CC BY
97
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕЗЕРВАТОВ СРЕДНЕГО УРАЛА
С.А. ШАВНИН, директор Ботанического сада УрО РАН, д-р биол. наук,
В.А. ГАЛАКО, с. н. с. Ботанического сада УрО РАН, канд. с.-х. наук,
В.Э. ВЛАСЕНКО, с. н. с. Ботанического сада УрО РАН, канд. биол. наук,
В.А. ЛЕБЕДЕВ, асп. Ботанического сада УрО РАН,
О.В. ЕРОХИНА, н. с. Института экологии растений и животных УрО РАН, канд. биол. наук, Л.А. ПУСТОВАЛОВА, н. с. Ин-та экологии растений и животных УрО РАН, канд. биол. наук
sash@botgard. uran. ru, [email protected], slava.vlasenko@botgard. uran. ru ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН. 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202а ФГБУН Институт экологии растений и животных УрО РАН. 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202
В результате обследования лесных генетических резерватов, расположенных в основных лесорастительных областях Среднего Урала, получена подробная лесоводственная и флористическая характеристика особо охраняемых природных территорий. Работы по систематизации лесных генетических резерватов проводились в соответствии с принятой на Среднем Урале классификацией Б.П.Колесникова. В качестве основных таксонов были установлены: подобласть, подзона, провинция, район и подрайон Обследование генетических резерватов проводилось с таким расчетом, чтобы представить основные единицы таксонов лесорастительного районирования. В обследованных резерватах выполнено 77 геоботанических описаний, составлены списки сосудистых растений (150 листов) и мхов (50 описаний). При проведении описаний особое внимание уделялось характеристике подроста лесообразующих пород с указанием видового состава, обилия, жизненного состояния. Были выявлены и описаны редкие и исчезающие виды растений, включенные в Красную книгу Свердловской области. При оценке лесоводственной характеристики генетических резерватов, проводимой путем закладки круговых реласкопических площадок с использованием зеркального реласкопа В.Биттерлиха, были отмечены преобладающие типы насаждений, их производительность, структура, запас древостоев на 1 га, основные распространенные типы леса. Значения морфометрических показателей приведены для средних высот и средних диаметров древостоев. Основная таксационная характеристика насаждений обследованных генетических резерватов Свердловской области дает представление о существующем состоянии резерватов. Представленность типов леса в генетических резерватах характеризует полное разнообразие растительности, соответствующее лесорастительным критериям классификации, принятой для Среднего Урала. В дополнение к приведенной лесоводственной и флористической характеристике лесных генетических резерватов проведено лесотипологическое обследование с указанием жизненного состояния древостоев, степени их повреждения от воздействия экзогенных факторов - рекреации, аэротехногенного загрязнения и др. Для каждого учетного дерева определялся класс поврежденности, дефолиация и дехромация кроны, срок жизни хвои. Проведенные исследования позволяют наметить ряд конкретных мероприятий по сохранению и улучшению состояния лесных генетических резерватов.
Ключевые слова: генетический резерват, жизненное состояние, флористический состав, хвойные насаждения, тип леса.
Проблема создания системы лесных генетических резерватов в нашей стране возникла в 80-х годах прошлого века в связи со значительным истощением генетических ресурсов основных видов - лесообразовате-лей. В процессе интенсивной лесоэксплуатации безвозвратно исчезают лучшие хвойные и лиственные насаждения, уменьшается база для естественного и искусственного воспроизводства высококачественных лесов [1].
В соответствии с Решением Исполкома Свердловской области Совета народных депутатов от 25.11.1988 г. № 444 и Положением о выделении лесных генетических резерватов
[2] на территории Свердловской области выделено 111 лесных генетических резерватов. Поскольку с момента утверждения данного нормативного правового акта прошло 23
года, данные, содержащиеся в нем, устарели и назрела необходимость проведения инвентаризации лесных генетических резерватов с определением их современного состояния и комплекса мер для их сохранения.
