CC BY
6
Список использованных источников
1. Вомперский С. Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. М: Наука, 1968. 310 с.
2. Красная книга Республики Коми / под ред. А. И. Таскаева. М: ДиК; Сыктывкар, 1998. 528 с.
3. Лазарев Н.А. Восстановление хвойных лесов при концентрированной рубке// Лесное хозяйство. 1952. № 12. С.30-31.
4. Ларин В.Б., Паутов Ю.А. Формирование хвойных молодняков на вырубках. Ленинград: Наука, 1989. 144 с.
5. Пахучая Л.М. Естественное возобновление кедра сибирского на объектах гидромелиорации на Тимане в Республике Коми // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2005. №10. С.43-45.
6. Пахучая Л.М. Рост и возобновление кедра сибирского (Pinus sibirica de tour) на объектах гидромелиорации в Республике Коми // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2014. № 39. С.74-77.
7. Пахучий В.В. Гидролесомелиоративное районирование Севера Европейской части России // География и природные ресурсы. 1996. № 2. С.85-90.
8. Пахучий В.В., Пахучая Л.М., Поселянинов В.С. Оценка естественного возобновления леса на гарях в Республике Коми // Безопасность жизнедеятельности. 2013. № S11. C.21- 24.
9. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 29.06.2016 г. № 375 "Об утверждении Правил лесовосстановления".
10. Рубцов В. Г. Кустарничково-сфагновые сосняки и особенности их возобновления в связи с осушением // Осушение и восстановление леса на заболоченных землях Северо-Запада. Ленинград, 1973. С. 67-72.
УДК 630*385
ДЕНДРОШКАЛА СОСНЯКА ТРАВЯНО-СФАГНОВОГО НА НАДПОЙМЕННОЙ ТЕРРАСЕ р. ВЫЧЕГДЫ (РЕСПУБЛИКА КОМИ)
DENDROSCALE FOR A GRASSY-SPHAGNUM TYPE PINE'S STAND ON FLOOD PLANE TERRACE OF THE VYCHEGDA RIVER (KOMI REPUBLIC)
Пахучий В.В. (Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М.Кирова, Сыктывкарский лесной институт, РФ) Pakhuchij V.V. (Saint-Petersburg state forest technical university, Syktyvkar forest institute, RF)
Представлена дендрошкала для сосняка травяно-сфагнового, расположенного на надпойменной террасе р. Вычегды в Республике Коми. Выполнен анализ зависимости среднего радиального прироста и годичных индексов от средней годовой температуры воздуха, годичного количества осадков, гидротермического коэффициента.
The dendroscale for a grassy-sphagnum type pine's stand, located on flood plain terrace of the Vychegda River in the Komi Republic is presented. The analysis of dependence of an average radial increment and year indexes on the average annual air temperature, a year amount of precipitation, hydrothermal coefficient is made.
Ключевые слова: Республика Коми, сосняк травяно-сфагновый, дендрошкала Keywords: Komi Republic, grassy-sphagnum type pine's stand. dendroscale
Дендроклиматология - это научная дисциплина, целью которой является анализ динамики радиального прироста в связи с изменением климата и
погодными флуктуациями. Дендроклиматические методы находят широкое применение в лесохозяйственных целях, в т. ч., при оценке эффективности лесохозяйственных мероприятий. Дендроклиматические методы базируются на использовании дендрошкал [1]. В работе приведены результаты разработки дендрошкалы для сосняков травяно-сфагновых, расположенных в Корткеросском районе Республики Коми на надпойменной террасе р. Вычегды. В 1969 г. на объекте проведено лесоосушение. В связи с этим до 1968 г. включительно радиальный прирост формировался в условиях естественного дренирования почв, а с 1969 г. на величину радиального прироста оказывали влияние не только климатическиде факторы, но и искусственное регулирование водного режима. Образцы древесины в количестве 23 кернов взяты на пробных площадях 36, 36а. В табл. 1 приведена характеристика насаждений на опытных участках. Средняя мощность торфа на участках - 1,4 м, торф сфагново-древесный, степень разложения торфа по слоям изменяется от 30 до 55%, зольность торфа - от 8,0 до 10,8 %.
