CC BY
128
- Таксационная характеристика насаждений, произрастающих в этих лесах, указывает на то, что возраст (преимущественно спелые древостои) и состояние позволяют констатировать о выполнении ЛВПЦ своих функций.
- ЛВПЦ Караульного лесничества выполняют следующие экологические задачи: очищение воздуха, источник фитонцидов, оздоровление населения, места отдыха, сохранение биоразнообразия, защита р. Енисей, предотвращение ветровой и водной эрозии, источник ягод и грибов.
Таким образом, выделение ЛВПЦ на уровне локальных объектов позволяет нанести их на картографический материал, организовать охрану этих лесов, спланировать хозяйственные мероприятия, сохраняя ЛВПЦ.
Литература
1. Леса высокой природоохранной ценности: пер. с англ. / С. Дженнингс [и др.]. - М., 2005. - 184 с.
2. Яницкая Т. Практическое руководство по выделению лесов высокой природоохранной ценности в России. - М.: WWF, 2008. - 136 с.
--------♦-----------
УДК 582.475(571.17) О.И. Дворецкая
ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПОДРОСТА ПИХТЫ СИБИРСКОЙ (ABIES SIBIRICA LEDEB.) В ГОРАХ ЮЖНОГО КУЗБАССА
Представлена оценка процессов естественного возобновления пихты сибирской в поврежденных пихтово-кедровых лесах Междуреченского района Южного Кузбасса (Горная Шория). Показано, что на всех пробных площадях наблюдается удовлетворительное возобновление коренных насаждений. У пихты сибирской, произрастающей в промышленном районе Южного Кузбасса, активно идет отбор и формируются адаптивные механизмы устойчивости к выживанию в меняющихся условиях среды.
Ключевые слова: Южный Кузбасс, горы, возобновление леса, пихта сибирская, подрост.
O.I. Dvoretskaya
NATURAL REGENERATION AND DEVELOPMENT OF SIBERIAN SILVER FIR (ABIES SIBIRICA LEDEB.) UNDEGROWTH IN SOUTHERN KUZNETSK BASIN MOUNTAINS
The assessment of the Siberian fir natural regeneration process in the damaged fir and cedar forests of Mezhdurechenskiy District in Southern Kuznetsk Basin (Mountain Shoria) is presented. It is shown that in all test areas the satisfactory renewal of indigenous plants is observed. The Siberian fir growing in the industrial area of Southern Kuznetsk Basin is actively selected and forms the adaptive mechanisms of resistance to survive in the changing environment.
Key words: Southern Kuznetsk Basin, mountains, forest regeneration, Siberian fir, undergrowth.
Введение. Процессы естественного возобновления и роста древостоя являются главным фактором нормального функционирования лесонасаждений, их нарушение влечет за собой преобразование всего биоценоза и смену сообществ.
Семенная продуктивность пихты сибирской высокая, но её высокая чувствительность к аэротехноген-ному загрязнению способствует снижению качества пыльцы и формированию нежизнеспособных семян и даже к их полному отсутствию в поврежденных биоценозах среднегорья и высокогорья во многих регионах Сибири, в том числе и на территории Южного Кузбасса [4, 11, 19, 22]. В таких условиях возобновление и существование коренного леса стоит под угрозой.
Целью работы. Исследовать процессы естественного возобновления и развитие подроста пихты сибирской в Южном Кузбассе.
Методы исследования. Исследования проводились на территории Междуреченского района Южного Кузбасса (Горная Шория). Были заложены три временные пробные площади в естественных древостоях. Пробная площадь №1 (ПП 1) заложена в 63 км к юго-востоку от г. Новокузнецка, северо-западнее города Меж-дуреченска, в 200 м от автотрассы, соединяющей эти города. Высота над уровнем моря - 260 м, пихтач кустарниково-разнотравный с небольшим количеством ели, кедра и мягколиственных пород (березы и осины).
Пробная площадь №2 (ПП 2) заложена в 90 км к юго-востоку от Новокузнецка, за г. Междуреченском. Высота над уровнем моря около 540 м, пихтач папоротниковый с примесью кедра сибирского, ели и мягколиственных пород.
Пробная площадь №3 (ПП 3) заложена в 120 км к северо-востоку от города Междуреченска, в отрогах хребта Тегри-Тиши (Поднебесные Зубья) Кузнецкого Алатау, высота над уровнем моря около 900 м, пихтач крупнотравный с примесью кедра сибирского и небольшим количеством мягколиственных пород.
Характеристика подроста. В настоящее время разработано несколько шкал оценки естественного возобновления и предложены различные методы учета численности подроста по учетным площадкам [13, 16]. Мы использовали методику А.В. Побединского (1966). Стоит отметить, что подросту пихты свойственна неоднородность в возрастном ряду по темпам и характеру роста [2, 3, 8].
