CC BY
19
УДК 630.182.4:338.48 (470.6)
ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ В ДРЕВЕСНОМ ЯРУСЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ТУРИСТСКИХ МАРШРУТАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА
© 2007 г. А.И. Шадже, А.Е. Шадже
The changes of quantitative and qualitative parameters of trees in Caucasus have been determined by the information analysis.
Лесные экосистемы Северо-Западного Кавказа подвергаются интенсивному рекреационному воздействию на туристских маршрутах, начиная с 30-х г. прошлого века. В связи с организацией в 1924 г. Кавказского государственного заповедника были разработаны маршруты различной протяженности, проходящие через его территорию. Некоторые из них позволяют выйти к Черному морю через Главный Кавказский хребет, чем привлекали в прошлом и привлекают в настоящее время многих туристов. Активное плановое использование отдельных маршрутов (особенно № 30, 30а, 35, 825) продолжалось до конца 90-х гг. В настоящее время, несмотря на развитие туризма в неорганизованной (самодеятельной) форме, рекреационный пресс на горные экосистемы, особенно лесные, продолжает оставаться высоким. Это приводит к ухудшению их состояния, так как известно, что длительное рекреационное воздействие оказывает не только мгновенное прямое и косвенное влияние на их отдельные компоненты, но и проявляется через длительный промежуток времени. К числу таких компонентов, испытывающих прямое и косвенное влияние, относится древесный ярус, который изменяется в меньшей степени и медленнее, чем другие [1- 3].
Работы по изучению состояния лесных экосистем на туристских маршрутах Северо-Западного Кавказа впервые были выполнены сотрудниками Кавказского филиала Всесоюзного НИИ лесоводства и механизации леса (ныне ФГУ «НИИгор-лесэкол») в конце 80-х гг. XX в. Исследования И.П. Коваля и др. [4, 5] позволили установить, что при высоких рекреационных нагрузках снижается радиальный прирост деревьев, увеличивается их поврежденность, уменьшается количество стволов меньших ступеней толщины.
Несмотря на многочисленные исследования по выявлению влияния рекреации в местах массового отдыха выходного дня, сопровождающегося площадным типом вытаптывания на ограниченной по размеру территории, оценка со-
Quercus and Fagus forests on the tourist paths of the North-West
стояния лесных экосистем, в том числе их древесного яруса, вдоль туристских троп многодневных маршрутов до настоящего времени не проведена, и методика таких исследований фактически не разработана. Восполнению данного пробела посвящена наша работа, важность которой обусловлена расположением значительной части туристских маршрутов на особо охраняемых природных территориях Республики Адыгея и Краснодарского края (Кавказский государственный природный биосферный заповедник; памятники природы «Долина реки Ру-фабго», «Гранитное ущелье» и др.), где основным фактором рекреационного воздействия является тропа [6].
Материал и методика
Исследования выполнены на одном из наиболее популярных туристских маршрутов (№ 30) Северо-Западного Кавказа федерального значения, имеющего общую протяженность 155 км. Объектом исследования явился древесный ярус дубовых и буковых фитоценозов, расположенных на разных высотных уровнях (от 400 до 1850 м над у. м.). Сбор фактического материала проведён на четырех участках в формациях дуба скального (Quercus petraea Liebl.) и бука восточного (Fagus orientalis Lipsky). Опытные участки (ОУ) размером 1250 -1820 м2 заложены в пределах бассейна реки Белой в свежих лесорастительных условиях: ОУ 1 - на территории Кавказского государственного природного биосферного заповедника у подножья г. Оштен в районе приюта «Армянский» на крутом склоне восточной экспозиции на высоте 1850 м над у. м.; ОУ 2 - на хребте Дурной в 50 м от приюта «Партизанская поляна» на пологом склоне восточной экспозиции на высоте 1700 м над у. м.; ОУ 3 и 4 - на пологом склоне восточной экспозиции хребта Азиштау между пос. Камен-номостским и памятником природы «Долина реки Руфабго» (ОУ 3), между турбазой «Горная легенда» и устьем реки Руфабго (ОУ 4) на высоте 400 - 450 м н. у. м. Ширина троп на опытных
участках варьирует от 0,6 до 3,3 м.
В составе древесного яруса буковых лесов преобладают бук восточный (Fagus orientalis Lip-sky) и пихта Нордмана (Abies nordmanniana (Stev.) Spach); дубовых - дуб скальный (Quercus petraea Liebl.), граб кавказский (Carpinus caucasica Grossh.) и груша кавказская (Pyrus caucasica Fed.).
