Природно-климатические условия, лесорастительная зона и лесной район
Введение
Функциональная устойчивость лесов является частью лесоводства и изучает подходы к поддержанию устойчивого выполнения лесами общественно-полезных функций в необходимых, растущих объемах. В условиях растущих объемах и мощности антропогенных воздействий необходимо знание биологической устойчивости, жизнеспособности лесов. Необходимо уметь подбирать комплекс факторов, противостоящих снижению функциональной устойчивости конкретных лесов.
В изучении природы леса и способов его хозяйственного использования человеком необходим системный анализ. Леса представляют собой крупные природные образования, которые в единых комплексах, называемых биоэкологическими системами или биогеоценозами, связывают разнообразные живые организмы с внешней средой. Лес-самый существенный компонент биосферы земли. Выполнением многих полезных он приобрел и социальное значение, поэтому без системного подхода к изучению взаимосвязей леса с другими компонентами среды обитания людей не обойтись.
Реферат
В курсовой работе приведены результаты оценки функциональной устойчивости лесов части Мининского лесничества Зеледеевского участкового лесничества. Рассчитаны запасы фитомассы по типам леса, определено количество продуцируемого кислорода и поглощаемого углерода, фитонцидная производительность, число легких ионов и предельные нагрузки на объекты анализа.
Содержание
Введение. 2
Реферат. 3
1 Краткая характеристика территории, природных и экономических условий лесничества 5
1.1Местонахождения и площадь лесничества и лесного участка. 5
1.2 Природно-климатические условия, лесорастительная зона и лесной район 6
1.3 Экономические условия. 8
2 Полезности леса. 9
3 Биологическая устойчивость насаждений как основы функциональной устойчивости лесов. 14
4 Антропогенные факторы снижающие ФУЛ.. 15
4.1 Мероприятия по повышению ФУЛ.. 16
Сравнение полезностей продуктивности. 17
Заключение. 18
Краткая характеристика территории, природных и экономических условий лесничества
Местонахождения и площадь лесничества и лесного участка
Мининское опытно-механизированное лесничество расположено в юго-западной части Емельяневского административного района Красноярского края.
Протяженность территории лесничества с севера на юг 21км, а с запада на восток - 53 км.
Территория лесничества граничит: на севере - с Емельяновским лесничеством, городским военным участковым лесничеством, а также с АО «Емельяновское», на западе — с Козульским лесхозом и АО «Солонцы»,на востоке с АО «Племзавод Элита» и АО «Емельяновское», на юге - с Дивногорским лесхоз-техникумом и учебно-опытным лесничеством КГТА.
Лесной фонд лесничества представлен, в основном, единым лесным массивом, вытянутым с востока на запад и разрезанным на две равных частя железнодорожной магистрали Москва - Владивосток, а также отдельными лесными контурами, площадь которых составляет, примерно, 4,0 от плошали лесничества.
Административно-хозяйственная структура лесхоза отражена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Административно-хозяйственная структура лесхоза
| № | Участковое лесничество | Административный район | Общая площадь, га | Почтовый адрес контор |
| Зеледеевское | Емельяновский | 662060 Красноярский край Емельяновский район ст.Зеледеево | ||
| Крутокачинское | Емельяновский | 662090 Красноярский край Емельяновский район П.Каменный Яр | ||
| Еловское | Емельяновский | 662020 Красноярский край Емельяновский район. п.Еловое Ул.Турского 44 | ||
| Мининское | Емельяновский | 662090 Красноярский край Емельяновский район. ст.Минино Пер..лесхоза | ||
| Итого | Красноярский край Емельяновский район. ст.Мннино Пер.лесхоза |
Природно-климатические условия, лесорастительная зона и лесной район
Лесничество расположено в периферической части северо-западных отрогов гор Восточного Саяна. у По лесорастительному районированию, разработанному институтом леса СО РАН им. В.Н. Сукачева территория лесхоза относиться к Манско-Канскому округу подгольцова-таежных сосново-кедровых пихтовых лесов.
