CC BY
30
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
1
УДК 581.524.3 + 630*176.322.6
ОСОБЕННОСТИ СУКЦЕССИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОРОСЛЕВЫХ ДУБРАВАХ НА ЮЖНОЙ И СЕВЕРНОЙ ЭКСПОЗИЦИЯХ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА
Кулаков Владимир Юрьевич
Гарнага Виктор Васильевич к.с.-х.н., доцент
Воронежская лесотехническая академия, Воронеж, Россия
Проведен анализ изменения участия дуба в составе насаждения в зависимости от экспозиций склона, высоты расположения древостоя по склону (верхняя, средняя, нижняя) и его крутизны (5 - 15° и 25 - 35°) на временном промежутке в 25 лет. Выявлены направления сукцессионных смен дуба скального и дуба черешчатого на Западном Кавказе
Ключевые слова: СУКЦЕССИОННЫЕ СМЕНЫ, ДУБ СКАЛЬНЫЙ, ДУБ ЧЕРЕШЧАТЫЙ, ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ, ЭКСПОЗИЦИИ, КРУТИЗНА СКЛОНА
UDC 581.524.3 + 630*176.322.6
SUCCESSION PROCESS FEATURES IN OAK GROVE SAPSHOOT ON THE SOUTHERN AND NORTHERN EXPOSITIONS OF THE WESTERN CAUCASUS
Kulakov Vladimir Yurievich
Gamaga Victor Vasilevich Cand.Agr.Sci., assistant professor Voronezh state academy of forestry and technologies, Voronezh, Russia
The analysis of change of oak participation as a part of planting depending on directions of a slope, forest stand height along a slope (top, average, bottom) and cutslope ratio (5 - 15° and 25 - 35°) on time length bor 25 years is carried out. Oak durmast and english oak serai changes directions are revealed on the Western Caucasus
Keywords: SUCCESSION PROCESS OAK DURMAST, ENGLISH OAK, WESTERN CAUCASUS, EXPOSITION, CUTSLOPE RATIO
На Западном Кавказе, в связи со сложностью рельефа и особенностями природных условий, дубравы выполняют в высшей степени водоохранную и защитную функции, способствуют сохранению разнообразия и устойчивости природно-территориальных комплексов. В то же время состояние дубрав Кавказа в целом и Западного Кавказа в частности вызывает обоснованную тревогу. Фиксируется постоянное снижение доли насаждений семенного происхождения [1,2]. В дубравах порослевого происхождения, отличающихся пониженной биологической устойчивостью, явно выражены процессы деградации. Во многих насаждениях дуб постепенно теряет главенствующее положение и уступает место породам спутникам, происходит нежелательная, с лесоводственной точки зрения, сукцессия. В связи, с чем постепенное уменьшение площадей занимаемых дубом, является важнейшей проблемой.
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
2
В задачу нашего исследования входило изучение динамики доли дуба скального (Quercus petraea L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L) (как наиболее представительных видов) в составе насаждений, а так же направления сукцессионных смен в условиях южной и северной экспозиций склонов.
Современное состояние дубовых древостоев изучались на 20 постоянных пробных площадях, заложенных в 2010 году по общепринятой методике [4]. Насаждения дуба скального изучались на 12 ППП, (по 6 на южной и северной экспозициях, с разделением по высоте расположения древостоя по склону (верхняя, средняя, нижняя части), а в пределах части склона по градациям на крутизны 5 - 15° и 25 - 35°). Насаждения дуба черешчатого представлены 8 ППП с теми же критериями. Причем, древостой северной экспозиции склона исследуется только по двум ППП, располагающимся в верхней его части. Насаждения северной экспозиции средней и нижней частей склона в исследовании не представлены, так как в этих условиях дуб черешчатый в результате вытеснения теневыносливыми породами (бук восточный, граб кавказский) встречается в основном только по верхней границе склона и выходит на водораздел.