Изучение состояния лесных генетических резерватов Среднего Урала и их сохранность проводилась в пределах лесорастительных областей и лесорастительных округов [3]. Природные условия Среднего Урала благоприятны для лесной растительности, и почти вся территория относится к лесной зоне. Лишь на юго-западе и юго-востоке, где климат теплее и суше, лес сменяется лесостепью. В лесной зоне преобладают хвойные таежные леса, представленные из-за климатической дифференциации макросклонов Урала двумя барьерными формациями: темнохвойной и светлохвойной.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
63
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица
Распределение генетических резерватов по типам лесорастительных условий Среднего Урала Distribution of genetic reserves by type of site condition of the Middle Urals
Название резервата Лесорастительная область Лесорастительная провинция Лесорастительный округ
Красноуфимский № 1 Красноуфимский № 3 Восточно-Европейская равнинная Уфимского плато широколиственно-хвойных лесов
Красноуфимский № 2 Артинский № 2 Восточно-Европейская равнинная Юрюзано-Сылвинская депрессия северолесостепной
Билимбаевский № 1 Билимбаевский № 2 Уральская горная Среднеуральская низкогорная южнотаежный
Кушвинский № 3 Красноуральский Западно-Сибирская равнинная Зауральская холмисто предгорная южнотаежный
Асбестовский № 1 Сухоложский № 1 Свердловский № 1 Западно-Сибирская равнинная Зауральская холмисто предгорная сосново-березовых предлесостепных лесов
Каменск-Уральский № 1 Каменск-Уральскай № 2 Западно-Сибирская равнинная Зауральская холмисто предгорная северолесостепной
Верхотурский № 1 Западно-Сибирская равнинная Зауральская равнинная южнотаежный
Талицкий № 1 Западно-Сибирская равнинная Зауральская равнинная сосново-березовых предлесостепных лесов
На западном склоне и в горной полосе преобладают темнохвойные леса из ели и пихты, на восточном - доминируют сосновые леса. Согласно упомянутой классификации Б.П. Колесникова территория Среднего Урала разделена на три лесорастительные области: Восточно-Европейская равнинная, Уральская горно-растительная и Западно-Сибирская. В качестве основных таксонов установлены лесорастительная область, лесорастительная зона и округ, а в качестве вспомогательных -подобласть, подзона, провинция, район и подрайон. В соответствии с этим обследование генетических резерватов было проведено с таким расчетом, чтобы представить основные единицы таксонов лесорастительного районирования. Всего было обследовано 15 генетических резерватов (табл. 1).
Характеристика древостоя изучалась путем закладки круговых реласкопических площадок с помощью зеркального реласко-па В. Биттерлиха [4]. Количество круговых площадок устанавливалось в зависимости от площади выдела, однородности древостоя и его относительной полноты. Площадки закладывались равномерно по площади выдела (участка). По каждому выделу отдельно определялись число полных площадок и число
деревьев на них по породам с помощью ре-ласкопа. После обработки данных круговых реласкопических площадок были получены основные таксационные показатели по таксационным выделам генетического резервата. В описанных генетических резерватах выполнено 77 геоботанических описаний, составлены списки видов, собран гербарий сосудистых растений (150 листов) и мхов (50 образцов).
Исследования проводились по стандартным методикам: описание растительности на временных пробных площадках с указанием координат, положение в рельефе, типы почв, флористический состав каждого яруса с обилием и т.д. Особое внимание уделялось характеристике подроста лесообразующих пород: указывался видовой состав, обилие, жизненное состояние. Отмечались признаки антропогенного воздействия на сообщества. Выявлялись редкие и исчезающие виды растений, включенные в Красную книгу Свердловской области [5].
Оценка степени повреждения древос-тоев от воздействия антропогенных факторов, рекреации, аэротехногенного загрязнения и др. проводилась с использованием российских и зарубежных методик. В результате лесопатологических исследований выработана система
64
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
таких достаточно корректных и объективных критериев, как «категория состояния», «классы повреждения», «баллы жизненного состояния» [6, 7]. Все они сопоставимы и заложены в действующие директивные и нормативные документы [8-10]. Обычно принято выделять пять или шесть классов жизненного состояния деревьев, каждому из которых присваивается свой балл. Разница состоит лишь в том, что в последнем случае сухостой разделяется на свежий и старый. Для каждого учетного дерева определялись класс повреждения по шестибальной шкале, дефолиация и дехромация кроны, срок жизни хвои.
1. На Уфимском плато в подзоне широколиственно-хвойных лесов изучено два генетических резервата:
Красноуфимский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват находится на территории Афанасьевского участкового лесничества Красноуфимского государственного лесничества. Общая площадь - 994,5 га. На территории резервата представлены сложные насаждения с преобладанием в составе сосны обыкновенной с дополнением ели обыкновенной, березы бородавчатой от одной до четырех единиц. Производительность насаждений характеризуется I-II классами бонитетов, IV-VI классами возраста и относительными полнотами 0,7-0,8 при запасе древесины 300-400 м3 на 1 га. Средние диаметры и средние высоты древостоев сосны представлены значениями 30-40 см и 27-29 м. Наиболее распространенным типом леса на территории резервата является сосняк-ельник травяно-зеленомошный.
Красноуфимский генетический резерват лесообразующих пород № 3. Генетический резерват расположен на территории Нижне-Иргинского участкового лесничества Красноуфимского государственного лесничества. Общая площадь составляет 988,0 га. Преобладающими насаждениями являются темнохвойные с преобладанием в составе ели обыкновенной и на части выделов - пихты сибирской. Древостои II-III классов бонитета, VI-VII классов возраста с относительной полнотой 0,5-0,7. Запас древесины на 1 га невысокий - 220-320 м3. Значения морфомет-
рических показателей характеризуются в следующих пределах: средние диаметры - 22-30 см, средние высоты - 21-25 м. Повсеместно на территории резервата представлен тип леса - ельник травяно-зеленомошный.
