Материал: 4469

26

Таким образом, запас углерода определяется через общий запас фитомассы древесной, кустарниковой и травянистой растительности на территории лесного фонда и удельное содержание углерода в фитомассе. Исходя из общих запасов фитомассы оценка запасов углерода производится с применением конверсионных коэффициентов: для 1т сухой массы древесины и корней – 0,5; для хвои и листьев – 0,45.

Порядок расчета следующий:

1.По таксационным показателям запаса древесины и текущего прироста древостоев в м3/га путем умножения на величину условий плотности

древесины (отношение абсолютно сухой массы к объему свежесрубленной древесины) в т/м3 вычисляются данные показатели в единицах веса сухого вещества. Значения условной плотности древесины (т/м3): лиственница –

0,520; сосна – 0,400; ель – 0,300; кедр сибирский – 0,350; пихта – 0,300; дуб 0,550; берёза – 0,500; бук – 0,530; осина – 0,400; ольха – 0,420; липа – 0,320.

2.С учетом поправки на массу корневых систем (15-20 % от массы древостоя) и массу ветвей и листвы (20-25 % от массы древостоя) рассчитывается общая фитомасса и прирост фитомассы древостоя в весовых единицах сухого вещества.

3.Определяется масса травяного покрова, подлеска, подроста, лесной подстилки по соответствующим методикам, принятым в лесоведении и лесоводстве.

4.Вычисляется содержание углерода в различных элементах фитомассы (в т/га) через конверсионные коэффициенты: для массы (в т) стволовой древесины (и ветвей) – 0,5; для травяного покрова, листвы…

5.Масса кислорода, полученного в результате разложения 1834 кг углекислого газа:

6.Масса кислорода, полученного при разложении 549 кг воды:

7.Общая масса кислорода:

m = 1335 + 488 = 1823 кг.

8. Масса кислорода, выделяющегося в атмосферу: m = 1823 + 430 = 1393 кг.

Таким образом, определенные по уравнению фотосинтеза величины поглощения СО2 (около 1,8 т на 1 т сухой древесины) и выделения О2 (около 1,4 т на 1 т сухой древесины) являются конверсионными коэффициентами для определения этих показателей в целом для конкретных насаждений по

27

текущему приросту древесины, выраженному в весовых единицах абсолютно сухого вещества.

Чтобы установить содержание углерода в разных компонентах древостоя, определяются запас фитомассы каждого из них (в абсолютно сухом состоянии). Далее с помощью коэффициентов содержания углерода в абсолютно сухом веществе фитомассы рассчитывается его масса в каждом компоненте древостоя. Полученные данные суммируются.

Учитывается углерод в массе детрита (мертвая древесина), подросте, подлеске, травяном покрове.

Основная доля углерода содержится в древостое – 88 %; в хвое и листьях – 5 %; в сухостое и валеже – 6 %; в подросте, подлеске, живом напочвенном покрове – 1 %; лесной подстилке – 0,45. Конверсионный коэффициент – это есть относительная величина количества углерода в единице сухого органического вещества (древесины, листвы, подстилки, гумуса и т.д.) В среднем, лоя большинства древесных пород в 1 т абсолютной сухой древесины содержится 0,5 т углерода.

9.При расчете количества выделяемого лесом кислорода учитывается только древесный прирост. Биомасса листьев, хвои и травяного покрова не принимается во внимание, так как в конечном счете она не оказывает влия-

ние на баланс кислорода (выделившийся О2 при образовании листвы, хвои расходуется в процессе их разложения в опаде). При умножении массы годичного прироста в абсолютно сухом состоянии на коэффициент продуцирования кислорода (1,4), определяем вес выделенного за год кислорода, который можно перевести в объем через объемный вес О2, равный 1,43 г/л.

10.Запас, годичный прирост фитомассы, отпад и опад растительных остатков следует оценивать не только по массе, но и в единицах энергии, выражаемой в калориях или джоулях. Соотношение этих единиц следующее: 1 Дж = 0,238 кал, 1 кал = 4,186 Дж. Энергетическая оценка лесной фитомассы необходима в связи с возможной заменой ископаемого топлива на возобновляемый и экологически более чистый источник энергии – древесину.

11.Теплотворная особенность древесины деревьев различных пород изменяется следующим образом: сосна обыкновенная – 4800-5020 кал/г; ель европейская – 4680-4700; липа мелколистная – 4670-4750; лиственница сибирская – 4620-4790; берёза повислая – 4650-4690; берёза пушистая – 45504645; дуб черешчатый – 4420-4600 кал/г. В общем плане теплотворная способность древесины возрастет по мере перехода от тропических лесов к таежной зоне (тропический лес – 4 ккал/г, широколиственные леса – 4,6-4,7 ккал/г, тайга – 4,8-4,9 ккал/г).

12.При сжигании древесины удельное поступление различных загрязняющих веществ в атмосферу в 5-100 раз меньше, по сравнению в выбросами при использовании дизельного топлива.

28

Практическая часть

1.По индивидуальному заданию (таксационные описания насаждений) производится расчет массы поглощенного всеми элементами лесного фитоценоза углекислого газа и выделяющегося при этом кислорода.

2.Подготовить конспекты ответов на вопросы:

1.Где используются конверсионные коэффициенты?