Для выявления сукцессионной динамики использовались материалы двух последних лесоустройств за 1997 и 1985 гг. Следовательно, во всех насаждениях охвачен временной промежуток в 25лет.
Сукцессия - последовательная смена на определённом участке земной поверхности одних биогеоценозов (биоценозов, фитоценозов) другими [3].
Южная экспозиция. Из таблицы 1 видно, что в насаждениях дуба скального в верхней части склона не выражена динамика составов, как доли дуба, так и доли пород-спутников. На средних и нижних частях наблюдается небольшое изменение доли дуба скального в сторону уменьшения, и напротив, появляются и увеличиваются доли участия
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
3
Таблица 1 - Динамика основных таксационных характеристик дуба скального и дуба черешчатого на южной экспозиции Кубанского лесничества (Западный Кавказ)
№ ППП Год Кв./вы д. Состав А, лет Боните т Д^ см Нср, м Крутиз на склона Часть склона Полн ота ТЛУ М, м3/га Назначенн ая рубка
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Насаждения дуба скального
10 1985 11/20 10Днс 60 V 14,0 12,0 5 - 15° Верхняя 1 С0 140 -
1997 11/20 10Днс 65 V 12,9 11,5 5 - 15° 0,9 С0 120 -
2010 11/20 10Днс 67 V 12,3 11,0 5 - 15° 0,9 С0 120 -
17 1985 10/30 10Днс 50 VА 10,0 8,0 25 - 35° Верхняя 1 С0 80 -
1997 10/30 10Днс 70 V 10,0 8,0 25 - 35° 0,5 С0 40 -
2010 10/30 10Днс 70 V 13,6 10,5 25 - 35° 0,8 С0 120 -
13 1985 11/26 10Днс+Яо 60 IV 18,0 16,0 5 - 15° Средняя 0,7 С1 130 -
1997 11/26 10Днс+Яо 70 III 20,0 18,0 5 - 15° 0,7 С1 200 -
2010 11/26 10Днс+Гк+Кло 76 IV 18,0 15,0 5 - 15° 1 С1 210 -
15 1985 10/42 10Днс 55 V 10,0 8,0 25 - 35° Средняя 0,7 С0 60 -
1997 10/42 10Днс 65 VА 12,0 9,0 25 - 35° 0,6 С0 70 -
2010 10/42 10Днс ед Чр 63 V 16,9 13,0 25 - 35° 1 С0 170 -
14 1985 11/27 10Днс 55 VE 8,0 4,0 5 - 15° Нижняя 0,6 С0 20 -
1997 11/27 10Днс 65 VА 12,0 8,0 5 - 15° 0,6 С0 60 -
2010 11/27 9 Днс 1Г к+Кло+Яо 67 V 16,3 12,6 5 - 15° 1 С0 170 -
16 1985 11/14 10Днс 55 VE 6,0 4,0 25 - 35° Нижняя 0,4 С0 10 -
1997 11/14 10 Днс 65 VE 6,0 10,0 25 - 35° 0,4 С0 20 -
2010 11/14 10Днс+Яо+Кло 77 V 16,0 12,5 25 - 35° 0,8 С0 130 -
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
4
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Насаждения дуба черешчатого
30 1985 37/17 8Днч2Г к 60 IV 18,0 16,0 5 - 15° Верхняя 1 С1 210 ПРХ - 10%
1997 37/18 8Днч2Г к 70 III 22,0 16,0 5 - 15° 0,9 С1 190 ПРХ - 15%
2010 37/18 9 Днч 1Г к+ЯоЕДКЛО 71 III 22,3 21,0 5 - 15° 0,8 С1 250 -
24 1985 22/41 10Днч+Яо 55 VА 10,0 8,0 25 - 35° Верхняя 0,8 СО 70 -
1997 22/43 10Днч+Яо 65 V 12,0 8,0 25 - 35° 0,8 СО 70 -
2010 22/43 9Днч1Гк+Яо 73 V 16,6 17,0 25 - 35° 0,8 СО 150 -
28 1985 37/17 8Днч2Г к 60 IV 18,0 16,0 5 - 15° Средняя 1 С1 210 ПРХ - 10%
1997 37/18 8Днч2Г к 70 IV 22,0 16,0 5 - 15° 0,9 С1 190 ПРХ - 15%
2010 37/18 7Днч3Гк 71 III 23,3 21,0 5 - 15° 0,8 С1 240 -
26 1985 22/41 10Днч+Яо 55 VА 10,0 8,0 25 - 35° Средняя 0,9 СО 70 -