Типичные растительные сообщества этих резерватов - елово-сосновые и пихтовоеловые леса мелкотравные. Наряду с участием в древесном ярусе широколиственных пород (Tilia cordata Mill., Ulmus glabra Hunds.) значительна доля неморальных видов и в травянисто-кустарничковом ярусе, часть их относится к эндемичным (Cicerbita uralensis (Rouy) Beauverd.) и реликтовым (Dryopteris filix-mas (L.) Schott., Asarum europaeum L. и др.) элементам флоры. При этом доминирующая роль принадлежит бо-реальным видам, характерным для темнохвойных лесов (Oxalis asetosella L., Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt и др.). На территории этих резерватов обнаружено 6 видов, внесенных в Красную книгу Свердловской области: Digitalis grandiflora Mill., Epipactis helleborine (L.) Crantz, Cicerbita uralensis, Goodyera repens (L.) R. Br., Lilium pilosiusculum (Freyn) Miscz, Platanthera bifolia (L.) Rich.
2. В лесостепной части Предуралья исследования проводились в 2-х резерватах. Их растительность представлена сосновыми насаждениями разнотравных типов леса.
Красноуфимский генетический резерват лесообразующих пород № 2. Резерват расположен в пределах Пригородного участкового лесничества Красноуфимского государственного лесничества. Общая площадь составляет 972,0 га. В составе насаждений преобладает сосна обыкновенная с включением 5-10 % ели обыкновенной V-VI классов возраста типа леса сосняк злаково-разнотравный, I-II классов бонитета. Древостои средне-полнотные с относительной полнотой 0,6-0,7 и запасом древесины на 1 га 360-440 м3. Морфометрические показатели сосны обыкновенной по диаметру колеблются в пределах 28-36 см и средним высотам - 25-30 м.
Артинский генетический резерват лесообразующих пород № 2. Генетический резерват расположен в пределах Поташкинс-кого участкового лесничества Красноуфимского государственного лесничества. Площадь
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
65
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
составляет 980,0 га. На территории преобладают чистые сосновые и сосново-березовые древостои состава 10С и 8С2Б V класса возраста, I и, частично, II класса бонитетов с запасом древесины 340-420 м3 на 1га. Насаждения среднеполнотные с относительной полнотой 0,7-0,8 и значениями средних диаметров 3034 см и средних высот - 26-29 м. Наиболее распространен тип леса сосняк злаково-разнотравный.
В травянисто-кустарничковом ярусе доминируют бореально-неморальные виды (Rubus saxatilis L., Fragaria vesca L., Calamagrostis arundinacea (L.) Roth.) с незначительным участием неморальных (Galium odorata (L.) Scop., Viola mirabilis L. и др.). В пределах этих резерватов нами найдено 5 видов, внесенных в Красную книгу Свердловской области: Digitalis grandiflora, Epipactis helleborine, Goodyera repens, Lilium pilosiusculum, Platanthera bifolia. Они отличаются наибольшим видовым разнообразием, имеют сложный состав и структуру сообществ.
3. В южной тайге низкогорий Среднего Урала проведены обследования 2-х генетических резерватов. Типичные растительные сообщества резерватов - сосновые леса с пихтой и елью во втором ярусе разнотравные, а также пихтово-еловые леса мелкотравные.
Билимбаевский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват расположен на территории Билимбаевского участкового лесничества Би-лимбаевского государственного лесничества и имеет площадь 1183,0 га. Насаждения характеризуются сложным и разнообразным составом с преобладанием сосны обыкновенной, ели обыкновенной, пихты сибирской, березы бородавчатой. Бонитет насаждений колеблется в пределах от I-го до III-го при изменениях возрастов древостоев от IV-го до VID-ra классов. Преобладающая относительная полнота древостоев составляет 0,7-0,8 при запасе древесины в пределах от 250 м3 до 400м3 на 1 га. Значения средних диаметров и средних высот находятся в пределах, характерных для дре-востоев данных типов леса. Средние диаметры составляют в пределах резервата 24-40 см, а средние высоты - 24-29 см.
Билимбаевский генетический резерват лесообразующих пород № 2. Расположение генетического резервата - Подволошинс-кое участковое лесничество Билимбаевского государственного лесничества, общая площадь 529,8 га. Преобладают насаждения сложного состава с доминированием сосны обыкновенной. В состав древостоя включаются ель обыкновенная, береза бородавчатая, пихта сибирская, осина обыкновенная.