Климат района характеризуется резкой континентальностью, продолжительной холодной зимой и коротким жарким летом, не продолжительными переходными периодами (осень, зима) и редкими
изменениями температуры, как между сезонами , так и в течения суток. Резкое и быстрое изменения погоды, общая не устойчивость климата вызвана безпрепятственным проникновением холодным арктических масс воздуха с севера и теплых - из Казахстана и Средней Азии.
Начало и конец вегетационного периода проходит при средней устойчивой температуре с5°С с 5мая по 25 сентября. Продолжительность вегетационного периода 144 дня, причем в равнинной лесостепной части он продолжительней на 7дней.
Средняя дата снежного покрова 12 октября. Средняя дата схода снежного покрова 27 апреля. Глубина промерзания почвы150 см. Средняя лата первых осенних заморозков - 6 сентября, средняя дата последних весенних заморозков - 10 мая. Продолжительность безморозного периода по метеостанции Емельяново - 133 дня.
Мининское лесничество расположено в Красноярском физико-географическом округе и по физико-географическому районированию находится на стыке предгорной лесостепи и предгорья Восточного Саяна. Лесостепь представляет собой часть древней равнины, превращенной эрозионными процессами в всхолмлённое пространство с грядками-водоразделами, общее направления которых совпадает с притоками р. Енисей. Поверхность водоразделов равнинная, постепенна понижающая на северо-восток. Характерным является холмисто-равнинный ландшафт с асимметричным типом речных долин, где левые склоны крутые и короткие, а правые - пологие и длинные.
Предгорья Восточного Саяна на территории лесхоза представлены Верхне-Качинским широко увалистым, достаточно увеличенным низкогорьем. характеризующимся относительно спокойным рельефом. Средняя высота местности составляет 500м, отдельные вершины достигают высоты 700м 9гЛысая). Поверхность территории расчленена ручьями, впадающими реку Кача являющейся рекой Енисейского бассейна. Долины речек изобилуют перекатами. Эрозия формирует широко увалистое расчленённое низкогорья.
Рельеф в значительной степени определяет изменчивость современного почвенного покрова в пространстве. На широких плоских водоразделов формируются подзолистые почвы. На таких водоразделах и на верхних частях прилагающих склонах развиваются серые лесные почвы. Там же, где механический состав предоставлен тяжелыми бурыми глинами.
Наибольшее распространение на территории лесничества имеют дерново- подзолистые почвы. Они занимают 50% территории лесничества и заняты преимущественно хвойными лесами. Значительные территории заняты серыми лесными почвами. На их долю приходиться 30% площади лесничества.
Эти почвы преобладают там. где недавно произрастали хвойные леса,
сменившиеся в настоящие время преимущественно лиственными. На площадях, освободившихся от лесов в результате вырубок, эти почвы переходят в оподзоленные и выщелоченные черноземы.
По механическому составу 99.7% территории занято суглинками. По влажности 86.9% почв - свежие. Почвы избыточного увлажнения занимают 10 % площади. Болотные почвы не имеют широкого распространения, их площадь всего 560 га или 2%, и встречаются только в долинах рек и нижних частей склона. Наличия торфяников на территории лесничества не отмечено.
Основными целевыми породами в условиях лесничества является кедр, сосна, лиственница и ель на долю которых производиться 21.0 % покрытым тесом; пихта занимает-2 7,7%. Производные березовые и осиновые насаждения, возникшие в результате хозяйственной деятельности и стихийных факторов, составляют суммарно 51,3 % от покрытых лесов земель. Все эти насаждения в перспективе подлежат замене на коренные хвойные насаждения.
Насаждения лесничества отличаются довольно высокой продуктивностью. Средняя полнота насаждений невысокая, всего лишь - 0.62, что на прямую связано с интенсивными рубками ухода ( прореживание и проходные рубки) . проходимыми лесничествами на протяжении последних 20-25лет. Наибольшую полноту имеют сосняки-0.66, а наименьшую кедровники- 0.56. Что же касается средней полноты в размере хозяйств, то она примерно одинаковая: 0.60 по хвойным и 0,64 по мягколиственным.