Ширину годичных колец измеряли с точностью 0,01 мм микроскопом. Средний многолетний радиальный прирост рассчитали методом 20-летних скользящих с шагом 5 лет и последующей интерполяцией для каждого года [1].
Таблица 1- Таксационная характеристика насаждений на опытных участках
Номер пробной площади Состав яруса Для преобладающей по роды средние Относительная полнота Общий запас, м3/га
возраст, лет высота, м диаметр, см
36 I 10С II 9Б1Е 125 9,6 11,4 1,0 0,4 140
36а I 10С II 10Б ед.Е 125 9,5 11,3 1,1 0,4 140
Годичные индексы I (в процентах) определены по формуле
I = (Ъср./Ъ ср.мног.)*100, (1)
где Ъср. - действительная ширина годичного кольца, мм; Ъ ср.мног. - средняя многолетняя ширина годичного слоя, мм. Средняя ширина годичных колец учетных деревьев и годичные индексы на опытных участках представлены на рис. 1, 2. Визуальная оценка изменения годичных индексов показывает, что продолжительность периодов, соответствующих уменьшению годичных индексов, изменяется от 5 до 14 лет (в среднем - 9,7 лет), а увеличению годичных индексов - от 3 до 15 лет (в среднем - 9,2 лет).
Продолжительность периодов между пиками годичных индексов (их максимальными значениями) изменяется в рассматриваемый период от 14 до 23 лет (в среднем - 18,4 лет), а между минимальными значениями - от 13 до 24 лет (в среднем - 18,8 лет).
Для сопоставления изменчивости прироста с изменчивостью отдельных климатических факторов использовали корреляционный анализ, хотя в данном случае возможно использование показателя сходства кривых [1, 3]. Для изучения связей радиального прироста сосны с климатическими факторами использовали данные метеорологической станции в г. Сыктывкар [7]. В
табл. 2 приведены характеристики взаимосвязи между годичными индексами, средней за год температурой воздуха, суммой осадков за год и гидротермическим коэффициентом. * 1,6
3 1,4
I * 1*
4 1
£ * о,8
I § 0,6
а. * 0,4 | 0,2
0 Н
осч^соооосч^со
ОСЧ-^СОООт-СОЮ!^ 000000000005050505
Годы
Рисунок 1 - Средняя ширина годичных колец и средние многолетние для сосняка травяно-сфагнового на надпойменной террасе р. Вычегды
150
л о
£ 100
о 3
С1
о
50
о но ю ^ о ч- со ю со со со со
-Ф— I, %
со ю (м
О М ^ (О 05 05 05 05
Годы
0
Рисунок 2 - Годичные индексы для сосняка травяно-сфагнового на над-
пойменной террасе р. Вычегды
Для периода естественного дренирования (1919 - 1968 гг.) между годичными индексами и средней температурой года установлена слабая отрицательная недостоверная связь (Я2 = 0,0002; Я = - 0,0141; Я 0,05 = 0,27). Сдвиг ряда индексов на один - четыре года вперед по хронологической шкале приводит к усилению связи и сохранению ее направления (Я2 = 0,0426 - 0,1526; Я = - 0,2064 - -0,3906; Я 0,05 = 0,29; Я 0,10 = 0,24). Смещение ряда индексов на 5 лет приводит к ослаблению связи (Я2 = 0,0280; Я = -0,1673; Я 0,05 = 0,29; Я 0,10 = 0,24). Т.е., для формирования прироста последующих лет, важное значение имеют условия предыдущих одного - четырех лет, а условия более отдаленных лет оказывают меньшее влияние на формирование прироста текущего года. Это согласуется с известными результатами дендроклиматических исследований [1].