Для резервата характерны древостои I-II классов бонитета VI-VII классов возраста, вы-сокополнотные - с относительной полнотой 0,70,9. Морфометрические показатели преобладающих древесных пород не являются высокими: средние диаметры колеблются в пределах 28-40 см, а средние высоты - 27-29 м, запас древесины на 1 га изменяется от 200 м3 до 500 м3.
Древостои на территории Билимбаев-ского генетических резерватов № 1 и № 2 по принятой шкале оценки жизненного состояния можно охарактеризовать как фоновые (условно неповрежденные) насаждения. Индекс жизненного состояния деревьев составляет
- 1,9; дефолиация (изреженность кроны) - до 21 %, дехромация (пожелтение хвои) - 7 %. Отдельно для сосны индекс жизненного состояния - 2,2; дефолиация - 27 %; дехромация
- 9 %; срок - 2,4 лет. Для пихты индекс жизненного состояния - 1,7; дефолиация - 19,5 %; дехромация - 7 %; срок - 6,2 лет. Для ели индекс жизненного состояния - 1,9; дефолиация
- 21 %; дехромация - 7 %; срок - 6,1 лет. Для березы индекс жизненного состояния - 1,5; дефолиация - 12 %; дехромация - 3,8 %.
В травяно-кустарничковом ярусе заметную роль играют кустарнички и полукустарнички (Vaccinium myrtillus L., Linnaea borealis
L. и др.), в связи с чем проективное покрытие неравномерно: в среднем 40-50 %, в пятнах черники увеличивается до 80 %. Доминантами являются Oxalis asetosella, Maianthemum bifolium, Calamagrostis arundinacea. Присутствуют охраняемые виды: Goodyera repens, Lilium pilosiusculum, Cypripedium guttatum Sw.
4. В южной тайге Зауральской холмисто предгорной провинции исследованы Куш-винский и Красноуральский генетические резерваты.
66
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Кушвинский генетический резерват лесообразующих пород № 3. Генетический резерват расположен на территории Кушвин-ского участкового лесничества Кушвинского государственного лесничества. Общая площадь составляет 1003,8 га. Растительность Кушвинского резервата представлена березово-сосновыми лесами с елью разнотравными. Преобладают сложные сосновые и березовые насаждения с включением в состав темнохвойных пород, осины обыкновенной. Древостои высоко- и среднебонитетные, представлены преимущественно II и III классами бонитетов, IV-VII классами возраста и запасами древесины на 1 га 220-320 м3. Относительные полноты составляют 0,7-0,8 и значения средних диаметров стволов сосны находятся в пределах
22-30 см, а средних высот - 23-26 м. Наибольшее распространение на территории резервата имеют следующие типы леса: ельник-сосняк травяной, ельник травяно-зеленомошный.
Красноуральский генетический резерват. Генетический резерват расположен на территории Красноуральского участкового лесничества Кушвинского государственного лесничества. Общая площадь составляет
873,0 га. Насаждения представлены сложными древостоями, в состав которых, наряду с преобладанием березы бородавчатой, входят сосна обыкновенная, осина обыкновенная, ель сибирская в пределах от одной до четырех единиц. Насаждения генетического резервата средней продуктивности, преимущественно VI-VIII классов возраста II-III классов бонитета. Наибольшее распространение имеют сосняки разнотравные со среднеполнотными насаждениями от 0,6 до 0,8 и запасом древесины в пределах 220-280 м3 на 1 га. Морфометрические показатели средних диаметров и средних высот не отличаются высокими значениями и находятся в пределах: средние диаметры - 20-28 см и средние высоты - 24-25 м.
В травяно-кустарничковом ярусе доминируют виды таежного мелкотравья: Oxalis asetosella, Maianthemum bifolium, а также Calamagrostis arundinacea. Охраняемых видов не выявлено. Растительность Красноуральского ГР представлена березово-сосновыми и осиново-березовыми лесами разнотравно-
злаковыми. В травяно-кустарничковом ярусе доминирует Calamagrostis arundinacea со значительной долей Rubus saxatilis, Carex leporina
L., Lathyrus gmelinii Fritsch. Отмечен охраняемый вид Lilium pilosiusculum.
5. В южной тайге Западно-Сибирской равнины дана характеристика Верхотурского генетического резервата.
Верхотурский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват расположен в пределах Верхотурского участкового лесничества Верхотурского государственного лесничества. Общая площадь его составляет 511,0 га. Типичными растительными сообществами здесь являются сосново-березовые леса с елью, пихтой и кедром в подросте разнотравно-злаковые. В составе 2 яруса древостоя изредка отмечаются лиственница, осина и липа. Насаждения представлены сложным составом древостоев, где при преобладании березы бородавчатой в состав входят от одной до трех единиц следующие древесные породы: осина обыкновенная, сосна обыкновенная, ель сибирская. В основном распространены насаждения II класса бонитета, VI класса возраста с относительной полнотой 0,7-0,8 и запасом древесины в пределах 200-260 м3 на 1 га. На территории резервата наиболее представлен тип леса сосняк травяной. Значения средних диаметров характеризуются значениями в пределах 18-24 см и средних высот - 19-23 м.