1997 22/43 10Днч+Яо 65 V 12,0 8,0 25 - 35° 0,8 СО 70 -
2010 22/43 8Днч1Г к1Яо+Лпм 80 V 16,0 12,0 25 - 35° 1 СО 140 -
29 1985 37/17 8Днч2Г к 60 IV 18,0 16,0 5 - 15° Нижняя 1 С1 210 ПРХ - 10%
1997 37/18 8Днч2Г к 70 IV 22,0 16,0 5 - 15° 0,9 С1 190 ПРХ - 15%
2010 37/18 6Днч2Гк1Бкв1Яо 74 IV 20,2 18,0 5 - 15° 1 С1 260 -
25 1985 22/41 10Днч+Яо 55 VА 10,0 8,0 25 - 35° Нижняя 0,9 СО 70 -
1997 22/43 10Днч+Яо 65 V 12,0 8,0 25 - 35° 0,8 СО 70 -
2010 22/43 9 Днч 1Г к+Яо+КЛО 82 V 16,0 11,0 25 - 35° 0,9 СО 150 -
*ПРХ - Проходная рубка разной интенсивности
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
5
следующих пород-спутников: граб кавказский, клен остролистный, ясень обыкновенный.
Особый интерес представляет тот факт, что уменьшение доли дуба скального и увеличение пород-спутников в составе изменяется по склону вниз и от более крутого склона (25-35°) к более пологому (5-15°).
Максимальная динамика наблюдается в нижней части склона при его крутизне 5-15°, где дуб скальный в составе уменьшился на одну единицу (рис. 1А).
А
В Низина склона И Середина склона Ш Вершина склона
Б
В Низина склона И Середина склона О Вершина склона
Рис. 1. Динамика участия доли дуба (%) в составах насаждений южной экспозиции: А - дуб скальный; Б - дуб черешчатый;
Динамика составов насаждений дуба черешчатого во много схожа с дубом скальным. Из рисунка 1Б видно, что древостой, образованный дубом черешчатым состоит из чистого и смешенного составов. Чистый состав формируется, в основном, в верхней части склона, смешанный - в средней и нижней его частях.
Во всех исследованных нами насаждениях южного склона дуба черешчатого отмечено незначительное снижение доли дуба от 1до 2 единиц (табл. 1).
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
6
Скорость вытеснения дуба скального и дуба черешчатого из составов древостоев на южной экспозиции за период с 1997 по 2010 год составляет соответственно 0,03 ед. состава/год и 0,13 ед. состава/год.
Все насаждения дуба черешчатого южного склона являются высокополнотными. В них просматривается определенная зависимость динамики полноты от назначенной рубки. В насаждениях, где проводилась проходная рубка, любой интенсивности, в основном происходит снижение полноты (ППП № 30, 28) или остается прежней (ППП № 29). А в тех древостоях, где рубки не проводились в большинстве случаев полнота остается прежней ППП №24, или увеличивается ППП №25.
Основными породами, сменяющие дуб скальный на южной и северной экспозициях является граб кавказский, ясень обыкновенный, клен остролистный (рис. 2).
Рис. - 2 Направления сукцессионных смен по южному склону дуба скального (А) и дуба черешчатого (Б).
Северная экспозиция. Из таблицы 2 видно, что дуб скальный чаще всего теряет от одной до трех единиц в составах насаждений. На склонах крутизной 25-35° за 25 лет дуб скальный теряет одну единицу и меньше, а на склонах крутизной 5-15° от двух до трех единиц.
Максимальная динамика составов скальнодубовых насаждений наблюдается в разные временные периоды. В насаждениях верхней и
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
7
средней частях крутосклонов наиболее существенные изменения происходили в период 1997 по 2010 гг., а для насаждений нижней части такие изменения были в период с 1985 по 1997 гг. (рис. 3А)
Динамика доли дуба черешчатого на северной экспозиции характеризуется снижением на 1-3 единицы (табл. 2). Состав насаждения верхней части пологого склона (5 - 15°) за 25 лет потерял 3 единицы дуба, а насаждения, произрастающие на крутосклонах (25-35°) 1 единицу.
1985 1997 2010
А
ЕЛ Низина склона НСередина склона Ш Вершина склона
Б
ЕВ Вершина склона
Рис. 3. Динамика участия доли дуба (%) в составах насаждений северной экспозиции: А - дуб скальный; Б - дуб черешчатый.
Наибольшие изменения, как показывает рисунок (3Б) происходили в период с 1997-2010 гг.
Скорость вытеснения дуба скального и дуба черешчатого из составов древостоев на северной экспозиции за период с 1997 по 2010 год составляет соответственно 0,13 и 0,15 ед. состава/год.
В большинстве случаев на месте дуба в составе насаждений северной экспозиции появляется: граб кавказский, липа мелколистная, ясень обыкновенный (рис. 4).
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
8
Таблица - 2 Динамика основных таксационных характеристик дуба скального и дуба черешчатого на северной
экспозиции Кубанского лесничества (Западный Кавказ)
№ ППП Год Кв./выд Состав А, лет Боните т Дср, см Нср, м Крутизн а склона Часть склона Полно та Тип леса М, м /га Назначенна я рубка
ТЛУ
Н асаждения дуба скального
20 1985 42/51 5Днс3Гк1Яо1Лпм 60 IV 20,0 16,0 5 - 15° Верхняя 0,8 С1 180 -
1997 42/51 5Днс3Гк1Яо1Лпм 70 IV 20,0 17,0 5 - 15° 0,8 С1 250 -
2010 42/51 4 Днс4Г к 1 Яо 1 Лпм 70 III 21,8 19,5 5 - 15° 0,6 С1 200 -
23 1985 15/47 9Днс1Гк 60 IV 18,0 16,0 25 - 35° Верхняя 0,8 С1 150 -
1997 15/47 9Днс1Гк 70 IV 20,0 16,0 25 - 35° 0,8 С1 230 -
2010 15/47 7Днс3Гк+Яо+Лпм 72 III 20,6 19,0 25 - 35° 0,9 С1 290 -
21 1985 34/30 4Днс3Яо2Гк1Бкв 55 III 20,0 16,0 5 - 15° Средняя 0,7 С1 130 -
1997 34/30 4Днс3Яо2Гк1Бкв 65 III 20,0 18,0 5 - 15° 0,7 С1 200 -
2010 34/30 4Днс3Гк2Яо1Бкв 64 III 24,5 19,0 5 - 15° 0,6 С1 200 -
22 1985 29/35 8Днс2Гк+Бкв 60 IV 14,0 15,0 25 - 35° Средняя 0,5 С1 90 -
1997 29/35 7Днс3Гк 75 IV 19,0 16,0 25 - 35° 0,4 С1 100 -
2010 29/35 5 Днс4Г к 1 Бкв+Яо+Лпм 68 III 22,0 19,0 25 - 35° 0,6 С1 260 -
19 1985 24/7 5Днс1ОС2Лпм2Гк 55 III 18,0 17,0 5 - 15° Нижняя 0,6 С1 130 -
1997 24/7 4Днс2Гк3Лпм1ОС 65 III 22,0 19,0 5 - 15° 0,7 С1 210 -
2010 24/7 4 Днс2Г к2Яо2 Лпм 70 III 23,5 21,0 5 - 15° 0,6 С1 200 -
18 1985 24/6 6 Днс 1ОС2 Лпм 1 Гк 55 III 18,0 17,0 25 - 35° Нижняя 0,6 С1 140 -
1997 24/6 4Днс 1ОС2Гк3 Лпм 65 III 22,0 19,0 25 - 35° 0,6 С1 200 -
2010 24/6 4 Днс3 Гк3 Лпм+ИЛ+ЧШ 64 III 23,8 20,0 25 - 35° 0,5 С1 150 -
