CC BY
99
УДК 630.182
РАИ Елена Анатольевна, старший преподаватель кафедры ботаники и общей экологии института естественных наук и биомедицины Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 34 научных публикаций, в т. ч. одной монографии и 3 учебнометодических пособий
СЛАСТНИКОВ Сергей Иванович, директор ООО «Сорвижи-лес» (пос. Сорвижи, Кировская обл.). Автор 3 научных публикаций
БУРОВА Наталья Викторовна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ботаники и общей экологии института естественных наук и биомедицины Северного (Арктического) федерального универси-тета имени М.В. Ломоносова. Автор 45 научных публикаций, в т. ч. одной монографии и 3 учебно-методических пособий
ВЛИЯНИЕ ОСТАВЛЕНИЯ ДЕРЕВЬЕВ ПРИ СПЛОШНОЙ РУБКЕ НА ФЛОРИСТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ
В целях изучения последствий рубки деревьев на флористическое разнообразие в смешанных лесах проведены сплошные рубки без оставления отдельных деревьев и рубки с оставлением элементов древостоя в целях сохранения биоразнообразия. После рубки выполнена оценка флористического разнообразия сообществ.
Ключевые слова: сплошные рубки, биоразнообразие, индекс Жаккара.
Введение. Биологические системы обладают способностью к самовоспроизводству и самовосстановлению [1, 2]. Благодаря этим свойствам восстановление экосистем может происходить даже после их значительного нарушения. Продолжительность восстановления экосистемы во многом зависит от степени сохранности растительного компонента экосистемы [3].
Для лесных экосистем одним из значительных нарушений являются рубки. Сохранение биологического разнообразия - один из важных
© Рай Е.А., Бурова Н.В., Сластников С.И., 2012
принципов устойчивого лесопользования. Однако работ, посвященных исследованию сохранения и изменения биологического разнообразия при рубках леса, крайне мало [4, 5, 6, 7].
Необходимость учета и сохранения биоразнообразия прописана в Лесном кодексе [8], Правилах заготовки древесины [9], законе «Об охране окружающей среды» [10] и др. Согласно Лесному кодексу [8] лесное законодательство должно основываться на принципе «устойчивого управления лесами, сохранения
биологического разнообразия лесов, повышения их потенциала».
Район, материалы и методы. Работы осуществлялись во вторичных смешанных лесах на территории Плесецкого лесничества Архангельской области, которое по лесорастительному районированию относится к северо-та-ежному району европейской части Российской Федерации [11]. Формула древостоя исследуемых насаждений 4Е4Б2Ос+Лц+С. Возраст - 80 лет. Возраст отдельных деревьев сосны и лиственницы - более 150 лет. Средняя высота пород, участвующих в формировании древостоя составляет 24-26 м, средний диаметр - 25 см. Тип леса ельник травяный. Насаждение неоднократно пройдено рубками и формируется на месте бывшей вырубки.
Рубка была проведена в зимний период по среднепасечной технологии с использованием многооперационной техники. На одном участке делянки сплошная рубка проведена без оставления деревьев и сохранения подроста. На втором участке делянки была проведена сплошная рубка с оставлением отдельных деревьев осины, березы, ивы, сосны, лиственницы и тонкомерной ели в целях сохранения биоразнообразия. Очистка лесосек осуществлялась складированием порубочных остатков на волоки.
На указанных участках летом через 5 месяцев после рубки, а также на контрольном не рубленном участке были заложены пробные площади. Подбор и закладка пробных площадей выполнялись с учетом требований ГОСТ 16128-70 [12], ОСТ 56-69-83 [13] и подробно
описанных методик [14]. Размеры пробной площади определялись количеством деревьев преобладающей породы (не менее 200 деревьев в спелых древостоях) [15].
Для изучения подроста, подлеска и живого напочвенного покрова на каждой пробной площади закладывалось по 25 учетных площадок размером 4 м2 [16]. На вырубках учетные площадки располагались вдоль трансект, заложенных на волоке, рядом с волоком и в центре пасеки. На каждой площадке описывался видовой состав, для каждого вида устанавливалось проективное покрытие и обилие по шкале О. Друде. Для оценки видового разнообразия сообществ использовались показатель видового богатства и индекс сходства флористического состава Жаккара [17].
