., Тубанова Д.Я., Аненхонов О.А. Высшие растения // Байкал. Природа и люди. Под ред. А. К. Тулохонова. - Улан-Удэ: ЭКОС, изд-во БНЦ СО РАН, 2009.
31. Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы).- М: Журнал «Россия Молодая», 1994.-С.367.
32. Решетникова Т.В., Зырянова А.А., Ведрова В.Э. Трансформация органического вещества лесной подстилки / Т.В. Решетникова, А.А. Зырянова, В.Э. Ведрова // Вестник КрасГАУ. -2014. -№6.-С.80-91.
33. Рысин Л.П. Лиственничные леса России. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2010.-С.7-15.
34. Софронов М.А., Волокитина А.В., Софронова Т.М. Пожары в горных лесах Красноярск: ИЛ СО РАН, ГОУ ВПО КГПУ, 2008.-С.25-26.
35. Справочник по климату СССР.: Гидрометеоиздат, 1966, 1968.
36. Средняя Сибирь / Под. ред. И.П. Герасимова. М.: Наука. 1964. - С.480.
37. Толпышева Т.Ю., Тарасов К.Л. Учебное пособие по морским водорослям и лихенизированным грибам (лишайникам). М.: Изд-во Моск. ун-та, 2014.-С.46-53.
38. Флоренсов Н.А., Олюнин В.Н. Рельеф и геологическое строение // Предбайкалье и Забайкалье. - М: Наука, 1965.-С.581-593.
39. Цветков П.А. Пирофитность лиственницы Гмелина с позиции жизненных стратегий // Экология. 2004. № 4.-С.259-265.
40. Цыбжитов Ж.Х., Убугунов Л.Л., Гончиков Б.Н., Цыбжитов А. Ц., Бадмаев Н.Б. Почвы // Байкал. Природа и людт. Под ред. А.К. Тулохонова. - Улан-Удэ: ЭКОС, изд-во БНЦ СО РАН, 2009.
41. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И, Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России/Под ред. Г.В. Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2004.-С.342.
42. Шумилова Л.В. Ботаническая география Сибири. Томск. 1962.- С.439.
43. Fogel R. Root turnover and productivity of coniferous forest // Plant and Soil. 1983. V. 71. P. 75-85.
44. Harris W.F., Kinerson R.S., Edwards N.T. Comparison of belowground biomass of natural deciduous forest and loblolly pine plantations // Pedobiologia. 1977. V. 17. P. 369-381.
45. Jackson R.B., Mooney H.A., Schulze E.D. A global budget for fine root biomass, surface area, and nutrient contents // Proc. National Academy of Sciences United States of America. 1997. V. 94. P. 7362-7366.
46. Santantonio D., Hermann R.K., Overtion W.S. Root biomass studies in forest ecosystems // Pedobiologia. 1977. V. 17. P. 1-31.
47. Steele S.J., Gower S.T., Vogel J.G., Norman J.M. Root mass, net primary production and turnover in aspen, Jack pine and black spruce forest in Saskatchewan and Manitoba, Canada // Tree Physiol. 1997. V. 17. P. 557-587.