В травяно-кустарничковом ярусе доминирует Calamagrostis arundinacea, в отдельных сообществах содоминантами выступают Oxalis asetosella, Maianthemum bifolium, Pyrola rotundifolia L. Охраняемых видов не выявлено.
6. На территории Зауральской холмисто-предгорной провинции в пределах распространения сосново-березовых предлесостепных лесов описано 3 генетических резервата.
Асбестовский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват расположен на территории Пригородного участкового лесничества Сухоложского государственного лесничества. Общая площадь составляет 1333,0 га. Преобладающими насаждениями являются сосново-березовые (в
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
67
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
составе до 3-х единиц березы бородавчатой) и березово-сосновые. Единично встречаются чистые сосновые насаждения. Насаждения представлены II классом бонитета и IV-VII кл. возраста с относительной полнотой 0,6-0,8 и запасом древесины 250-400 м3 на 1 га. Морфометрические показатели характеризуются значениями средних диаметров 20-36 см и средних высот 21-28 м.
Сухоложский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват расположен на территории Виноку-ровского участкового лесничества Сухолож-ского государственного лесничества. Общая площадь составляет 1115,0 га. Насаждения характеризуются сосновыми и сосново-березовыми древостоями в составе до 2-х единиц березы бородавчатой. Производительность насаждений высокая и представлена I-II классами бонитета, V-VI классами возраста с запасом древесины 350-500 м3 на 1 га. Древостои высокополнотные с относительной полнотой 0,8-1,0 при средних диаметрах сосны 32-40 см и средних высотах 23-30 м. Наиболее распространены на территории резервата сосняк разнотравный и ягодниковый.
Свердловскийгенетическийрезерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват расположен в пределах Пригородного участкового лесничества Свердловского государственного лесничества. Общая площадь его составляет 848,0 га. Состав насаждений характеризуется преобладанием сосны обыкновенной от 5 единиц в составе до чистых сосновых древостоев с частичным включением березы бородавчатой. Насаждения высокопродуктивные I-II-го классов бонитета VI-VIII классов возраста и запасом 350-400 м3 на 1 га. Значения средних диаметров находятся в пределах от 24 до 44 см и средних высот - от 23 до 28 м. Насаждения резервата выполнотные - преобладающими являются древостои с относительными полнотами от 0,7 до 0,8. Насаждения представлены основными типами леса: сосняк травяной и сосняк орляковый. Частично встречаются насаждения сосняка бруснично-черничного.
Типичные растительные сообщества описанных трёх резерватов - сосновые с елью
и лиственнично-сосновые зеленомошные и травяные леса. Древостой в них сложен Pirns sylvestris L. с участием Betula pendula Roth. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют Calamagrostis arundinacea, Vaccinium vitis-ida-ea L., Fragaria vesca, в отдельных сообществах содоминантами выступают Aegopodium podagraria L., Vaccinium myrtillus, Pulmonaria mollis Wulf. ex Hornem, Oxalis asetosella. В мохово-лишайниковом ярусе доминируют Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Hylocomium splendens (Hedw.) Schimp. in B.S.G., Ptilium crista-castrensis (Hedw.) De Not. На месте старых вырубок и пожаров развиты березовососновые леса разнотравно-вейниковые. На территории ГР отмечен вид Красной книги Свердловской области: Goodyera repens. Растительность Свердловского ГР представлена сосновыми лесами вейниково-разнотравными и производными от них березовыми. В травяно-кустарничковом ярусе преобладают Calama-grostis arundinacea, Rubus saxatilis, Vaccinium vitis-idaea, Aegopodium podagraria. Отмечен 1 охраняемый вид Lilium pilosiusculum. Наблюдаем трансформацию растительных сообществ в результате рекреации, значительно число синантропных видов (9,6 % от общего числа). В одном из фитоценозов отмечено внедрение в кустарниковый ярус культурного вида Physocarpus opulifolius (L.) Maxim. Заросли Rubus idaeus L., под пологом которой находим Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. и Urtica dioica L., индицируют места пожаров.
7. Талицкий генетический резерват относится к массивам островных реликтовых боров р. Пышмы, в пределах сосново-березовых предлесостепных лесов Зауральской равнинной провинции.
Талицкий генетический резерват лесообразующих пород № 1. Месторасположение генетического резервата - Боровское участковое лесничество Талицкого государственного лесничества. Общая площадь его составляет 1071,0 га. Преобладающей древесной породой является сосна обыкновенная с примесью в составе на отдельных участках до трех единиц березы бородавчатой.