При изучении процесса возобновления на каждой пробной площади закладывали по 10 пробных площадок размером 10x10м, подсчитывали всходы 1-5-летнего возраста, четыре класса подроста и пересчитывали на 1га. Класс развития подроста определяли по общепринятой методике А.В. Побединского (1966) [13]. Возраст определяли, подсчитывая мутовки на стволе и ветвях.
Динамика роста верхушечных и боковых побегов молодых деревьев пихты сибирской. Для изучения динамики роста мы отобрали 25 деревьев на двух пробных площадях в возрасте 25-30 лет и, начиная с третьей декады мая, измеряли каждые 7-10 дней верхушечный побег и боковые с четырех сторон.
Результаты и обсуждение. Наибольшее количество всходов пихты (1-6 лет) отмечено на пробных площадях №1 и №2, что составило 1470 и 1370 экз. на 1 га соответственно (табл.1).
Таблица 1
Естественное возобновление пихты сибирской в Южном Кузбассе
Номер пробной площади Всходы, 1-6 лет 1-й класс -6-10 лет (высота 0,50см -1,00 м) 2-й класс -11-15 лет (высота более 1,00 м) 3-й класс -16-20 лет (высота более 1,80 м) 4-й класс -21-25 лет (высота более 2,50 м)
1 1470±541,7 1090±185,3 540±96,6 450±87,2 350±77,2
2 1370±535,5 920±103,3 505±95,6 410±82,6 320±71,9
3 1095±327,0 840±150,6 390±73,8 290±73,4 230±68,3
Пихта сибирская, так же как и ель, относится к медленнорастущим древесным породам. Подрост пихты считают благонадежным при условии, если он достигает высоты 0,5 м и больше, т.е. выйдет из-под прикрытия травяного покрова. Это происходит в 11-15 (20) лет. Такого подроста мы обнаружили в среднем на 70% меньше, чем всходов (табл. 1, рис. 1).
—А—ПП 1 ■ ПП 2 О ПП 3
Рис. 1. Количество подроста на трех пробных площадях, экз. на 1га
На пробной площади № 3 идет интенсивное усыхание; деревьев, что способствует угнетению генеративных органов, формированию нежизнеспособных семян и, как результат, к более медленному возобновлению пихтового древостоя по сравнению с ПП № 1 и № 2 (рис. 1). На более медленное возобновление, по-видимому, оказывает влияние и средний возраст деревьев, который несколько выше на ПП № 3, чем на других пробных площадях. Молодые и здоровые плодоносящие деревья формируют больше здоровых семян и подроста, который быстрее адаптируется к неблагоприятным условиям техногенной среды.
Стоит отметить, что распределение крупного подроста на исследуемых пробных площадях неравномерное. Несмотря на то, что пихта является теневыносливым видом, наибольшее количество благонадежного подроста встречалось на открытых местах, где лучше освешение. На быструю адаптацию подроста пихты к открытому месту в условиях вырубки указывали многие исследователи из разных регионов [5, 9, 10,
12, 14-18].
В целом на всех пробных площадях мелкий подрост преобладает и намечается явное снижение количества подроста с увеличением его возраста и высоты (табл. 1, рис. 1). Массовая гибель сеянцев пихты происходит в начальный период роста, т.е. у всходов и подростов 1-го и 2-го класса. Достигнув высоты 1,8 м (3й класс), подрост становится более благонадежным, и его количество незначительно отличается от подроста высотой 2,5 м и более (4-й класс). Такая же закономерность отмечена у ели [7; 16; 21].
Основываясь на изученных особенностях роста ели в молодом возрасте и специфике отпада, М.А. Софронов и др. [16], изучая возобновление темнохвойных пород, в частности ели, предложили для условий Сибири принять в качестве «универсального стандарта» подрост высотой более 1,5 м в количестве 1000 экз. на1га. Для подроста высотой 0,51-1,5 м принят коэффициент 0,5; для подроста высотой 0,21 - 0,5 м коэффициент 0,2, подрост менее 0,21 м - коэффициент 0,1 [6; 16].
Применив этот «стандарт» для оценки процесса возобновления пихты сибирской в Южном Кузбассе, обнаружили, что коренной биоценоз активно борется за свое существование на этой территории (табл. 2). На всех пробных площадях подроста обнаружено более 1000 экз. на 1га.
