Породный состав и жизненное состояние подроста на ранних стадиях естественных и антропогенных восстановительных сукцессий в припоселковых кедровниках Томской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 630*231:581.524.3+582.475(571.16)

Е.Н. Пац

ИМКЭС СО РАН, Томск

ПОРОДНЫЙ СОСТАВ И ЖИЗНЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОДРОСТА НА РАННИХ СТАДИЯХ ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СУКЦЕССИЙ В ПРИПОСЕЛКОВЫХ КЕДРОВНИКАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

В припоселковых кедровниках изучен породный состав и состояние подроста на трех этапах лесообразовательного процесса. Анализ виталитетных спектров показал, что под пологом материнского древостоя присутствуют все категории жизненного состояния подроста, а на вырубках и в культурах лишь подрост высокой жизненности.

E.N. Patz

Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems,

Siberian Branch of the Russian Academy of Science (IMCES SBRAS), Tomsk

TREE COMPOSITION AND VITALITY OF SEEDLINGS IN EARLY STAGES OF NATURAL AND ANTHROPOGENIC SUCCESSIONS IN SIBERIAN STONE PINE FORESTS NEAR SETTLEMENTS IN TOMSK OBLAST

Tree composition and state of the seedlings were studied in Siberian stone pine forests near settlements during 3 stages of forest - forming process. Vitality distribution indicated that there were all vitality groups of seedlings under mother tree canopy and high vitality groups in felling areas and plantations only.

Проблема сохранения и восстановления припоселковых кедровников -ценных в экологическом, ландшафтно-эстетическом, промысловом, научном и культурном отношении антропогенно трансформированных темнохвойных лесов, памятников природы Томской области - стоит достаточно остро.

Для них характерны выраженные в той или иной степени признаки ослабления и деградации, которая связана, прежде всего, с нерегулируемой деятельностью человека (многолетним стихийным орехопромыслом, выпасом скота, локальными лесными пожарами, повышенной рекреационной нагрузкой). В ослабленных насаждениях широкое распространение получили очаги вредных насекомых и гнилевых болезней, что сопровождается увеличением площадей санитарных рубок [1]. К распаду древостоев приводят участившиеся в последние время ураганы. Из-за низкого потенциала возобновления кедра, когда общее количество его подроста обычно не превышает 1-2 тыс. шт./га, естественное восстановление исходных кедровых насаждений затруднено [1].

В настоящее время на нарушенных участках припоселковых кедровников лесовосстановление осуществляется как в результате естественных процессов под материнским пологом, зарастания свободных площадей на вырубках, так и созданием лесных культур. Детали этих процессов для припоселковых кедровников не изучены.

Наши исследования проведены в 2010 г. в припоселковых кедровотемнохвойных древостоях южной тайги и подтайги на Обь-Томском и Томь-Яйском междуречьях.

Оценку жизненного состояния (виталитета) древесного подроста в исследованных насаждения проводили на постоянных (ППП) и временных (ВПП) пробных площадях. Определение виталитета подроста проводилось при сплошном его перечете на трансектах путем глазомерной оценки каждого экземпляра с использованием шкалы категорий жизненного состояния взрослых деревьев по характеристикам кроны, предложенной В.А. Алексеевым [2], с последующими дополнениями для кедра [3]. В нашей учитывалось также поражение подроста сибирским кедровым хермесом, наличие перевершиниваний, заболевания хвои и стволика. Подрост распределялся по 5 категориям состояния: I - здоровый подрост; II - ослабленные молодые особи подроста; III - сильно ослабленные особи; IV - отмирающий подрост; V -сухостой.

В работе проанализированы данные 14 пробных площадей размером 0,5-1 га, которые были заложены в разнотравных кедровниках 130-160-летнего возраста, составляющих большую часть выделов припоселковых урочищ на серых и темно-серых лесных почвах. Древостой на пробных площадях одновозрастный и представлен кедром сибирским (10К), классы бонитета - II-III, полнота насаждений - от 0,4 до 1. Часть пробных площадей была заложена на вырубках и в культурах кедра.

Исследованные сообщества были объединены по этапам

лесообразовательного процесса в три группы: 1 - восстановление под пологом материнского древостоя; 2 - начало демутационной сукцессии на вырубках; 3 -лесокультурный этап.

Для оценки особенностей развития лесообразовательного процесса В.Н. Седых [4] предложил ввести следующие признаки сукцессий: прогрессивность и регрессивность, активность, продолжительность, повторяемость,

масштабность, дифференцированность, агрессивность, насыщенность,

прогнозируемость, сукцессионная сложность.