Для периода после осушения (1969 - 1975 гг.) между годичными индексами и средней температурой года также установлена отрицательная достоверная средняя по тесноте связь (Я2 = 0,4455; Я = - 0,6675; Я 0,05 = 0,65). Сдвиг ряда индексов на один - два года вперед по хронологической шкале приводит к сохранению или усилению связи (Я2 = 0,4167 - 0,7945; Я = - 0,6455 - -0,8914; Я 0,05 = 0,81 - 0,88; Я 0,10 = 0,73 - 0,80). Смещение
ряда индексов на 3 года приводит к ослаблению связи (Я2 = 0,0897; Я = -0,3000; Я 0,05 = 0,95; Я 0,10 = 0,90). Т.е., для формирования прироста последующих лет на объектах лесоосушения важное значение имеют условия предыдущих одного - двух лет, а условия более отдаленных лет оказывают меньшее влияние на формирование прироста текущего года.
При объяснении причин отрицательной связи между температурой воздуха и годичными индексами можно отметить, что на аналогичную направленность связи нами было указано и для сосняка сфагнового на водораздельной территории в этом же районе [4]. При этом подчеркивался статистический характер связи и указывалось на большое количество взаимодействующих климатических факторов, не ограниченных только температурой воздуха. Все это позволяет говорить о неопределенности в этом вопросе [1]. Следует также принимать во внимание то, что весной верхний слой торфа при сухой погоде подсыхает, приобретает теплоизоляционные свойства, препятствует прогреванию и оттаиванию ниже лежащих слоев, способствует сохранению мерзлотных прослоек. На северо-востоке Республики Коми оттаивание торфяных слоев может происходить только в июне, а под мерзлотными прослойками может сохраняться вечная мерзлота [9]. В этих условиях, видимо, не всегда можно рассчитывать на положительную корреляцию между температурой воздуха и температурой почвы в корне-обитаемом слое, в значительной степени определяющей ростовые процессы деревьев, в т.ч., по диаметру и радиусу.
При проведении дендроклиматических исследований необходимо учитывать множество экзогенных факторов [2]). Ни один внешний фактор сам по себе не может определить полностью состояние любого живого организма. Можно говорить о более сильном относительном действии этого фактора по сравнению с другими экологическими факторами в минимуме (закон минимума Либиха) или диапазоне между минимумом и максимумом экологического фактора, определяющем величину толерантности (выносливости) организма к данному фактору (закон толерантности Шелфорда).
Между годичными индексами и количеством осадков за год для периода с естественным регулированием водного режима наблюдается положительная недостоверная связь (Я2 = 0,0056; Я = + 0,0748; Я 0,10 = 0,23). При сдвиге годичных индексов на один год такие оценки практически сохраняются. Сдвиг рядов годичных индексов на два - три года приводит к усилению связи и сохранению ее положительной направленности (Я2 = 0,0235 - 0,0626; Я = + 0,1533 - + 0,2502; Я 0,10 = 0,24). Сдвиг рядов годичных индексов на четыре -пять лет приводит к к еще большему усилению достоверной связи на 5% уровне значимости и сохранению ее положительной направленности (Я2 = 0,1145 - 0,1585; Я = + 0,3384 - + 0,3981; Я 0,05 = 0,29). Сдвиг рядов годичных индексов на шесть лет приводит к ослаблению связи и сохранению ее положительной направленности (Я2 = 0,1254; Я = + 0,3541; Я 0,05 = 0,30). В то же время, для сосняка сфагнового на водораздельной территории в этом же районе нами была отмечена противоположная направленность [4].
Между годичными индексами и количеством осадков за год на объекте после осушения наблюдается положительная недостоверная связь (Я2 =
0,0343; Я = + 0,1852; Я 0,10 = 0,67). При сдвиге годичных индексов на один -два года наблюдается усиление связи и сохранению ее положительной направленности (Я2 = 0,3404 - 0,5332; Я = + 0,5834 - + 0,7302; Я 0,10 = 0,73 -0,80). Для сосняка сфагнового на водораздельной территории в этом же районе нами была отмечена аналогичная направленность связи для данных показателей [4]. В данном случае, как и при объяснении причин положительной связи между суммой осадков и годичными индексами на водораздельной территории, считаем целесообразным учитывать, что это только статистические оценки. Исследования проведены на торфяных почвах, характеризующихся высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью. Снижение уровней воды на естественно дренированных торфяниках в годы с небольшим количеством осадков или после осушения таких участков приводит к ухудшению теплового режима. Это объясняется тем, что увеличение газообразной фазы в торфяных почвах приводит к еще большему снижению теплопроводности торфа и промерзанию торфяных почв на большую глубину по сравнению с торфяными почвами при высоком положении уровней почвен-но-грунтовых вод. Глубина промерзания торфяных почв зимой зависит от температуры воздуха в холодное время года, высоты снежного покрова и обводненности почвы. Чем ниже зимние температуры, меньше снежный покров, ниже уровни почвенно-грунтовых вод, тем глубже промерзают торфяные почвы. При сочетании этих условий на европейском Севере России, и особенно в северо-восточных районах, в годы с морозными и малоснежными зимами торфяные почвы промерзают на глубину 0,8 - 1,0 м [8].
Примером такого состояния осушаемых торфяных почв может служить промерзание почв в поперечном профиле осушительных каналов на демонстрационном объекте, представленном на совещании «Эффективность и организация работ по осушению лесных земель в Коми АССР» (14 - 16 июня 1988 г.). После попытки прочистки каналов экскаватором на кавальерах наблюдались торфяные промерзшие глыбы, отдельные линейные размеры которых достигали 0,6 - 0,8 м. Анализ погодных условий по данным ближайшей к району расположения демонстрационных объектов метеостанции (г. Сыктывкар) показывает, что в октябре - ноябре 1987 г. количество осадков составляло 23 -57% от нормы. Т.е., период начала установления снежного покрова характеризовался малой снежностью. В то же время в ноябре - декабре 1987 г., январе 1988 г. средняя месячная температура составляла - 12,6 - - 16,5 оС.
Ранее нами отмечалось, что по данным метеостанции г. Сыктывкара за последний вековой период между средней за год температурой воздуха (X, град. С) и годовой суммой осадков (У, мм) наблюдается положительная связь на качественном уровне (10% уровень значимости). На избыточно увлажненных не осушаемых территориях это, с одной стороны, может приводить к более высокому стоянию уровней почвенно-грунтовых вод и уменьшению величины радиального прироста, не обязательно в текущий год, а с некоторым опазданием, что и отмечалось выше. С другой стороны, при меньшей глубине почвенно-грунтовых вод, видимо, менее вероятно промерзание торфяных горизонтов на большую глубину и образование мощных мерзлотных прослоек или даже вечной мерзлоты, более вероятно раннее оттаивание мерзлотных
прослоек и более раннее начало ростовых процессов. К сожалению, системные исследования, включающие количественные оценки и статистические взаимосвязи с учетом всех вышеперечисленных факторов для района исследования нам неизвестны. Поэтому предварительно можно допустить, что итогом такого взаимодействия водного и температурного режима почв и роста леса на объектах гидромелиорации, видимо, может быть сохранение показанной выше тенденции взаимосвязи между осадками и приростом и, одновременно, повышение производительности мелиорируемых насаждений до максимально возможного в данных лесорастительных условиях уровня. Косвенным подтверждением предпочтительности меньших глубин почвенно-грунтовых вод в более высоких широтах на европейском Севере могло бы быть сформулированное нами ранее положение, согласно которому для достижения наиболее высокой производительности насаждений при продвижении на север в данном регионе не обязательно средневегетационная глубина почвенно-грунтовых вод должна увеличиваться [5].
По формуле (2) [1] были рассчитаны гидротермические коэффициенты для объектов исследования
О1 = (Т0*100)/У0, (2)
где О1 - гидротермический коэффициент, Т0 - средняя температура воздуха за гидрологический год (оС), У0 - сумма осадков за гидрологический год, мм.
Расчеты показали, что для района проведения исследований эти коэффициенты изменяются от - 0,54 (в 1941 г.) до + 0,59 (в 1967 г.). Для периода естественного дренирования почв (1919 - 1968 гг.) связь между гидротермическими коэффициентами и годичными индексами для сосняка травяно-сфагнового на надпойменной террасе в средней подзоне тайги Республики Коми отрицательная, слабая и недостоверная (Я2 = 0,0020; Я = - 0,0447; Я 0,10 = 0,23). При смещении годичных индексов на 1-4 года по хронологической шкале наблюдается усиление связи при сохранении ее отрицательной направленности (Я2 = 0,0559 - 0,1527; Я = - 0,2364 - -0,3908; Я 0,05 = 0,29; Я 0,10 = 0,24). Это соответствует оценкам направления и тесноты связи между гидротермическими коэффициентами и годичными индексами для сосняка сфагнового на водораздельной территории в этом же районе [4]. После осушения связь между этими показателями средняя или тесная достоверная, усиливающаяся при сдвиге годичных индексов по хронологической шкале на 1 - 2 года. При сдвиге на 3 года связь ослабевает.
Таким образом, на основе анализа динамики радиального прироста разработана дендрошкала для сосняка травяно-сфагнового, расположенного на надпойменной террасе р. Вычегды для условий средней подзоны тайги Республики Коми. Годичные индексы сосны отрицательно связаны со среднегодовой температурой воздуха, с годовой суммой осадков связаны положительно, с гидротермическим коэффициентом связаны отрицательно. В качестве предположения, объясняющего именно такую направленность связи, можно предварительно принять необходимость учета на европейском Севере режима промерзания и оттаивания торфяных почв. Это согласуется, например, с результатами исследований динамики радиального прироста ли-
ственницы на мерзлотных почвах Центральной Якутии [6]. Согласно выводам авторов, чем выше температура почвы в зимний период, тем быстрее прогревается почва в весенне-раннелетний период. Это способствует началу активного роста деревьев в начале вегетации. В то же время, летние температуры не лимитируют радиальный прирост деревьев. Т. о., следует согласиться с мнением, что для условий европейского Севера России выделить один универсальный фактор, оказывающий лимитирующее действие на радиальный прирост не представляется возможным.
Список использованных источников
1. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. Ленинград: Гидрометеоиз-дат, 1974. 174 с.
2. Гриппа С.П., Потахин С.Б. Периодичность соотношения тепла и влаги в таежных геокомплексах Европейского Севера России по дендрохронологическим данным // Resources and technology. 2016. №13(4). С.27-44.
3. Пахучий В. В. Динамика радиального прироста сосновых древостоев осушенного болота // Лесной журнал (Известия высших учебных заведений), 1978. №1. С.15-18.
4. Пахучий В.В. Дендрошкала сосняка сфагнового в средней подзоне тайги Республики Коми // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2017. № 49. С.126-130.
5. Пахучий В.В., Пахучая Л.М. Лесоводство на заболоченных землях. С-Петербург: СПбГЛТУ, 2017. 232 с.
6. Федоров П.П., Десяткин А.Р. Связь температурного режима мерзлотных почв и радиального прироста лиственницы в Центральной Якутии // Успехи современного естествознания. 2016. №7. С.185—189.
7. http://thermograph.ru/mon/st_23804.htm
8. racechrono.ru/torfyanye-pochvy/3188-teplovoy-rezhim-meliorirovannyh-torfyanyh-pochv-chast-1.html
9. racechrono.ru/torfyanye-pochvy/3188-teplovoy-rezhim-meliorirovannyh-torfyanyh-pochv-chast-2.html
УДК 630.431.2 (571.122)
ПОКАЗАТЕЛИ ФАКТИЧЕСКОЙ ГОРИМОСТИ ЛЕСОВ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА - ЮГРА
THE INDICATORS OF FOREST FIRES IN THE KHANTY-MANSI AUTONOMOUS DISTRICT - YUGRA
Платонов Е.Ю., Хабибуллин А.Ф., Залесова Е.С., Крюк В.И.
(Уральский государственный лесотехнический университет, г.Екатеринбург, РФ)
Рассмотрены показатели фактической горимости лесов Ханты- Мансийского автономного округа - Югра за период с 2007 по 2016 гг.
Considered the indicators of forest fires in the Khanty-Mansi Autonomous area -Yugra for the period from 2007 to 2016.
Ключевые слова: Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, горимость, лесной пожар, охрана лесов.
Keywords: Khanty-Mansi Autonomous Okrug - Yugra, combustibility, forest fire, forest protection
Одной из главных проблем современного лесоводства являются лесные пожары [1]. Нередко они за считанные часы уничтожают труд нескольких