Таблица 2
Распределение подроста пихты сибирской по высотным группам с учетом переводного
коэффициента (в скобах - среднее количество подроста без переводного коэффициента)
и общее число подроста, экз. на 1га
Номер пробной площади Всходы до 0,21 м (*0,1) Подрост 1 0,21— 0,5 м (*0,2) Подрост 2 0,51-1,5 м (*0,5) Подрост 3, выше 1,5м (*1) Общее число подроста
1 (810) 81 (660) 132 (1630) 815 800 1828
2 (780)78 (590) 118 (1425) 712,5 730 1638,5
3 (605)60,5 (490) 98 (1100) 550 650 1358,5
На всех пробных площадях, несмотря на угнетенное состояние древостоя, нерегулярные урожайные годы, низкую жизнеспособность семян, наблюдается удовлетворительное возобновление коренного насаждения [4] (рис. 2).
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
ПП 3
□ до 0,21 м □ 0,21 - 0,5 м
Рис. 2.. Распределение подроста пихты сибирской по группам с учетом переводного коэффициента, экз. на 1 га
Можно предположить, что у пихты сибирской, произрастающей в промышленном районе Южного Кузбасса, активно идет естественный отбор и формируются адаптивные механизмы устойчивости. К числу таких механизмов может быть отнесен микосимбиотрофизм, который в природных биоценозах является распространенной формой консортивных связей [1], а также формирование у большинства подроста пихты сибирской (77-99% растений) в ходе индивидуального развития корневищ - ксилоримозы [2, 3, 8].
Микосимбиотрофизм и ксилоримоза позволяют подросту полнее использовать ресурсы верхних горизонтов почвы и успешнее конкурировать с окружающей растительностью за минеральное питание и воду. Это можно рассматривать как один из адаптационных механизмов по защите онтогенеза, позволяющей растениям длительное время существовать под пологом древостоя.
Динамика роста верхушечных и боковых побегов молодых деревьев пихты сибирской. Пихта сибирская, произрастая в экстремальных условиях, остро реагирует на изменения климатических и экологических условий. Эта реакция выражается и в динамике роста молодых деревьев.
Динамика ростовых процессов наглядно показывает интенсивность и характер роста, помогает выявить закономерности развития, а также определить патологию и нарушения роста. Среднее значение параметров позволяет выявить общие тенденции изменения признаков, в основе которого лежат как генетические так и средообразующие факторы, но индивидуальные различия дают более понятную картину состояния подроста.
Результаты исследования показали, что наиболее интенсивный рост боковых побегов продолжался с конца мая до конца июня. Верхушечный побег продолжал интенсивно расти до середины июля. В июле началось активное формирование ростовых почек будущего года. В августе рост побегов почти остановился (рис. 3).
78 ПП 2
1/1 / выше 1,5м 0,51 - 1,5 м Ц---^ / 0,21 - 0,5 м до 0,21 м
-2004г. верх. 2004г. бок. 2005г. верх. 2005г. бок.
Рис. 3. Динамика роста боковых и верхушечных побегов пихты сибирской в 2004 и 2005 годах, см
Однако незначительные увеличения, в основном верхушечных побегов, могут говорить о том, что глубокого покоя у пихты сибирской не наступает. Об этом свидетельствуют данные И.Н. Третьяковой и др. [20] по изучению относительного показателя замедленной флуоресценции хвои пихты сибирской в пихтовокедровых лесах природного парка «Ергаки». Авторы пришли к выводу, что пихта сибирская не имеет глубокого покоя в зимнее время и при кратковременных зимних оттепелях возобновляет свою фотосинтетическую активность.
Ежегодный средний прирост верхушечного побега на пробной площади №1 немного выше, чем на пробной площади №2 (рис. 4). Вероятно, эта разница объясняется более низким положением пробной площади №1 (260 м) над уровнем моря.
Рис. 4. Прирост верхушечного побега подроста пихты сибирской за 5 лет, см
Выводы
На всех пробных площадях, несмотря на угнетенное состояние древостоя, низкое качество семян, в Южном Кузбассе наблюдается удовлетворительное возобновление коренных насаждений.
У пихты сибирской, произрастающей в промышленном районе Южного Кузбасса, активно идет естественный отбор и формируются адаптивные механизмы устойчивости к меняющимся условиям среды.
Литература
1. Бухарина И.Л., Ведерников К.Е. К вопросу о роли микосимбиотрофических связей у древесных растений в формировании устойчивости и адаптивных реакций в условиях техногенной нагрузки // Аграрная Россия. - 2009. - С. 76-77.
2. Горичев Ю.П. Состояние и естественное возобновление темнохвойных лесов Южного Урала (на примере Южно-Уральского государственного природного заповедника): автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.05. - Уфа, 2005. - 22 с.
3. Давыдычев А.Н., Кулагин А.Ю. Феномен различия календарного и биологического возрастов ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) и пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) в широколиственно-хвойных лесах Уфимского плато // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2004. - №4. - С. 28-32.
4. Дворецкая О.И., Третьякова И.Н., Носкова Н.Е. Состояние мужской генеративной сферы пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) в условиях экологического стресса Южного Кузбасса // Вестник Крас-ГАУ. - 2006. - Вып. 15. - С. 190-194.
