Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечить многоцелевое, рациональное, непрерывное, неистощимое использование лесов для удовлетворения потребностей общества в лесных ресурсах невозможно без применения современных технологий искусственного лесовосстановления. В настоящее время в лесном хозяйстве нет единого метода, способного одновременно дать экологическую и экономическую оценку применяемым технологиям создания и выращивания лесных культур. Такие критерии как прибыль, рентабельность, себестоимость не отражают процессов функционирования экосистем и не дают представления о направленности их развития.
В практике сельского хозяйства во всем мире в качестве универсального метода широкое распространение получила оценка потоков энергии. На ее основе можно проводить сравнение разнообразных технологий, оценивать структуру затрат антропогенной энергии по отдельным агротехническим приёмам, разрабатывать научно обоснованные нормы допустимой антропогенной нагрузки, гарантирующие сохранение устойчивости искусственных экосистем и всех составляющих ее элементов.
Однако, без глубокого и всестороннего изучения структурных особенностей искусственных лесных экосистем и познания процессов их функционирования дать точную оценку эффективности использования антропогенной энергии довольно трудно.
Цель исследования - определить оптимальные технологии создания лесных культур ели в подзоне южной тайги, обеспечивающие наиболее полное использование затрат машин, механизмов и человеческого труда при создании и выращивании лесных культур, используя метод оценки энергетической эффективности.
Для достижения поставленной цели помимо оценки технологических характеристик имеющихся на объекте лесных культур необходимо было изучить ряд биоценотических характеристик, позволяющих определить в том числе и энергетическую эффективность применяемых технологий. В связи с этим определились следующие основные задачи исследования:
S изучить опыт выращивания лесных культур ели в Лисинском учебно-опытном лесхозе;
S определить влияние горизонтальной структуры на продуктивность культур ели;
S исследовать вертикально-фракционную структуру культур ели;
-/ определить энергетическую эффективность различных технологий создания и выращивания чистых рядовых лесных культур ели.
Научная новизна. Впервые для определения эффективности разных технологий создания лесных культур разработан и применен метод оценки потоков энергии. Для реализации цели исследования впервые были сопоставлены потоки энергии солнца, поглощаемой при функционировании искусственной лесной экосистемы, и антропогенной, затрачиваемой на ее создание. Предложенный метод оценки позволяет выделить оптимальные по
лесоводственным, экологическим и экономическим параметрам технологии создания лесных культур ели в типичных условиях Северо-Запада России,
Практическая значимость. В условиях приближающегося мирового дефицита энергоносителей, предложенный метод оценки энергетической эффективности позволяет выбрать оптимальную технологию создания лесных культур при достижении высокого лесоводственного эффекта.
Выявлены оптимальные технологии создания лесных культур ели в подзоне южной тайги, обеспечивающие наиболее полное использование лесными культурами потенциала лесорастительных условий и вместе с тем способствующие высокой энергетической эффективности искусственных насаждений.
Теоретические наработки и разработанные на их основе практические рекомендации могут быть использованы при составлении нормативных документов по лесовосстановлению в Северо-Западном Федеральном округе РФ. Полученные автором результаты будут востребованы в учебном процессе ВУЗов лесного профиля.
Обоснованность и достоверность результатов подтверждаются большим объемом экспериментального материала, полученного с использованием общепринятых лесоводственных и биологических методов полевых исследований. Полученные данные обрабатывались с помощью методов математической статистики.
Научные положения, составляющие предмет защиты:
Влияние горизонтальной и вертикальной структуры лесных культур на их продуктивность и энергетическую эффективность;
Энергетическая эффективность различных технологий создания и выращивания чистых рядовых лесных культур ели.
Апробация работы. Основные положения, полученные на основании проведенных исследований, были доложены на ежегодных научно-технических конференциях лесохозяйственного факультета СПбГЛТА по итогам НИР (Санкт-Петербург, 2007, 2008, 2009), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса» (Брянск, 2007), Международной научно-практической конференции молодых ученых «Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка» (Санкт-Петербург, 2009). Результаты исследований представлены также в отчетах кафедры лесных культур СПбГЛТА-по научно-исследовательским работам за 2007 и 2008 гг.
Личный вклад автора. Автором поставлены цель и задачи исследований, разработаны основные положения программы и методики работ, собран, обработан и проанализирован полученный материал; сформулированы выводы и разработаны практические рекомендации.
Автор выражает признательность своему научному руководителю проф. Г.И. Редько. Благодарит за помощь в работе над диссертацией зав. каф. лесных культур СПбГЛТА Ю.И. Данилова, проф. А.Ф. Чмыра, проф. И.А. Маркову, с.н.с. СПбНИИЛХ Т.А. Семакову.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано пять печатных трудов, в том числе три - в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет ПО страниц, в том числе 24 таблицы и 11 рисунков. Список литературы включает 164 наименование, в том числе использовано 38 иностранных источников. Приложения представлены на 33 страницах.