Насаждения резервата являются высокопродуктивными II класса бонитета, VI клас-
68
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
са возраста. При средней относительной полноте древостоя 0,6 запас древесины составляет в среднем 320-350 м3 на 1 га. Таксационные показатели древостоя характеризуются значениями средних диаметров в пределах 36-42 см и средних высотах 26-28 м. Преобладающими типами леса являются сосняк ягодниковый, черничный и орляковый.
Типичные сообщества резервата - сосновые леса злаковые и разнотравно-злаковые. В травянисто кустарниковом ярусе доминируют Vaccinium myrtillus, Rubus saxatilis, Calamagrostis arundinacea. Присутствующие в составе сообществ лесостепные и луговостепные виды (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce, Filipendula vulgaris Moench и др.) отражают характер окружающего ландшафта. Обнаружено 2 вида, внесенных в Красную книгу Свердловской области - Lilium pilosiusculum, Platanthera bifolia.
8. В лесостепной части Зауральского пенеплена обследовано 2 генетических резервата: Каменск-Уральский № 1 и Каменск-Уральский № 2. Растительность Каменск-Уральского резервата № 1 представляют собой остепненные березовые леса.
Каменск-Уральский генетический резерват лесообразующих пород № 1. Генетический резерват находится на территории Покровского участкового лесничества Свердловского государственного лесничества. Общая площадь его составляет 505,0 га. Насаждения представлены перестойными древесными породами березы бородавчатой составом 10Б II класса бонитета, тип леса - березняк разнотравный. Запас древесины на 1 га колеблется в пределах 230-270 м3 при относительной полноте 0,7-0,8. Средние диаметры древостоев березы бородавчатой на территории резервата составляют 20-26 см при средних высотах 21-24 м.
Каменск-Уральский генетический резерват лесообразующих пород № 2. Генетический резерват расположен на территории Маминского участкового лесничества Свердловского государственного лесничества и имеет площадь 771,0 га. Преобладающими являются чистые сосновые насаждения с частичным включением в составе до трех единиц березы бородавчатой. Древостои высокопро-
дуктивные, на большей площади резервата отмечены сосняки I класса бонитета, V-VI классов возраста и запасом древесины на 1 га от 350 м3 до 480 м3. Относительная полнота древостоев колеблется в пределах от 0,7 до 0,9. Морфометрические показатели сосновых древостоев характеризуются невысокими значениями средних диаметров в пределах 2436 см и средних высот в пределах 26-28 м. На территории резервата преобладают сосняки злаково-разнотравные и орляковые.
Древостои на территории Каменск-Уральского генетического резервата № 1 и № 2 по шкале жизнеустойчивости можно охарактеризовать, как фоновые (условно неповрежденные) насаждения. Индекс жизненного состояния деревьев составляет - 1,9; дефолиация (изреженность кроны) - до 21 %, дехромация (пожелтение хвои) - 7 %. Отдельно для сосны индекс жизненного состояния - 2,2; дефолиация - 27 %; дехромация - 9 %; срок - 2,4 лет. Для пихты индекс жизненного состояния - 1,7; дефолиация - 19,5 %; дехромация - 7 %; срок
- 6,2 лет. Для ели индекс жизненного состояния - 1,9; дефолиация - 21 %; дехромация
- 7 %; срок - 6,1 лет. Для березы индекс жизненного состояния - 1,5; дефолиация - 12 %; дехромация - 3,8 %.
В травяно-кустарничковом ярусе преобладают Fragaria viridis (Duch.) Weston, Poa angustifolia L., Festuca rubra L., участие лесостепных видов значительно (24 % от общего числа). Местами травостой стравлен скотом, присутствуют синантропные виды: Plantago major L., Taraxacum officinale Wigg. и др. (14 % от общего числа). Растительность Каменск-Уральского ГР № 2 представляет собой сосновые леса кустарничково-зеленомошные. В травянисто-кустарниковом ярусе преобладают Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea, Rubus saxatilis, Calamagrostis arundinacea. Куртинки черники и брусники чередуются с пятнами мха (Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens). Охраняемых видов не выявлено.
В целом по результатам обследования генетические резерваты находятся в хорошем состоянии. Однако для сохранения насаждений особо охраняемых территорий необходимо проведение лесовосстановительных и
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
69
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
санитарных рубок. Древостой большинства лесных генетических резерватов можно охарактеризовать как слабо поврежденные насаждения. Индекс жизненного состояния деревьев составляет - 2,2; дефолиация (изреженность кроны) - до 27 %, дехромация (пожелтение хвои) - 9 %. Отдельно для сосны индекс жизненного состояния - 2,5; дефолиация - 27 %; дехромация - 9 %; срок жизни хвои - 2,4 лет. Для ели индекс жизненного состояния - 2; дефолиация -26 %; дехромация - 9 %; срок жизни хвои - 6,2 лет. Для пихты индекс жизненного состояния - 2,2; дефолиация - 28 %; дехромация - 6 %; срок жизни хвои - 6,1 лет. Для березы бородавчатой индекс жизненного состояния - 1,7; дефолиация - 17 %; дехрома-ция - 5,3 %.
