Введение к работе
Актуальность исследования. Вопросы, связанные с углеродным циклом в естественных экосистемах, остаются одними из наиболее важных в современных экологических исследованиях в связи с глобальными изменениями климата и окружающей среды (Бабкова, 1987; Исаев и др., 1992; МГЭИК, 2007; Усольцев, 2010).
Тропические леса являются самыми продуктивными сообществами нашей планеты, поэтому их участие в глобальном обмене углерода между биосферой и атмосферой велико. Однако оценка роли тропических лесов в глобальном цикле углерода по-прежнему является неоднозначной (Malhi and Grace, 2012). Значительное разнообразие лесов тропического региона приводит к необходимости детальных региональных исследований.
Листопадные и полулистопадные тропические леса относят к одним из самых уязвимых биомов планеты. Они расположены в регионах с относительно сухим сезонным климатом. На протяжении нескольких тысячелетий муссонные леса находятся под интенсивным воздействием хозяйственной деятельности человека. В тропической зоне Юго-Восточной Азии лесистость территории изменятся от 74% (Новая Гвинея) до 28-42% (Вьетнам, Камбоджа) (Структура и функции…, 2011). Во Вьетнаме до Второй Индокитайской войны лесистость территории составляла около 43% (Maurand, 1943). В период войны 1950-1970 гг. леса сильно пострадали от применения дефолиантов, а после войны от сведения лесов под сельскохозяйственное использование. К 1995 г. под лесной растительностью находилось только 28% территории страны. В настоящее время леса Вьетнама имеют мозаичное распространение и, как правило, угнетённое состояние. Сходная картина наблюдается и в других развивающихся странах Юго-Восточной Азии. В настоящее время остро стоит вопрос планирования рационального использования природных ресурсов Юго-Восточной Азии, гармоничного сосуществования человека и природы. Для его решения необходимы комплексные биологические исследования в регионе.
Цель и задачи работы. Цель работы состояла в оценке запасов углерода, валовой первичной продукции (GPP) тропического муссонного леса южного Вьетнама и в оценке влияния внешних гидрометерологических переменных на суточную и сезонную динамику GPP.
Для реализации поставленной цели были решены следующие задачи:
1. Исследование таксационных характеристик репрезентативных для тропического муссонного леса юга Вьетнама типов лесных сообществ;
2. Определение запасов суммарной фитомассы в репрезентативных древостоях тропического муссонного леса на юге Вьетнама;
3. Обеспечение комплексных высокочастотных режимных измерений потоков диоксида углерода на основе методики турбулентных пульсаций в сочетании с актинометрическими и метеорологическими наблюдениями;
4. Оценка суточной и сезонной динамики GPP, её зависимости от гидрометеорологических переменных; оценка кумулятивных значений GPP для различных сезонов и года в целом. Выявление особенностей временной динамики GPP, характерных для экосистемы тропического муссонного леса.
Научная новизна. Впервые на основе непрерывных круглогодичных высокочастотных наблюдений получены данные о валовой первичной продукции равнинного муссонного тропического леса южного Вьетнама Выделены особенности суточной и сезонной динамики GPP и проанализирована связь GPP муссонного тропического леса с факторами внешней среды. На основе лесотаксационных методов получены оценки запаса углерода в основных пулах углерода некоторых лесных сообществ в муссонном тропическом лесу южного Вьетнама.
Теоретическая значимость работы. Проведенное исследование расширило существующие на настоящий день представления о запасах углерода в основных пулах и продуктивности сезонно-влажных тропических лесов. Впервые получены данные по GPP муссонных лесов южного Вьетнама в суточной и сезонной динамике с использованием пульсационного метода исследований.
Практическая значимость работы. Полученные данные могут быть использованы при формировании экологической политики стран Юго-Восточной Азии, а также для разработки проектов рационального использования и сохранения лесных сообществ региона.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на международном Симпозиуме Европейского геофизического сообщества (Австрия, Вена, 2013 гг.); Американского геофизического сообщества (США, Сан-Франциско, 2012); на научном семинаре Института Прикладной механики и информатики Вьетнамской Академии Наук и технологий, посвященном Инициативному проекту Asia Geo Grid и развитию мониторинга за потоками парниковых газов на территории Вьетнама (Вьетнам, Хошимин, 2013); на совместном семинаре Института Тропической Биологии Вьетнамской Академии Наук и Технологий и Центра по исследованию Глобальных изменений Чешской Академии Наук «Обзор состояния пульсационных измерений во Вьетнаме, включая новые данные со станции в национальном парке Кат Тьен. Фиксация и баланс углерода и влияние глобальных изменений» (Хошимин, 2012); на семинарах Совместного Российско-Вьетнамского научно-исследовательского и технологического тропического центра (Хошимин, 2012, 2013); на международной конференции сообщества AsiaFlux (Сеул, 2013); на II Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические вопросы развития научной мысли в современном мире» (г. Уфа, 2013).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 156 страницах текста, содержит 9 таблиц, 43 рисунка. Список литературы включает в себя 205 источников, из них – 180 зарубежных.
Благодарности. Исследования были выполнены в рамках плановой темы НИР Совместного Российско-Вьетнамского научно-исследовательского и технологического тропического центра. Автор выражает благодарность руководству и сотрудникам Тропического Центра, без содействия которых было бы невозможно проведение исследований на территории Вьетнама. Автор благодарен дирекции национального парка Кат Тьен, на территории которого выполнены все экспериментальные исследования. Неоценимую помощь в сборе экспериментального материала оказали Новичонок Е.В, Дещеревская О.А., Авилов В.К. Автор выражает благодарность научному руководителю Марковской Е.Ф., руководителю темы НИР Курбатовой Ю.А. за всестороннюю помощь и консультации при написании работы.
Исследования были поддержаны РФФИ, грант 12-04-31234 мол_а «Эколого-физиологические адаптации растений на нарушенных территориях».