2.Что означает термин «условная плотность древесины»?

3.Почему при расчете выделяемого лесом кислорода учитывается только древесный прирост?

4.Каким образом проводится оценка показателей фитомассы в единицах энергии?

5.Почему древесина является более чистым источником энергии по сравнению с ископаемым топливом?

ТЕМА 6. МОНИТОРИНГ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСАХ

Занятие 1. Определение степени пожарной опасности по природным условиям.

Цель работы – Ознакомление с методиками определения степени пожарной опасности по природным условиям.

Теоретическая часть

Осуществление мониторинга пожарной опасности в лесах является частью системы мероприятий по обеспечению пожарной безопасности в лесах

(ст. 53 ЛК).

Мониторинг пожарной опасности в лесах осуществляется исходя из разделения лесов на зоны охраны – наземную, где охрана лесов осуществляется наземными силами и средствами (зона наземного мониторинга), авиационную, где охрана осуществляется авиалесоохраной (зона авиационного мониторинга), зону, активно не охраняемой авиационной и наземной охраной лесов (зона космического мониторинга).

Целью мониторинга является информационное обеспечение органов управления лесного хозяйства в субъектах Российской Федерации и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации оперативной информацией об уровне пожарной опасности в лесах и лесопожарной обстановке.

Характер леса накладывает непосредственный отпечаток на состав, количество, распределение и состояние лесных горючих материалов. Особенно сильно страдают от лесных пожаров хвойные молодняки.

29

Пожарная опасность на вырубках значительно выше, чем в лесу. Таким образом, наиболее вероятные виды пожаров, условия и продолжительность периода их возможного возникновения и распространения имеют тесную связь с типом леса и вырубок, с возрастом древостоя, со степенью захламленности.

Для противопожарного устройства лесов и правильного планирования противопожарных мероприятий необходимо классифицировать лесную территорию по степени пожарной опасности.

Для оценки такой природной опасности лесных участков И. С. Мелеховым была разработана специальная шкала, в основу которой положен поч- венно-типологический принцип.

Практическая часть

1.Внимательно изучить шкалу оценки лесных участков по степени опасности возникновения в них пожаров (прил. 1).

2.Используя таксационные описания и элементы плана лесонасаждений, на участке из 4-х кварталов определить класс пожарной опасности.

3.Каждый выдел закрасить или заштриховать: I класс – красный; II – оранжевый; III – желтый; IV – зелёный; V – синий.

4.Определить класс пожарной опасности каждого квартала по урав-

нению

где П1, П2…Пn – класс пожарной опасности отдельных выделов;

S1, S2… Sn – площадь выделов, относящихся к определенному классу пожарной опасности.

5. Дать общую оценку пожарной опасности каждого квартала.

Контрольные вопросы

1.Какие факторы определяют природную пожарную опасность лесов?

2.Перечислите наиболее пожароопасные типы лесов и охарактери-

зуйте их.

3.Как влияет форма древостоя на распространение лесного пожара?

4.Почему вырубки и старые горельники отличаются повышенный степенью пожарной опасности?

5.Классификация лесных пожаров. Условия возникновения и развития верховых и подземных пожаров.

6.Лесоводственные способы снижения степени природной пожарной опасности.

30

ТЕМА 7. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ (2 часа)

Цель работы – Изучение особенностей взаимодействия между атмосферными примесями и лесными экосистемами и способов оценки техногенного воздействия.

Теоретическая часть

Среди антропогенных воздействий на лесные экосистемы важное место занимают техногенные загрязнения атмосферы. При осуществлении мониторинга лесных экосистем возникает необходимость выявления фоновых уровней воздействия, при которых параметры лесных насаждений изменяются в пределах естественных колебаний и практически безопасны. Умеренные дозы антропогенных воздействий являются причиной хронических медленных нарушений состояния природной среды. Наиболее глубокие изменения происходят незаметно. Видимые признаки повреждения появляются лишь после того, как накопленные в течение длительного времени изменения преодолеют сопротивление экосистемы (порог устойчивости), нарушится деятельность ее буферных механизмов, гомеостаза, т.е. когда экосистема начнет деградировать.

Различают 3 класса взаимодействий между атмосферными примесями

илесными экосистемами:

I. При низком содержании примесей растительность и почвы лесных экосистем функционируют в качестве их поглотителей.

II. При среднем (умеренном) содержании промышленных эмиссий некоторые виды деревьев и отдельные особи испытывают отрицательное влияние, которое выражается в нарушении баланса и обмена питательных веществ, снижении иммунитета к вредителям и болезням и повышенной заболеваемости.

III. Высокое содержание примесей (взаимодействие третьего класса может вызвать резкое снижение иммунитета или гибель некоторых деревьев

иразрушение сообществ.

Поверхность почвы и растений – основные поглотители примесей, поступающих в экосистемы. Загрязнение почвы тяжелыми металлами снижает скорость разложения подстилки, уменьшает урожай семян и плодов. кислотные осадки снижают продуктивность лесных экосистем, нарушают углевод- но-солевой обмен в растениях, способствуют выносу оснований и накоплению в почве ионов Al, Mn, F, сдерживающих рост корней, активность почвенной микрофлоры и нарушают режим минерального питания.