5. Ермоленко П.М., Юрасов Е.В., Овчинникова Н.Ф. Структура лесовозобновления на сплошных вырубках пихтарников в горно-таежном поясе Западного Саяна // Лесное хозяйство.- 1994. - №1.- С. 18-21.
6. Иванов В.В. Естественное возобновление на вырубках темнохвойных лесов подзоны южной тайги Приенисейской Сибири // Хвойные бореальной зоны. - 2008. - №3-4. - С. 256-261.
7. ИсаковА.Т., Бузыкин А.И. Метод оценки естественного возобновления еловых лесов Прииссыккулья // Хвойные бореальной зоны. - 2008. - Т. XXV. - №3-4. - C. 203-208.
8. Кулагин А.Ю., Давыдычев А.Н. Особенности роста пихты сибирской на начальных этапах онтогенеза в широколиственно-хвойных лесах Уфимского плато //Лесной журнал. - 2007. - №3. - С. 43-49.
9. Лесников С.М., Пшеничникова Л.С. Лесовосстановительный процесс на сплошных вырубках в пихтовых лесах // Хвойные бореальной зоны. - 2007. - Т. XXIV, № 4-5. - С. 461-466.
10. Манько Ю.И. Выживание и рост сохранившегося подроста ели и пихты на сплошных вырубках в среднем Сихоте-Алине // Лесоведение. - 2005. - № 1. - С. 28-36.
11. Нестеров В.Г. Методика изучения естественного возобновления леса. - Красноярск, 1948. - 75 с.
12. Побединский А.В. Воспроизводство лесов на вырубках тайги // Лесоведение. -1986. - №5. - С. 3-9.
13. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов: метод. указания. - М.: Наука, 1966. -59 с.
14. Побединский А.В. Лесоводственная оценка смены коренных лесов тайги производными // Лесное хозяйство.- 2004. - №11. - С.19-22.
15. Савченко А.М. Возобновление в пихтовых лесах. - М.: Наука, 1970. - 97 с.
16. Софронов М.А., Волокитина А.В., Мартынов А.Н. Оценка успешности лесовозобновления с учетом разновозрастности подроста и неравномерности его размещения по площади // Лесное хозяйство. -2003. - № 5. - С. 16-17.
17. Стаканов В.Д. Влияние электрического поля на древесные растения в ювенильном возрасте. авто-реф. дис. ... канд. биол. наук. - Красноярск, 1975. - 20 с.
18. Физиология подроста кедра / Н.Е. Судачкова [и др.]. - М.: Наука, 1967. - 123 с.
19. Третьякова И.Н., Бажина Е.В. Морфоструктура кроны и состояние генеративной сферы у пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах близ озера Байкал // Известия РАН. Сер. Биологическая. -1995. - № 6. - С. 685-692.
20. Состояние пихтово-кедровых лесов природного парка «Ергаки» и их флуоресцентная диагностика / И.Н. Третьякова [и др.] // Хвойные бореальной зоны. - 2008. - XXV. - № 3-4. - С. 237-243.
21. ЧешевЛ.С. Рубки и возобновление в еловых лесах Прииссыккулья. - Фрунзе: Илим, 1974. - С. 8-26.
22. Tretjakova I.N., Bagina E. V. Structure of crown as well pollen and seed viability of fie (Abies sibirica Ledeb.)
in disturbed forest ecosystems of the Khamar-Daban MTS near Baical lake // Ecología (Bratislava). - 2000. -V. 19. - № 3. - P. 280-294.
---------♦'----------
УДК: 630.232.582.475 О.П. Ковылина, Н.В. Ковылин,
Н.Н. Сычев, А.А. Жихарь
ИЗУЧЕНИЕ РОСТА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ НА СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ В УСЛОВИЯХ СУХОЙ СТЕПИ
В статье представлена оценка жизненного состояния и линейные показатели Pinus sylvestris L. и Salix acutifolia Willd. в чистых и смешанных искусственных фитоценозах степи. Изучены прирост побегов и параметры хвои на боковых побегах 1-го и 2-го порядков сосны обыкновенной. Выявлено, что в смешанных фитоценозах лучшие линейные показатели роста сосны обыкновенной наблюдаются при введении в насаждения одного ряда ивы остролистной.
Ключевые слова: чистые и смешанные искусственные фитоценозы, сосна обыкновенная, ива остролистная, линейные показатели, супесчаные почвы, сухая степь.
O.P. Kovylina, N.V. Kovylin, N.N. Sychev, A.A. Zhikhar
THE RESEARCH OF SCOTCH PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) GROWTH IN PURE AND MIXED PHYTOCENOSIS ON SANDY-LOAM SOIL IN DRY STEPPE CONDITIONS