Средний возраст всех лесообразующих пород, кроме кедра, достаточно высокий и в различной степени превышает среднее значения (половину возраста рубки) оптимальной структурой древостоев диктует необходимость во влечения во внеочередную рубку всех высоко возрастных насаждений с целью их омоложения.
Средний запас насаждений на 1га высокий и колеблется в пределах от 249м’4 по кедровым насаждениям до 188м3 по пихтовым (в хвойном хозяйстве): в мягколиственном хозяйстве этот показатель значительнее ниже: по осине - 168м'. а по березе - 146м3.
Запас спелых перестойных насаждений на 1га в среднем по лесничеству превышает 16.8 средний запас на 1га покрытых лесов земель. Эта тенденция сохраняется в пределах отдельных лесообразующих пород, кроме ели и кедра, где запас спелых и перестойных насаждений на 1га меньше, соответственного, на 4.7% и 8.3%.
В лесном фонде лесничества преобладает осочково-разнотравная группа типов леса, удельный вес которой составляет 71,0% от покрытых лесом земель. Эта же группа леса доминирует также и в разрезе отдельных лесообразующих пород, кроме еловых и лиственничных насаждений, где наибольший процент приходится на долю крупнотравно-папоротниковой группы типов леса, соответственно, 44,2% и 53,0%. В целом по лесхозу травяные группы типов леса составляют 85,0% от покрытых лесом земель.
Основная зона хозяйственной деятельности лесничества представлена, преимущественно, травяными группами типов леса, характеризующихся мощным развитием разнотравных, широкотравных, высокотравных и папоротниковых видов травянистой растительности и сильным задернением почвы, что отрицательно сказывается на процессах естественного возобновления хвойных пород.
Экономические условия
Основными направлениями в лесничестве являются: получение
высококачественной древесины, что связано с проведением интенсивных рубок ухода за лесом на территории лесничества, а также улучшение защитных свойств леса. Кроме того, на территории имеются сельскохозяйственные угодья, к которым относят пастбища, сенокосы, пашни. Основными потребителями древесины является местное население и АО «Зеледеевский леспромхоз».
Заготовленная древесина вывозится по дорогам общего пользования, основными из которых в зоне деятельности лесничества являются: железная дорога Москва-Владивосток. автомобильные дороги с твердым покрытием Красноярск-Минино. Красноярск - Зверосовхоз, Красноярск-Элита-Арийск- Щебзавод-Кача-Известковый завод, Ибрюль-Зеледеево, Красноярск- аэропорт «Емельяново» и другие. В целом же дорожная сеть на территории лесничества считается довольно развитой, о чем свидетельствует количество дорог на 1000 га-всего 4,8 км, в том числе с твердым покрытием 1,2 км. С одной стороны, это создает выгодное стратегическое положение для развития лесного хозяйства сейчас и в перспективе, а с другой стороны, с учетом наличия на территории лесничества рекреационных лесов, они могут использоваться, как маршруты для отдыха местного населения.
Полезности леса
Объектом анализа является лесной фонд кварталов № 101,102,110,111,118,119, Зеледеевского участкового лесничества, Мининского лесничества, Красноярского края. Распределение категорий участков по площади представлены в таблице – 1.
Площадь анализируемого объекта , по целевому назначению, относится к эксплуатационным и защитным лесам. Общая площадь рассматриваемого лесного фонда составляет 2127 га, из них лесных земель 2127 га, то есть вся площадь рассматриваемого объекта покрыта лесными землями.
Наиболее распространенными типами леса являются: РТ, ЧЗМ, ОСЗМ, ЛБХВ, КИС, ХВРТ, КТ.
Таблица 1 – Распределение площади лесничества по породам, группам возраста, группам полнот и бонитетам
| Группы полнот | Молодняки | Средневозрастные | Приспевающие | Спелые и перестойные | ||||||||
| №кв., выдела | S,га | Бонитет | №кв., выдела | S,га | Бонитет | №кв., выдела | S,га | Бонитет | №кв., выдела | S,га | Бонитет | |
| Береза | ||||||||||||
| 0,3-0,4 | 101-33 101-40 | 101-4 101-31 101-34 111-16 118-1 118-11 | 101-7 101-12 101-29 110-26 119-10 | |||||||||
| Итого | ||||||||||||
| 0,5-0,7 | 101-26 101-35 101-42 110-4 110-13 110-16 110-17 110-21 110-24 110-25 110-27 110-30 111-6 111-9 111-10 | 101-8 101-9 101-16 101-20 101-23 101-27 101-28 102-5 102-8 102-9 102-11 102-16 102-17 110-2 110-7 |
Окончание таблицы 1
| 111-15 | 110-14 110-20 110-22 110-28 110-33 111-17 111-19 111-21 118-3 118-4 118-9 119-1 | |||||||||||
| Итого | ||||||||||||
| 0,8 и выше | 110-8 118-8 | 110-18 110-19 | ||||||||||
| Итого | ||||||||||||
| Всего | ||||||||||||
| Пихта | ||||||||||||
| 0,3-0,4 | 101-21 101-24 101-38 101-41 102-4 102-10 | 111-4 111-20 | 119-3 | |||||||||
| Итого | ||||||||||||
| 0,5-0,7 | 102-25 | 101-3 101-5 101-6 101-14 101-15 101-37 102-15 110-23 | 102-7 102-13 102-22 110-21 118-2 118-6 118-13 119-9 | 101-1 101-13 101-36 102-17 102-20 102-21 110-9 110-29 110-31 111-3 111-7 111-13 111-18 118-7 118-10 119-2 119-4 119-5 119-7 | ||||||||
| Итого | ||||||||||||
| Всего |
К основным лесным полезностям относятся: количество выделяемых в атмосферу О2 и фитонцидов, ионизация воздуха, осуществление пылезадержания и поглощение углекислого газа.
Расчет полезности лесных территорий части Мининского лесничества Зеледеевского участкового лесничества Красноярского края, произведен по кварталам № 101, 102, 110, 111, 118, 119. Количество выделов необходимых для выполнения расчета составляет 5 шт. Выбранные выдела являются типичными для данной анализируемой территории.
Процессы выделения кислорода и поглощения углекислого газа находятся в прямой зависимости от ежегодного прироста фитомассы. Величина их поступления в атмосферу обуславливается факторами с которыми связана продуктивность древостоев. Производство О2 (СО2) древостоями в первую очередь зависят от их возраста, бонитета и полноты.
В среднем из атмосферы при формировании 1т. Фитомассы поглощается 1,8 т. Углекислого газа и выделяется 1,4т. Кислорода (Белов, 1983).
Расчеты по определению фитомассы приведены ниже.
1. Квартал № 110 выдел № 24
Описание древостоя: 6Б1Ос2П1Е+К, М=150, Р=0,7, Б=2, А=50
Подрост: 8П1Е1К (25) 3,0 м, 1,5 тыс.шт./га, благонадежный
Ежегодный прирост фитомассы данного насаждения:
= 
=4,95
Количество поглощаемого углекислого газа: 4,95 * 1,8= 8,91т.
Количество выделяемого О2: 4,95*1,4= 6,93т.
2. Квартал № 101 выдел 16
Описание древостоя: 4Б3Ос1С1К1П, М=9880, Р=0,6, Б=2, А=55
Подрост: 5П1К4Б (25) 3,0 м, 2,0 тыс.шт./га, благонадежный
Ежегодный прирост фитомассы данного насаждения:
= 
=3,9
Количество поглощаемого углекислого газа: 3,9 * 1,8= 7,02 т.
Количество выделяемого О2: 3,9*1,4= 5,46 т.
3.
Квартал № 102 выдел 4
Описание древостоя: 4П1Е1К2Б2Ос, М=1450, Р=0,4, Б=3, А=40
Ежегодный прирост фитомассы данного насаждения:
= 
=1,65
Количество поглощаемого углекислого газа: 1,65 * 1,8= 2,97 т.
Количество выделяемого О2: 1,65 *1,4= 2,31 т.
4.
Квартал № 102 выдел 7
Описание древостоя: 4П4Б2Ос+К, М=5580, Р=0,5, Б=3, А=90
Подрост: 8П1К1Б (30) 4,0 м 2,0 тыс.шт./га
Ежегодный прирост фитомассы данного насаждения:
= 
=2,64
Количество поглощаемого углекислого газа: 2,64 * 1,8= 4,75 т.
Количество выделяемого О2: 2,64 *1,4= 3,7 т.
5. Квартал № 111 выдел 18
Описание древостоя: 5П4Е1К+Б, М=15190, Р=0,7, Б=3, А=130
Подрост: 8П1Е1К (30) 3,0 м, 5,0 тыс.шт./га, благонадежный
Ежегодный прирост фитомассы данного насаждения:
(М на 1га*плотность породы*3,3) /А=(310*0,4*3,3) /130=3,15
Количество поглощаемого углекислого газа: 3,15 * 1,8= 5,67 т.
Количество выделяемого О2: 3,15*1,4= 4,41 т.
Из приведенных данных в таблице 2 видно, что наиболее эффективно адсорбируют твердые частицы хвойные древостои и менее эффективно лиственные. Пылезадержание древесных пород зависит от структуры листа, морщинистые, шершавые, с волосками задерживают пили и копоти больше чем гладкие. Если поверхность листьев увлажнена, ее способность поглощать и задерживать примеси из воздуха в несколько раз увеличивается. Санитарно – эпидемалогическими станциями установленные предельные нормы допустимой концентрации примесей. Среднесуточная ПДК сернистого ангидрида должна составлять не более 0.05 мг/м3, не более 1,0мг/м3, пыли не более 0.15 мг/м3, сажи 0.05 мг/м3.
С запыленностью и загрязнением воздуха связанны многие болезни, в том числе и туберкулез и аллергические заболевания бронхов. Высокая концентрация пыли в воздухе вызывает атрофию слизистых оболочек носа, кровотечения. Американские учены установили прямую связь между загрязнением воздуха и частотой заболевания раком дыхательных путей в городах с населением свыше 1млн. человек.
Для здоровья людей и их нормальной психофизиологической деятельности, большую роль играет ионизация воздуха кислородом, придающая ему высокую биологическую активность. Высокой степенью ионизации обладает кислород лесов и горных местностей, в 2-3 раза больше чем морской и в 10-15 раз больше чем О2 атмосферы городов.
Продолжительность жизни ионов О2 в неблагоприятных условиях обычно измеряется несколькими десятками секунд, а по данным Белова около 20 минут. Повышение содержания легких ионов в воздухе стимулирует ростовые процессы и увеличивает всхожесть, а также энергию прорастания всходов древесных пород.
Большенство древесных растений выделяет в атмосферу летучие вещества, обладающие бактерицидными свойствами – фитонциды. Фитонциды губительно действуют на многие болезнетворные бактерии и другие простейшие организмы. При их образовании расходуется углерод углекислого газа и водород воды и выделяется кислород.
Максимальная фитонцидная активность древесных растений наблюдается в летний период, снижение весной и осенью. У некоторых деревьев и кустарников наивысшая фитонцидность наблюдается весной в период их активного роста. Наиболее высокой фитонцидной активностью характеризуется пространство под пологом леса, ограниченное слоем примерно 6-9 метров от поверхности почвы.
По литературным данным лиственные породы выделяют за лето 3 кг фитонцидов на 1 га, хвойные от 5 до 10 кг/га.