В связи с тем, что при создании резерватов не изучалась их генетическая однородность, целесообразно провести комплекс молекулярно-генетических исследований насаждений с целью систематизации данных о генофонде лесообразующих пород. Кроме того, необходимо создать специализированный банк семян, который позволит обеспечить более надежное сохранение генофонда.
Работа выполнена при финансовой поддержке Президиума УрО РАН (проекты ориентированных фундаментальных исследований УрО РАН № 12-44-005-СГ, № 11-44-11-СГ) и Проекта РФФИ № 13-04-96057.
Библиографический список
1. Мамаев, С.А. Принципы выявления и сохранения генетических ресурсов древесных растений в лесах СССР / С.А. Мамаев, А.К. Махнев, Л.Ф. Семериков // Лесное хозяйство. - 1984. - № 11. - С. 35-38.
2. Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах СССР. - М.: Госкомлес СССР, 1982. - 22 с.
3. Колесников, Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоногов. - Свердловск, 1974. - 176 с.
4. Bitterlich, W. The Relascope Idea. Relative Measurements in Forestry / W. Bitterlich. - Austria, Wien. - 1975. - 280 p.
5. Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы / отв. ред. Н.С. Корытин. - Екатеринбург: Баско, 2008. - 256 с.
6. Алексеев, А.С. Мониторинг лесных экосистем: учебное пособие для вузов / А.С. Алексеев. -СПб.: Лесотехн. Академия, 1997. - 116 с.
7. Мониторинг состояния лесов Европейского Севера: методические рекомендации / В.Ф. Цветков и др. - Архангельск, 1995. - 35 с.
8. Временная методика по учету сосновых насаждений, подверженных влиянию промышленных выбросов (для опытно-производственной проверки). - М.: ВНИИЛМ Гослесхоза СССР, 1986. - 34 с.
9. Санитарные правила в лесах России. - М.: Наука, 1998. - 16 с.
10. Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analyses of the effects of air pollution on forests. - Hamburg-Geneva: Programme ^ordinaring Centers/UN-ECE, 1994. -177 p.
FOREST INVENTORY CHARACTERISTICS AND THE STATE OF FOREST GENETIC RESERVES IN MIDDLE URALS
Shavnin S.A., Dr of Biology, Prof., Director, RAS, Ural Branch Institute Botanic Garden, Galako VA, Cand. of Agriculture, Senior Research Fellow. RAS, Ural Branch Institute Botanic Garden, Vlasenko V.E, Cand. of Biology, Senior Research Fellow. RAS, Ural Branch Institute Botanic Garden, Lebedev V.A., Post-graduate Student. RAS, Ural Branch Institute Botanic Garden, Erokhina O.V., Cand. of Biology, Research Fellow. Institute of plant and animal ecology UD RAS, Pustovalova L.A., Cand. of Biology, Research Fellow. Institute of plant and animal ecology UD RAS
[email protected], [email protected], [email protected] Ural Branch: Institute Botanic Garden RAS. 620144, 620144, Russian Federation, Ekaterinburg, St. 8 Marta, 202a Institute of plant and animal ecology UD RAS. Russian Federation, 620144, Ekaterinburg, St. 8 Marta, 202
The survey offorest genetic reserves, located in the forest areas of Middle Urals is received. It includes forest inventory and floristic characteristics of specially protected natural territories. Work on systematization of forest genetic reserves was carried out in accordance with the accepted in Middle Urals B.P. Kolesnikov classification. The following major taxons were stated: subregion, subzone, province, district and sub-district. Survey of genetic reserves was carried taking into account to present all basic units of forest zoning taxons. In the surveyed reserves have been made 77 geobotanical descriptions and lists ofvascular plants (150 sheets) and mosses (50 descriptions). Special attention was paid to the description ofseedlings of forest-forming species, including species composition, abundance and life state. There were identified and described rare and endangered species ofplants included in the Red book of Sverdlovsk region. Assessing of genetic reserves forest inventory characteristics was held at circular relaskope sites with the using of V Bitterlikh mirror relascope. The prevailing types of tree stands were determined the productive, structure, stands reserve on 1 ha, the main common types of forests. Values the morphometric parameters are given as an average height and average diameters of tree stands. The main forest inventory
70
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
characteristics of surveyed genetic reserves of the Sverdlovsk region gives the general estimation of genetic reserves state.
