WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 39 | 40 || 42 | 43 |   ...   | 45 |

- система моделей ориентирована на многоцелевое использование ресурсов, различных способов рубок, технологий работ и строится на зонально-типологической основе;

- при модельных расчетах используется метод сценариев, позволяющий прогнозировать последствия различных вариантов лесопользования;

- комплексная оценка последствий лесопользования производится по лесоводственно-экологическим критериям.

В процессе исследований авторами решена задача по моделированию естественной динамики насаждений, их антропогенной трансформации и оценке долговременных лесоводственно-экологических последствий различных вариантов рубок и технологических решений. Создание прогнозной системы предусматривало выполнение нескольких этапов работ: разработку концептуальной и имитационной модели использования лесных ресурсов водосборного бассейна; разработку математических моделей системы; создание автоматизированной базы данных лесного фонда репрезентативных участков водосборных бассейнов Северо-Западного Кавказа; подготовку программного обеспечения для прогнозных расчетов экологической ситуации при многоцелевом использовании лесных ресурсов и рекомендаций по его применению.

При разработке концептуальной модели использована общая методология системного анализа применительно к проблемам лесопользования. Выявляли основные переменные, характеризующие динамику лесных биогеоценозов и антропогенное воздействие на нее. Составляли перечни процессов, в которых участвуют эти переменные, определяли связи между ними и их изменение в ходе указанных процессов. Предусмотрена разбивка рассматриваемой системы на блоки таким образом, чтобы связи между переменными внутри каждого блока были сильнее, чем между переменными из разных блоков.

При составлении концептуальной модели использован опыт, накопленный при исследованиях и практическом освоении лесных ресурсов Северо-Западного Кавказа [170, 182]. При построении имитационной модели освоения лесных ресурсов использована методология имитационного моделирования эколого-экономических задач на базе системного подхода [140, 218]. При этом лесной биогеоценоз моделируется как сложная система, состоящая из взаимодействующих компонент, которые изменяются при различных внешних воздействиях.

Математические модели разработаны на базе общепринятых лесоводственных и гидрологических методик, в основе которых сбор экспериментальных данных и обработка их методами математической статистики. При построении моделей роста и развития древостоев применен метод аналогов, т.е. изменение таксационных показателей насаждений определяется по материалам базы данных лесного фонда с помощью специально разработанных программ. При составлении моделей использованы экспериментальные материалы многолетних экспедиционных и стационарных исследований, производственный опыт освоения лесных ресурсов.

Методика создания алгоритмов и сервисных программ для автоматизированной базы данных основана на положениях информатики, с учетом особенностей функционирования многофакторной имитационной модели.

Система управления базами данных (СУБД) разработана с учетом следующих факторов: большой объем хранимой информации; организация поиска информации по запросу пользователя; простой интерфейс. Для выполнения этих условий в качестве системы программирования выбрана СУБД «Clipper».

Методическую основу разработки программного обеспечения для прогнозных расчетов составили системный анализ, технология имитационного моделирования и структурное программирование. Программы написаны на языке высокого уровня С (компилятор Microsoft QuickC 2.01) в графическом режиме.

В методических указаниях по использованию программного обеспечения детально описаны порядок установки системы и работа с базой данных, применение ее при прогнозных расчетах. Руководство пользователя дает возможность специалистам лесного хозяйства осуществлять работу с компьютерной системой без специальной подготовки.

5.4. Предельно допустимые нормы воздействия рубок на лесные экосистемы В соответствии с “Лесным Кодексом Российской Федерации”9 (2006 г.), с учетом народно-хозяйственного и экологического значения лесного фонда, его местоположения и выполняемыми им функциями, горные леса Причерноморья отнесены к I группе с выделением категорий защитности, в которых ведется соответствующее лесопользование.

Лесистость на водосборах, с учетом способа и продолжительности цикла рубки, сроков примыкания лесосек и периода естественного или искусственного восстановления вырубок, не должна снижаться менее порогового (критического) уровня.

Принципиальное значение при использовании лесосырьевых ресурсов имеет строгое соблюдение лесоводственных требований к технологиям лесосечных работ (табл. 50).

Выполнение основных лесоводственных требований позволит максимально сохранить в процессе лесозаготовок лесную среду и водоохранно-защитные свойства насаждений в горных условиях.

Рубки ухода и санитарные рубки должны проводиться с использованием имеющихся лесовозных дорог, трелевочных волоков, технологических коридоров, трасс канатных установок (КУ) и погрузочных площадок. Технология лесосечных работ и лесоводственные требования к ней при прореживаниях, проходных и санитарных рубках те же, что и при рубках главного пользования. Особое влияние при проведении рубок ухода за лесом должно быть уделено трелевке самоходными КУ на базе колесных тракторов. Как более средосберегающую, следует применять трелевку вспомогательными лебедками и гужтранспортом. Комплексный подход к одновременному использованию лесосырьевых ресурсов при максимальном сохранении средозащитных свойств насаждений предусматривает применение таких способов, объемов и технологий рубок, которые не влекут за собой значительные изменения в гидрологическом режиме и водном балансе бассейнов речных систем и малых водосборов региона. Полученные экспериментальные данные послужили основой для разработки нормативов предельно допустимых лесохозяйственных воздействий на водосборы (табл. 50 и 51).



Лесной Кодекс Российской Федерации от 4.12.2006 г. ФЗ №200. Российская газета, 8.12.2006 г.

Таблица 50 - Пределы допустимых воздействий лесосечных работ на лесную среду при главных рубках Нормативные категории Пределы воздействий 1.Количество поврежденных деревьев не должно превышать на склонах до 100 – 8%, 110 и более – 12% запаса, оставшихся деревьев.

2.Площадь с сохраненным подростом должна составлять не менее 75%.

3.Сохранность благонадежного подро- после выборочных рубок – не менее 70% в бесста снежный период и не менее 80% зимой; после сплошных рубок, - 50-60% и 60-70 %.

4.Общий процент минерализованной не более 15% лесосеки.

почвы 5. Сохранность почвенного покрова 70-80% площади лесосеки, расположенной без существенных повреждений между трелевочными волоками.

6. Допустимая площадь ежегодных 0,5-1% лесопокрытой площади водосбора рерубок ки.

7. Лесистость за ревизионный пери- должна сохраняться в пределах сложившейся од(10 лет) с колебаниями ± 1% и тенденцией к увеличению.

8. Период стабилизации водоохран- - в букняках и пихтарниках – не менее 25 лет, но- защитной роли насаждений, прой- в дубравах – не менее 15 лет.

денных рубками Таблица 51 – Пределы допустимых воздействий лесосечных работ на лесную среду при рубках ухода Нормативные категории Пределы воздействий 1. Количество поврежденных при осветлениях и прочистках – до 2%; прореживаниях, деревьев проходных и санитарных рубках – до -3% оставшихся деревьев 2. Площадь технологических при проходных рубках – до 15%, выборочных санитаркоридоров ных – до 7% площади лесосеки; при осветлениях, прочистках и прореживаниях – в зависимости от технологии 3. Площадь погрузочных пунк- должна быть не более 0,2 га, общая их площадь на летов сосеках до 10 га – не более 4%, свыше 10 га и при квартальной организации работ – не более 2% площади лесосек.

4. Общий процент минерализо- при осветлениях и прочистках – до 10%; прореживаниванной почвы ях, проходных и санитарных рубках – до15% площади лесосек.

5. Сохранность подроста и мо- на склонах крутизной до 10 град.: зимой-80%, летомлодняка 70%; на склонах выше 10 град., соответственно,70 и 60% (без учета волоков).

Продолж.табл.Нормативные категории Пределы воздействий 6. Допустимая площадь ежегод- до 1% лесопокрытой площади водосбора реки. Проходных рубок (прореживания, про- ные и выборочные санитарные рубки в каштанниках не ходные и санитарные), связан- проводятся, проходные рубки в лесах I группы не реконых с трелевкой древесины мендуются.

7. Допустимая площадь ежегод- до 2% лесопокрытой площади -водосбора реки, провоного ухода за молодняками дятся по мере необходимости.

(осветления и прочистки) Для снижения эрозионных процессов, ведущих к уменьшению продуцирующих лесных площадей, заиливанию рек и водоемов, ухудшению качества питьевой воды и к другим негативным явлениям, после окончания разработки лесосек проводятся противоэрозионные мероприятия, заключающиеся в выравнивании волоков и устройстве на них земляных валов высотой 0,5-0,6 м и водоотводов. На тех участках волоков, на которых направление их совпадает с основным склоном, водоотводы делаются поочередно в разные стороны. Сооружение валов без водоотводов не допускается.

Целью лесовосстановления в лесах, выполняющих водоохранно-защитные функции в горных условиях, является создание насаждений хозяйственно ценными породами в возможно короткие сроки, быстрейшее смыкание полога и восстановление защитных свойств древостоев.

Способ лесовосстановления назначается в зависимости от типов и групп типов леса, лесорастительных условий, крутизны и экспозиции склонов, устойчивости почвы против эрозии, биологических особенностей культивируемых пород, наличия и состояния, а также размещения подроста до и после рубки.

Лесосеки, не обеспеченные естественным возобновлением, должны быть закультивированы в первый год после рубки. Технология создания лесных культур на склонах, их густота и выбор главных пород принимаются в соответствии с требованиями действующих руководств и рекомендаций [237,285].

Соблюдение нормативов предельно допустимых лесохозяйственных воздействий на водосборы и лесоводственных требований при проведении рубок главного и промежуточного пользования позволит в процессе лесозаготовок максимально сохранить лесную среду и водоохранно-защитные свойства насаждений и обеспечить успешное восстановление осваиваемых горных лесов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Край, в котором мы живем - один из наиболее сложных природных районов Кавказа. В его пределах самым причудливым образом переплетаются явления природы аридного средиземноморья, влажной древней Колхиды и суровой реальной стихии. Здесь сформировался сложный комплекс самых разнообразных экосистем, богатый в видовом отношении мир растений и животных. Развитие промышленности и сельского хозяйства во многом изменило облик природы края. Сегодня экологическое состояние экосистем Причерноморья вызывает серьезную тревогу, порожденную не только социальнонравственными и экономическими причинами, но и крайне неэффективным размещением и использованием производительных сил.

Горные леса Причерноморья являются основным компонентом природных комплексов, определяющих поддержание стабильности и экологического равновесия в ландшафтах субрегиона. Экологические функции лесной растительности, проявляются в водоохранной, водорегулирующей, почвозащитной и санитарно-гигиенической свойствах леса.





В зависимости от геофизического фона многочисленные виды влияния леса на среду проявляются с различной интенсивностью, их количественные параметры неравнозначны в различных природных комплексах, лесных формациях, группах типов леса. Водоохранная и водорегулирующая функции леса проявляются как через воздействие самой фитомассы насаждений на режим элементов водного баланса, так и через почвенный покров, в среде которого формируется склоновый сток. Почвенный покров в лесных экосистемах относится к числу важнейших экологических факторов.

В горных регионах максимальными средозащитными свойствами обладают естественные насаждения, не затронутые хозяйственной деятельностью. Наибольшее воздействие на состояние горных лесов и их средозащитные функции оказывают рубки главного пользования. Использование лесосырьевых ресурсов горных территорий влечет за собой упрощение структуры и снижение продукционного и экологического потенциала лесов.

Из всех применяющихся технологических схем освоения лесосырьевых ресурсов с различными способами рубок и применяемыми механизмами наименьшие нарушения экологических функций леса отмечено при использовании вертолетной техники. Наиболее средоразрушающими являются технологии лесосечно-транспортных операций на базе тракторов. Промежуточное положение занимают системы канатного транспорта леса.

Проведение рубок главного пользования на речных водосборах проявляется в негативном и протяженным во времени влиянием их на все элементы водного баланса, и прежде всего - на сток. Склоновый сток, играющий роль интегрального показателя изменений гидрологической обстановки на водосборах, наиболее подвержен изменениям. Поверхностные горизонты лесных почв, благодаря своим хорошим водно-физическим свойствам, выполняют роль дренажной системы, характерно проявляющей себя во время интенсивных ливней. В результате обеспечивается перевод основной части осадков в склоновый сток, что препятствует развитию эрозионных процессов на поверхности почвы и способствует восполнению убыли влаги нижележащих слоев, являющихся достаточно емким резервуаром доступной влаги.

Изучение составляющих водного баланса экспериментальных водосборов в связи с различными системами рубок в основных лесных формациях субрегиона показало существенное уменьшение инфильтрационной составляющей и увеличение при сплошных рубках склонового (быстрого) стока, а также определенную инерционность снижения гидрологических функций лесной растительности во времени. Так, например, в буковых насаждениях максимальное снижение водорегулирующих функций проявляется не в год рубки, а спустя 10…15 лет. Экспериментально показано, что для стабилизации водорегулирующих и защитных функций требуется значительно больший период времени, при этом в большинстве случаев полного восстановления до их исходного уровня не происходит. Лесные экосистемы приобретают другие, более низкие средоформирующие характеристики.

Хозяйственное воздействие на лесные экосистемы, применяемые технические средства и способы извлечения ресурсов не должны приводить к утрате ими способности к самовосстановлению и невосполнимому снижению продукционного потенциала и качества окружающей среды.

На основе экспериментальных данных, полученных в результате мониторинга параметров лесной среды на площадях, подвергшихся лесохозяйственным воздействиям, разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать состояние лесных экосистем в зависимости как от возраста и способов рубок, в том числе и технологических приемов, примененных при лесозаготовках, так и от климатических особенностей региона и сезонов года. Методически эти задачи решаются с применением стандартных компьютерных программ – Microsoft Office, Statistica, SPSS и других, доступных для исследователя. Применением той или иной программы определяется уровень сложности разрабатываемых аналитических и графических моделей.

Мониторинг лесных экосистем малых водосборов в лесах Причерноморья (ЛГС «Аибга» и «Горский») позволяет ежегодно дополнять многолетний банк данных динамики подлеска, травяного покрова, почвы, травостоя и листового опада, а также микроклимата и стока на водосборах с опытными рубками и на контрольных бассейнах.

Проведен анализ экспериментальных данных по динамике осадков, снежного покрова, склонового стока, температуры и влажности воздуха и почвы в лесных буковых экосистемах региона. Определены нормативы изменения водоохранной роли насаждений на уровне речных водосборов в связи с накоплением площади молодняков в бассейне. Установлено, что с вырубкой лесов на речном водосборе более 25-30% его площади речные экосистемы не возвращаются, как правило, к исходному состоянию даже по прошествии достаточно длительного периода.

Выявленные закономерности накопления и таяния снега в среднегорных и высокогорных районах Причерноморья, а также влияние на эти процессы лесохозяйственных мероприятий позволяют активно воздействовать (в определенных пределах) на водный баланс территории. Высота снежного покрова и запасы воды в снеге обусловлены температурным режимом и солнечной радиацией в лесу и на вырубках. Более интенсивное уплотнение свежевыпавшего снега в лесу происходит как за счет более высокой температуры снегового покрова, прогреваемого стволами деревьев, так и из-за осыпания снега, задержанного кронами деревьев.

Pages:     | 1 |   ...   | 39 | 40 || 42 | 43 |   ...   | 45 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.