В наших исследованиях на разных этапах лесообразовательного процесса были выявлены различные признаки сукцессий. Так, под пологом древостоя в изученных припоселковых кедровниках прогрессивные черты развития сукцессий проявились в формировании разнопородного подроста из пяти лесных пород (кедр, пихта, ель, береза и сосна) в этих сообществах, более устойчивого к различным лимитирующим факторам среды. Количественные показатели подроста колеблются от 2,75 и до 10,17 тыс. шт./га. У кедрового подроста под пологом материнского древостоя в виталитетном спектре присутствуют все жизненные состояния (рис.1, 1), от здорового до сухостоя,

что, по-видимому, можно трактовать как регрессивную форму развития сукцессии, поскольку молодые особи, имеющие признаки ослабления и много повреждений, в дальнейшем п Лесообразование оценивается временем существования фаз развития насаждений [4]. На всех пробных площадях в припоселковых кедровниках с наличием материнского полога были отмечены в зависимости от стадии онтогенеза подроста интенсивно-активное и пассивное лесообразование, продолжительностью 6-24 лет и 36-55 лет соответственно. Первая категория состояния подроста, в которую мы отнесли неповрежденные особи с высокой жизненностью, объединяет от 38 до 87% со средним приростом в высоту 5,6 см.

Рис. 1. Виталитетные спектры подроста в кедрово-темнохвойных древостоях на различных этапах лесообразовательного процесса:

1 - под пологом материнского древостоя; 2 - начало демутационной сукцессии

на вырубках; 3 - лесокультурный этап

На вырубках в начале демутационной сукцессии в основном проявляется регрессивная форма развития изученных сообществ, связанная с уничтожением части подроста в ходе рубок и высокой конкуренцией оставшихся ослабленных особей с активно захватывающими осветленные участки видами трав. Интенсивно-активное лесообразование в сложной сукцессии, состоящей из шести древесных пород (кедр, пихта, ель, сосна, береза и ива), на данном этапе возможно лишь за счет ювенильных особей 4-15-ти лет, преобладающих в возрастном спектре. Из общего количества подроста 2,45 тыс. шт./га к первой категории состояния было отнесено от 80 до 100% экземпляров, а средний прирост особей подроста составил 22,7 см, что в три раза превышает этот

показатель у естественного возобновления под пологом материнского древостоя.

На лесокультурном этапе (возраст кедра 8-17 лет) в припоселковых кедровниках мы отмечали прогрессивную форму развития при интенсивноактивном лесообразовании. Средний прирост подроста в высоту в этой сложной сукцессии при участии шести лесных пород (кедр, пихта, сосна, осина, береза и ива) составил 22,0 см. Несмотря на малое количество выжившего подроста кедра (от 1,62 до 2,05 тыс. шт./га), его здоровые особи составляют от 85 до 100%.

Для всех этапов лесообразовательного процесса изученных сложных сукцессий припоселковых кедровников со средневременной (рис. 1, 3) и долговременной (рис. 1,1 и 1, 2) продолжительностью в целом характерна прогрессивная форма развития сукцессий при достаточном количестве подроста - от 2,75 до 10,17 тыс. шт./га всех категорий состояния под пологом насаждений. При естественном возобновлении под пологом материнского древостоя в кедровниках дифференциация подроста по жизненному состоянию выражена сильнее, а виталитет подроста ниже, чем при демутационной сукцессии на вырубках и при искусственном лесовосстановлении.

Интенсивно-активное прохождение возрастных этапов и преобладания здорового подроста наблюдается только в культурах и на вырубках, но без желаемого эффекта возобновления насаждений в связи с его малым количеством.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бех., И.А. Кедр - жемчужина Сибири. [Текст]/ И.А. Бех, С.А. Кривец, Э.М. Бисиро-ва. - Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2009. - 50 с.

2. Алексеев, В.А Определение жизненного состояния древостоев/ В.А. Алексеев [Текст]// Труды Санкт-Петербургского научноисследовательского института лесного хозяйства. - СПб., 2004. Вып. 2 (12). - С. 24-33.

3. Кривец, С.А. Виталитетная структура древостоев кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour на юго-востоке Западной Сибири [Текст]/ С.А. Кривец, Э.М. Бисирова, Д.А. Демидко// Вестник Томского государственного университета. 2008. № 113. - С. 225-231.

4. Седых, В.Н. Лесообразовательный процесс [Текст]/ В.Н. Седых. -Новосибирск: Наука, 2009. - 164 с.

© Е.Н. Пац, 2011