Для выявления изменений в древесном ярусе фитоценозов на каждом опытном участке было заложено по три прямоугольных трансекты размером 5 (7)^50 (70) м каждая. Одна трансекта располагалась непосредственно на тропе, две другие (контрольные) - параллельно и по обе стороны от первой на расстоянии 5 -7 м (в зависимости от рельефа и степени линейности нитки маршрута). На трансектах проводили сплошной перечет древостоя с определением диаметра, высоты, категории технической годности, санитарного состояния, механической и биологической поврежденности каждого дерева. На основе этих показателей растения были объединены в 2 - 3 класса (группы). Для выявления зависимости распределения деревьев разных классов относительно тропы использован информационный анализ [7], не требующий нормальности распределения данных. В ходе этого анализа величины вероятностей преобразуются в единицы информации и неопределенности, которые отражают меру зависимости изучаемых классов явлений и факторов через коэффициент информационной связи (КИС), который может изменяться от 0 до 1 или от 0 до 100 %.
Результаты и обсуждение
Результаты информационного анализа, представленные в табл. 1 и 2, сводятся к следующему.
1. Наиболее существенное влияние рекреация оказывает на механическую и биологическую поврежденность деревьев (табл. 1), особенно на механическую поврежденность деревьев всех опытных участков (КИС варьирует от 0,128 до 1,000), за исключением пихты в буковых лесах и дуба - в дубовых. Биологическая поврежденность деревьев в дубравах заметно выше, чем в букняках, наиболее существенное ее увеличение выявлено на участке 4, несколько меньшее - на участке 3.
2. Существенное влияние рекреации на габитус (диаметр и высоту) отмечено в дубравах у деревьев главных пород - дуба скального и бука
восточного (КИС варьирует от 0,099 до 0,387), причем для ОУ 4 воздействие этого фактора более значительное, чем для ОУ 3 (табл. 1). В буковых лесах у всех деревьев выявлены незначительные изменения количественных параметров (воздействие данного фактора не превышает 9 %), за исключением высоты у клёна Траутфеттера.
3. Техническая ценность деревьев на туристских тропах изменяется на разных участках и у разных древесных пород неодинаково (табл. 2). Наиболее значительные изменения в этом параметре выявлены у бука и дуба на ОУ 4, несколько меньшие - у бука на ОУ 1 и граба на ОУ 3. Влияние рекреации на техническую годность деревьев остальных пород незначительное и не превышает 7 %.
4. Наиболее значительное влияние рекреация оказывает в дубравах на санитарное состояние деревьев главных пород - дуба и бука, в буковых
Таблица 1
Влияние рекреации на габитус и поврежденность деревьев
Порода Номера опытных участков
1 2 3 4
Диаметр / высота ствола
Пихта Нордмана 0,015±0,005 0,090±0,022 0,072±0,025 0,014±0,004 - -
Бук восточный 0,053±0,025 0,004±0,001 0,014±0,006 0,046±0,019 0,136±0,043 0,172±0,062 0,307±0,098 0,234±0,044
Дуб скальный - - 0,099±0,006 0,099±0,006 0,387±0,046 0,332±0,019
Клён Траутфеттера 0,056±0,025 0,035±0,014 0,013±0,006 0,153±0,061 - -
Ольха серая - 0,011±0,003 0,003±0,001
Граб кавказский - - 0,147±0,036 0,267±0,072 0,070±0,013 0,019±0,003
Груша кавказская - - - 0,062±0,005 0,160±0,027
Механические / биологические повреждения
Пихта Нордмана 0,080±0,016 0,111±0,017 0,030±0,002 0,019±0,005
Бук восточный 0,128±0,039 0,041±0,004 0,232±0,021 0,019±0,004 0,263±0,079 0,147±0,035 0,243±0,072 0,580±0,046
Дуб скальный - - 0 0 1,000±0,000 0,387±0,069
Клён Траутфеттера 0,348±0,052 0,043±0,001 0,256±0,0380
Ольха серая - 0,224±0,025 0,003±0,001
Граб кавказский - - 0,210±0,046 0,238±0,021 0,134±0,034 0,028±0,006
Груша кавказская - - - 0,550±0,060 0,348±0,076
лесах - бука и клёна (табл. 2). На все остальные древесные породы исследованный фактор оказывает воздействие, не превышающее 10 %.
Данные табл. 1 и 2 показывают неодинаковую степень влияния рекреации на основные параметры деревьев в буковых и дубовых лесах, что можно объяснить различиями между участками (местоположением, крутизной склона, величиной рекреационной нагрузки) и биоэкологическими особенностями древесных пород. Наиболее значительные изменения всех изученных параметров деревьев в дубовых лесах, в том числе на ОУ 4, связаны с высокой антропогенной нагрузкой на них в связи с транспортной доступностью, близостью населённых пунктов и особой рекреационной привлекательностью природных комплексов. Рекреационные объекты нижнего и среднего лесного пояса были вовлечены в при-
Различная реакция древесных пород на рекреационное воздействие связана с их биоэкологическими особенностями [8]. Наиболее высокая чувствительность к воздействию основных лесо-образователей дубрав (дуба скального и бука восточного), по-видимому, связана с их потребностью в глубоких легкосуглинистых, богатых и хорошо аэрируемых почвах, а также поверхностной корневой системой бука. Реакция груши может быть объяснена её светолюбием и потребностью в мощных, глубоких и рыхлых почвах. Несколько большая устойчивость деревьев граба, возможно, связана с его высокой теневыносливостью, быстрым ростом и пластичностью корневой системы, по-разному развивающейся на аэрируемых и плотных почвах, что позволяет растению успешно произрастать на уплотненных почвах туристских троп.
Влияние рекреации на техническую годность и санитарное состояние деревьев
Порода Номера опытных участков
1 2 3 4
Техническая годность / санитарное состояние
Пихта Нордмана 0,012±0,004 0,047±0,023 0,072±0,024 0,098±0,017
Бук восточный 0,196±0,053 0,295±0,088 0,008±0,003 0,125±0,012 0,071±0,017 0,390±0,175 0,256±0,086 0,256±0,086
Дуб скальный - - 0,017±0,002 0,223±0,066 0,387±0,050 0,385±0,115
Клён Траутфеттера 0,051±0,018 0,139±0,035 0,035±0,002 0,527±0,116
Ольха серая - 0,038±0,009 0,063±0,009
Граб кавказский - - 0,160±0,008 0,067±0,024 0,012±0,006 0,011±0,004
Груша кавказская - - - 0,062±0,006 0,062±0,005
родопользование раньше многих других в связи с организацией Кавказского государственного заповедника и строительством в 1930 г. железной дороги из г. Белореченск в пос. Каменномост-ский. Уже в 1936 г. посёлок стал туристским центром. Долина р. Руфабго служила испытательным полигоном для туристов, так как через неё проходил тренировочный маршрут. Кроме того, водопады Руфабго являются местом повседневного массового отдыха, самодеятельных экскурсий, спортивных и туристских мероприятий. А на состояние буковых лесов рекреационное воздействие оказывают участники многодневных категорийных и некатегорийных туристских походов, число которых в последние десятилетия заметно снизилось.
Таблица 2 Наибольшие изменения исследованных параметров, особенно механической поврежденности, в буковых лесах у лиственных пород (бука и клёна) могут быть связаны с указанными выше особенностями и более легкой повреждаемостью их коры, чем у пихты.
Таким образом, изменения всех основных параметров древесного яруса на туристских маршрутах, отличающихся тропиночным типом вытаптывания, в целом сводятся к увеличению механической и биологической поврежденности стволов, выпадению из насаждений деревьев меньших ступеней диаметра и высоты, ухудшению их санитарного состояния и технической годности. Учитывая зону повреждения лесных фитоценозов (по крайней мере по 2,5 м от тропы) и протяженность лесных троп 30-го туристского маршрута (64 км), площадь лесных фитоценозов, нарушенных в результате воздействия анализируемого фактора, можно ориентировочно оценить в 32 га. Результаты наших исследований показывают, что туристы оказывают существенное прямое и косвенное влияние на состояние древостоя лесных сообществ, непосредственно примыкающих к туристским тропам, что необходимо учитывать при планировании туристской деятельности в рекреационных и, особенно, особо охраняемых лесах Кавказа и других регионов.
Авторы благодарны доктору биологических наук В.В. Акатову за консультации при подготовке данной работы.
Литература
1. Карташова Н.П. Ландшафтно-экологическое обоснование рекреационного лесопользования в северной части зеленой зоны г. Воронежа: Дис. ... канд. с.х. наук. М., 2003.
2. Репшас Э.А. // Рекреационное лесопользование в СССР. М., 1983. С. 44-55.
3. Казанская Н.С. Рекреационные леса (состояние, охрана, перспективы использования). М., 1977.
4. Коваль И.П. и др. // Тез. докл. по интродукции, акклиматизации растений и охране окружающей среды. Тбилиси, 1978. С. 6-8.
5. Солнцев Г.К. Научные основы рекреационного использования горных лесных экосистем (на примере Северного Кавказа). Ростов н/Д, 2003.
6. Чижова В.П. // Охрана дикой природы. 2001. № 3 (22). С. 35-38.
7. Нешатаев Ю.Н. Методы анализа геоботанических материалов. Л., 1987. С. 123-141.
8. Веселов И.В. // Растительные ресурсы. Ч. 1: Леса. Ростов н/Д, 1980. С. 171-184.
Майкопский государственный технологический университет
13 сентября 2006 г.