Результаты и их обсуждение. На первом участке древостой отсутствует. На второй пробной площади при рубке были сохранены элементы древостоя в количестве 417 экз./га (береза -150 экз./га; осина - 113 экз./га; ель - 104 экз./га; сосна - 33 экз./га, лиственница - 13 экз./га; ива - 4 экз./га). Средний диаметр оставленного древостоя - 37 см, в т. ч. березы - 51 см, осины -38 см, ели - 14 см, сосны - 41 см, лиственницы -36 см, ивы - 39 см.
На контрольном не рубленном участке в ельнике травяном зафиксировано 40 видов сосудистых растений. На всех участках молодой вырубки по сравнению с контрольным участком отмечается сокращение видового богатства (табл. 1). Наиболее существенное уменьшение количества видов отмечено на участке без оставления деревьев.
Таблица 1
ФЛОРИСТИЧЕСКОЕ БОГАТСТВО ЕЛЬНИКА ТРАВЯНОГО, ПРОЙДЕННОГО СПЛОШНЫМИ РУБКАМИ
Ярус сообщества Контроль Оставление лиственных деревьев Без оставления лиственных деревьев
пасека волок рядом с волоком пасека волок рядом с волоком
Древесный 5 6 1 2 2 2 1
Подлесок 4 6 4 4 5 4 4
Травяно- кустарничковый 31 29 19 26 22 24 20
Всего 40 41 24 32 29 30 25
На разных элементах лесосеки (пасеках и волоках) изменение флористического разнообразия происходит по-разному. На пасеках с оставлением деревьев количество видов практически не изменяется, а на участке без оставления деревьев видовое богатство сокращается до 29 видов. На волоках, где рубка осуществлялась без оставления деревьев, отмечается повышение количества видов за счет вселения видов рудеральной флоры.
Для установления сходства видового состава исследуемых участков использовался индекс Жаккара (табл. 2). Наиболее высоким показателем флористического сходства (0,72) отличаются контрольный участок и участок с оставлением отдельных деревьев, что, скорее всего, связано с наименьшим изменением условий местообитания. Видовой состав под прикрытием деревьев на пасеках более схож с контрольным участком. Все остальные показатели сравнения значительно ниже (0,56-0,59).
Проведенные исследования показали, что изменение среды после рубки уже через несколько месяцев вызывает изменение флористического состава ельника травяного. Анализ видового состава, обилия и проективного покрытия отдельных видов на контрольном участке и на пасеках после рубки позволил выделить несколько групп видов растений, которые резко реагируют на изменение лесной среды после рубки:
• виды, сократившие численность после рубки: лерхенфельдия извилистая (Avenella flexuosa), подмаренник мягкий (Galium mollugo),
герань лесная (Geranium sylvaticum), бор развесистый (Milium effusum), ожика волосистая (Luzula pilosa), ортилия однобокая (Orthilia secunda), грушанка малая (Pyrola minor), костяника каменистая (Rubus saxatilis), черника (Vaccinium myrtillus), брусника (Vaccinium vitis-idaea);
• виды, увеличившие численность после рубки: адокса мускусная (Adoxa moschatellina), ландыш майский (Convallaria majalis), вороний глаз четырехлистный (Paris quadrifolia), звездчатка жестколистная (Stellaria holostea), вероника дубравная (Veronica chamaedrys);
• виды, отмеченные только в ненарушенных сообществах: чина весенняя (Lathyrus vernus).
На волоках, где исходная растительность практически полностью уничтожена после рубки, а также на пробной площади без оставления деревьев начинают появляться виды, не отмеченные в ненарушенном сообществе: манжетка (Alchemilla sp.), бодяк разнолистный (Cirsium heterophyllum), щучка дернистая (Deschampsia cespitosa), короставник полевой (Knautia arvensis), лютик ползучий (Ranunculus repens), клевер ползучий (Trifolium repens).
Для типичных лесных видов отмечено сокращение обилия. Опушечные виды, предпочитающие открытые хорошо освещенные пространства, как правило, разрастаются на вырубках. А обогащение видового состава сосудистых растений происходит в основном за счет видов сорной и рудеральной флоры, количество которых возрастает после рубки.