The set offorest types in genetic reserves demonstrates the full diversity of vegetation, corresponding to adopted for Middle Urals forest classification criteria. In addition to forest inventory and floristic characteristics of forest genetic reserves there was provided forest typology survey, indicating the life state of stands, the extent of damage from the impact of exogenous factors - recreation, aerotechnogenic pollution, etc. For each account tree was defined the class of damage, defoliation and dechromation of crown and the age of needles. The carried out study allows to propose a set of specific measures for conservation and improvement of forest genetic reserves state.
Key words: genetic reserve, life condition, floristic composition, coniferous stands, forest type.
References
1. Mamaev S.A., Makhnev A.K., Semerikov L.F. Printsipy vyyavleniya i sokhraneniya geneticheskikh resursov drevesnykh rasteniy v lesakh SSSR [Rules of the identification and conservation of genetic resources of woody species in the forests of the USSR]. Lesnoe khozyaystvo [Forest Industry], 1984, no. 11, pp. 35-38.
2. Polozhenie o vydelenii i sokhranenii geneticheskogo fonda drevesnykh porod v lesakh SSSR [Rules of the identification and conservation of the genetic pool of woody species in the forests of the USSR]. Moscow, Goskomles SSSR, 1982. 22 p.
3. Kolesnikov B.P., Zubareva R.S., Smolonogov E.P. Lesorastitel’nye usloviya i tipy lesov Sverdlovskoy oblasti [Forest growth conditions and forest types of the Sverdlovsk region]. Sverdlovsk, 1974. 176 p.
4. Bitterlich W. The Relascope Idea. Relative Measurements in Forestry. Austria, Wien, 1975. 280 p.
5. Krasnaya kniga Sverdlovskoy oblasti: zhivotnye, rasteniya, griby [Red book of the Sverdlovsk region: animals, plants, fungi] ed. N.S. Korytin. Ekaterinburg: Basko, 2008. 256 p.
6. Alekseev A.S. Monitoring lesnykh ekosistem [Forest ecosystems monitoring]. St. Petersburg, Lesotekhn. Akademiya, 1997. 116 p.
7. Tsvetkov V.F. et all. Monitoring sostoyaniya lesov Evropeyskogo Severa [Forest state monitoring in the European North]. Arkhangelsk, 1995. 35 p.
8. Vremennaya metodika po uchetu sosnovykh nasazhdeniy, podverzhennykh vliyaniyu promyshlennykh vybrosov [Provisional methods for measurement of pine stands affected by industrial emissions]. Moscow: VNIILM Gosleskhoza SSSR, 1986. 34 p.
9. Sanitarnyepravila v lesakh Rossii [Sanitary rules on the forests of Russia]. Moscow, Nauka, 1998. 16 p.
10. Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analyses of the effects of air pollution on forests. Hamburg-Geneva, Programme Coordinating Centers/UN-ECE, 1994. 177 p.
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ПИГМЕНТОВ В ПЕРИДЕРМЕ
однолетних побегов древесно-кустарниковых видов семейства FABACEAE LINDL., При ИНТрОдУКЦИИ в нижегородском Поволжье
Е.И. ЗАХАРОВА, доц. каф. лесных культур НГСХА, канд. биол. наук
ФГБОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»
603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 97
В статье приводятся данные анализа сезонной динамики содержания основных пигментов в перидерме однолетних побегов древесно-кустарниковых видов семейства Fabaceae Lindl. при интродукции в Нижегородском Поволжье. Целью исследования являлось выявление влияния пластидных пигментов хлорофиллоносной паренхимы перидермы побегов на адаптацию Robinia pseudoacacia L., Amorpha fruticosa L., Caragana arborescens Lam. к новым экологическим условиям. Изучение пигментного аппарата осуществлялось с помощью спектрофотометрического анализа. В результате исследований было выявлено, что в осенне-зимний период у всех изучаемых видов происходит накопление количества каротиноидов. Возрастание количества каротиноидов отражает устойчивость желтых пигментов к повреждающим условиям среды и их защитную функцию, что положительно влияет на устойчивость изучаемых интродуцентов к низким отрицательным температурам. Также было установлено, что включение защитных механизмов растения к действию низких температур в зимний период характеризуется не столько количественным содержанием каротиноидов, сколько их отношением к сумме хлорофиллов а и b. Различия по содержанию хлорофилла и каротиноидов выявлены на выровненном фоне экологических условий, что свидетельствует о наследственной природе их возникновения. Этот факт подтвержден результатами дисперсионного анализа.
Ключевые слова: пигменты, интродукция, перидерма, хлорофилл, каротиноиды.
Зкодого-физиодогические исследования, раскрывающие механизмы взаимодействия растений со средой, имеют большое значение для понимания их географического распределения и анализа соответствия метаболизма климати-
ческим условиям. Реакция растений на действие низкой температуры сопровождается многочисленными физиологическими и биохимическими изменениями, затрагивающими многие стороны метаболизма растительной клетки.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014
71