Насаждения дуба черешчатого
27 1985 37/16 8 Днч2Г к+Яо 45 IV 16,0 13,0 5 - 15° Верхняя 0,9 Д2 130 ПРХ - 10%
1997 37/19 7 Днч3 Г к+Я0+Лпм 55 IV 18,0 14,0 5 - 15° 0,8 Д2 130 ПРХ - 10%
2010 37/19 5Днч5Гк+Бкв 65 II 24,0 23,0 5 - 15° 0,7 Д2 260 -
31 1985 20/9 5 Днч3 Г к2Бкв 1КЛО+Лпм 60 IV 18,0 15,0 25 - 35° Верхняя 1 Д2 220 -
1997 20/20 4 Днч3 Г к2Бкв 1КЛО+Лпм 70 IV 20,0 17,0 25 - 35° 0,9 Д2 220 ПРХ - 15%
2010 20/20 4 Днч3 Г к2Бкв 1КЛО+Лпм 79 III 21,1 19,0 25 - 35° 1 Д2 330 -
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
9
Бук
Кавказе
Граб Кавказе кия 91%
А
Рис. - 4 Направления сукцессионных смен по северному склону дуба скального (А) и дуба черешчатого (Б).
Таким образом, нами подтверждена зависимость, между
экспозициями, высотой расположения древостоя по склону, его крутизной и долей участия дуба в составах насаждений. Это объясняется тем, что дуб образует насаждения с большим своим участием в тех условиях, где его спутники создают ему меньшею конкуренцию, т. е. на южной экспозиции, в верхних частях склона, и на крутосклонах.
Выводы
1. Экспозиция склона существенно влияет на долю участия дуба в составах насаждений. На южной экспозиции в основном формируются чистые насаждения, а на северной только смешанные.
2. За период с 1997 по 2010 год процесс вытеснения дуба из состава древостоя наиболее интенсивен у дуба скального на северном склоне 0,13 ед. состава/год и у дуба черешчатого на южном и северном склоне соответственно 0,13 ед. состава/год и 0,15 ед. состава/год. Нами установлено, что наименьшая скорость сукцессионых смен наблюдается на скальнодубовом склоне (0,03 ед. состава/год).
3. Сукцессионная динамика древостоев дуба скального и дуба черешчатого схожа. В независимости от экспозиции, высоты
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
Научный журнал КубГАУ, №68(04), 2011 года
10
расположения древостоя по склону и его крутизны, дуб скальный и дуб черешчатый в основном сменяется на граб кавказский и ясень обыкновенный.
4. По мере продвижения по склону на южной и северной экспозициях от водораздела к подножью и от крутых склонов к пологим, доля участия дуба в составе насаждений снижается.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алентьев П. Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав / П. Н. Алентьев; Центр. науч. исслед. ин-т лесной генетики и селекции, Белореч. лаб. селекции орехоплод. пород. - Майкоп : Адыг. отд-ние Краснодар. кн. изд-ва,
1990. - 253 с.
2. Калиниченко Н.П. Дубравы России / Н.П. Калиниченко. - М. : ВНИИЦ лесресурс, 2000. - 536 с.
3. Одум, Ю. Основы экологии / Ю. Одум. - М.: Мир, 1975. - 740 с.
4. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. Порядок рассмотрения и утверждения возрастов рубок главного пользования лесом. - М. : ЦБНТИлесхоз, 1984. - 60 с.
http://ej.kubagro.ru/2011/04/pdf/22.pdf