Таблица 2
КОЭФФИЦИЕНТЫ СХОДСТВА ФЛОРИСТИЧЕСКОГО СОСТАВА ЕЛЬНИКА ТРАВЯНОГО, ПРОЙДЕННОГО СПЛОШНЫМИ РУБКАМИ
—Индекс Жаккара Индекс Жаккара ~~ ■— Контроль Оставление лиственных деревьев Без оставления деревьев
Контроль * 0,72 0,59
Оставление лиственных деревьев * 0,56
Без оставления деревьев *
Заключение. В ельниках травяных в первый год после рубки отмечено сокращение видового разнообразия сосудистых растений. Сообщество быстро реагирует на изменение среды после рубки, что сопровождается исчезновением некоторых видов, и лишь отдельные виды успевают заселить свободные простран-
ства уже в первый год после рубки. Наиболее значительные изменения видового состава происходят на вырубках без оставления деревьев. Сохранение флористического разнообразия, типичного для исследуемых лесных экосистем, отмечено на участках с оставлением отдельных элементов древостоя.
Список литературы
1. Эшби У. Введение в кибернетику. М., 1959.
2. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М., 2008.
3. Экосистемы в критических состояниях / под ред. Ю.Г. Пузаченко. М., 1989.
4. Абатуров А.В., Меланхолин П.Н. Опыт рубок ухода в березняках I группы // Лесопользование в лесах различных категорий защитности. М., 1991. С. 1.
5. Меланхолин П.Н. Изменение биоразнообразия в нижнем ярусе березняка после рубок ухода // Биологическое разнообразие лесных экосистем: тез. докл. Всерос. совещ. М., 1995. С. 279-280.
6. Меланхолин П.Н. Изменение видового разнообразия травяно-кустарничкового яруса при различных антропогенных нагрузках на лесные экосистемы // Лесоведение. 2006. №6. С. 52-58.
7. Бурова Н.В., Торбик Д.Н., Феклистов П.А. Изменение флористического разнообразия после выборочных рубок в ельниках черничных // Вестн. Московского гос. ун-та леса. Лесной вестник. 2010. № 5 (74). С. 49-51.
8. Лесной кодекс Российской Федерации. от 04.12.2006 № 200-ФЗ: принят Гос. Думой РФ 8.11.2006 г. одобрен Советом Федерации, 24.11.2006 г. // Рос. газ. № 277. 08.12.2006
9. Правила заготовки древесины. Приказ Рослесхоза №337 от 01.08.2011.
10. Об охране окружающей среды, от 10.01.2002 №7-ФЗ: принят Гос. Думой РФ 20.12.2001 г. одобрен Советом Федерации 26.12.2001 г. / Рос. газ. № 2874. 12.01.2002 г.
11. Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации. Приказ Рослесхоза от 09.03.2011 г. № 61. Зарегистр в Минюсте РФ 28.04.2011 г. Регистр. № 20617.
12. ГОСТ 16128-70. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М., 1971.
13. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М., 1984.
14. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М., 1961.
15. Общесоюзные нормативы для таксации лесов / В.В. Загреев, В.И. Сухих, А.З. Швиденко и др. М., 1992.
16. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. М., 1966.
17. Одум Ю. Основы экологии / под ред. Н.П. Наумова. М., 1975.
Rai Elena Anatolyevna
Northern (Arctic) Federal University named after M.V Lomonosov,
Institute of Natural Sciences and Biomedicine,
Burova Natalia Victorovna
Northern (Arctic) Federal University named after M.V Lomonosov,
Institute of Natural Sciences and Biomedicine,
Slastnikov Sergey Ivanovich OOO “Sorvizhi-les”
THE EFFECT OF LEAVING THE TREES AFTER CLEAR-CUTTING ON FLORISTIC
DIVERSITY
In mixed forests there was carried out clear-cutting without leaving individual trees and cutting with leaving some elements of the stand in order to preserve biodiversity. After the cutting, an assessment of floristic diversity of the communities was made.
Key words: clear-cutting, biodiversity, Jaccard index.
Контактная информация: Бурова Наталья Викторовна e-mail: natalyaglasova@yandex.ru Рай Елена Анатольевна e-mail: elenarai@mail.ru Сластников Сергей Иванович e-mail: s.slastnikov@yandex.ru
Рецензент — Феклистов П.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и защиты леса лесотехнического института Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова
