CC BY
12
УДК 911.53:574.3 Т.И. Харитонова1
РЕАКЦИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛАНДШАФТОВ МЕЩЕРЫ НА СМЕНУ ТИПОВ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ2
На основе исследований, проведенных в Мещерской низменности, обоснован вывод о том, что биопродуктивность лесов (на примере сосны и ели) слабо зависит от типа природопользования на прилегающей территории и определяется главным образом климатическими условиями. Выявлены разнонаправленные тренды продуктивности лугов в верхних и нижних звеньях катены при разном антропогенном воздействии. Установлено, что синхронность продуктивности лугов с индексом прироста древесины достаточно высока, что подтверждает правомерность оценки динамики продуктивности экосистем совместным использованием дендро-хронологического метода и метода укосов.
Ключевые слова: геосистема, биологическая продуктивность ландшафта, мелиоративная осушительная система, дендрохронология и дендроиндикация, изменчивость прироста, динамика продуктивности лугов.
Введение. В последние десятилетия вопрос реакции ландшафтов на смену типа природопользования встал одинаково остро как в развитых странах, где изменения в структуре землепользования связаны главным образом с изменениями технологий в сельском хозяйстве, так и в странах с переходной экономикой, в том числе в России, где смена типов природопользования объясняется разрушением сельскохозяйственного сектора экономики. По данным космической съемки только за период с 1990 по 2000 г. площадь обрабатываемых земель в некоторых районах Калининградской, Смоленской, Рязанской и Владимирской областей сократилась на 30—65% [22]. К 2009 г. сокращение площади посевов в Рязанской и Владимирской областях достигло уже 80—90% от уровня 1990 г. [9]. Сокращение сельскохозяйственных угодий связывают со снижением реальных цен на продовольствие, с увеличением урожайности в среднем на 25% в расчете на гектар [21] и в целом с интенсификацией сельского хозяйства, что приводит, с одной стороны, к истощению используемых земель, а с другой — к одичанию заброшенных угодий.
Оценка процессов, идущих на запущенных угодьях, неоднозначна. С одной стороны, отмечается уменьшение эвтрофикации водоемов, увеличение депонирования углерода [7], с другой — многие исследования фиксируют природную деградацию заброшенных угодий, т.е. происходит упрощение ландшафтной структуры, уменьшается биологическое разнообразие [13, 15, 16, 24—26], зарастание полей и лугов приводит к исчезновению редких видов животных и птиц.
Постановка проблемы. Большинство антропогенных преобразований ландшафтов нацелено на повышение их биологической продуктивности, величина
которой также служит наиболее очевидным и легко измеряемым показателем их функционирования. Биологическая продуктивность является важнейшей эко-системнойуслугой в терминологии ООН [19]. При социально-экономической оценке ландшафтов урожайность целевых культур определяет выполнение обеспечивающих экосистемных услуг; неизымаемая чистая первичная продукция природных экосистем служит основой выполнения ландшафтом поддерживающих услуг.
Цель исследования — изучение динамики биопродуктивности модельного ландшафта при разных типах природопользования, заканчивающихся прекращением ведения какой-либо хозяйственной деятельности.
Материалы и методы исследований. Район и объект исследований. Исследования проводились в Клепиков-ском районе Рязанской области, это наиболее пониженная центральная часть Мещерской низменности. Территория представляет собой слабоволнистую низменную (около 135 м над уровнем моря) водно-ледниковую песчаную равнину московского возраста, сложенную маломощными песками, подстилаемыми опесчаненными суглинками и водоупорными юрскими глинами [2]. Возвышенные участки зандров заняты елово-сосновыми и сосновыми зеленомошными лесами на иллювиально-железистых подзолах; пониженные участки древних ложбин стока талых ледниковых вод представлены ивняково-осоковыми или сфагновыми болотами на торфяно-глеевых почвах. Переходные участки заняты елово-сосновыми сфагново-зеленомошными лесами на торфянисто-подзолистых глееватых почвах. По данным метеостанции Черусти, среднегодовая температура составляет 4,6 °С с заметным трендом к повышению за счет роста значений январской и мартовской температуры. Среднемного-
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра физической географии и ландшафтоведения, ст. преп.; e-mail: kharito2010@gmail.com
2 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 11-05-01203).
летнее годовое количество осадков составляет 580 мм с незначительным положительным трендом за счет увеличения количества осадков в июне. Превышение количества осадков над испаряемостью в среднем за вегетационный период (май—август) составляет 50 мм. Дополнительное, за счет низинного рельефа, грунтовое увлажнение территории определяет избыточное влагообеспечение вегетационного периода [8].
Объектами исследования выступали природно-антропогенный ландшафт Вожской мелиоративной системы, расположенной в пределах древней ложбины стока с разгрузкой в р. Вожа; относительно возвышенные залесенные ландшафты зандров, связанные стоком с осушенной ложбиной, а также сходные по ландшафтным условиям ПТК, условно неизмененные и находящиеся вне зоны воздействия осушительной системы. Природно-антропогенный ландшафт Центральной Мещеры испытал три смены типа природопользования: после осушения в 1966 г. он был преобразован из водно-болотного угодья в агроландшафт; в 1986 г. после реконструкции дренажной системы и химической мелиорации перешел в стадию интенсивного сельскохозяйственного использования; с 1992 г. заброшен и находится в стадии восстановления.
В Центральной Мещере в 1977 г. основан физико-географический стационар, функционирующий до сих пор. В период с 1977 по 1985 г. исследования проводились совместно с ВНИИ гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова. Установлены пространственно-временные закономерности влияния осушительных мелиораций на ландшафты [3]. В середине 1980-х гг. программа исследований была существенно расширена за счет изучения проблем динамики, функционирования и эволюции ландшафтов [4, 5]. В статье представлены результаты исследования динамики продуктивности ландшафтов, которая оценивалась косвенно — по ежегодному приросту древесины для лесных экосистем и по наземной травянистой фито-массе, отбираемой ежегодно в период максимальной вегетации, для луговых экосистем.
Полевой сбор материалов осуществляли по двум комплексным профилям, заложенным перпендикулярно линии стока осушенной ложбины. На профилях через каждые 25 м проводили полное ландшафтное описание точек и отбор древесных кернов; а по шести геоботаническим профилям, изначально луговым, описан растительный покров и отобраны укосы наземной травянистой фитомассы. Точки на геоботанических профилях не имеют регулярного шага, заложены по катене и характеризуют 4 типа лугов по степени увлажнения: сухие и свежие в верхнем звене катены, влажные, сырые и болотные в нижнем звене. Относительное превышение точек по катене составляет около 1,5—3 м. Ряд точек характеризует как природ-но-антропогенный ландшафт Вожской системы и прилегающие к нему затронутые осушением ландшафты относительно возвышенных зандров, так и их природные ландшафты-аналоги.
Отбор и обработка древесных кернов. Древесные керны ели европейской (Picea abies) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) отобраны буром Пресслера по традиционной методике, затем на приборе "Lintab" определены величины годового прироста. С помощью программного обеспечения Rinntech TSAPWin проведено перекрестное датирование кернов одной породы по каждой точке и измерены значения индексов CDI (Cross Date Index). Этот индекс учитывает показатели синхронности кривых прироста, рассчитанные исходя из процента одинаковых наклонов участков кривой, а также t-критерий Стьюдента, рассчитанный по коэффициентам кросс-корреляции. Таким образом, CDI наиболее достоверно отражает синхронность прироста [23]. Деревья, которые показывали низкие значения индексов синхронности в группе, выбракованы. В результате каждая точка обеспечена данными прироста на основании данных о группах из 6—10 деревьев одной породы со значениями внутригруппового индекса кросс-корреляции 50—80 и индекса CDI 14—21 у сосен и 17—31 у елей.
Затем в программе ARSTAN в два этапа проведено разложение кривых прироста на разночастотные составляющие. На первом этапе с помощью функции кубического сплайна с фиксированным снятием 50% вариации внутри 50-летних периодов была получена кривая низкочастотных колебаний прироста. Низкочастотные колебания рекомендовано снимать с шагом 75—80 лет [14, 18], но относительная молодость древостоя (в среднем 60—100 лет) позволила сократить шаг до 50 лет. На втором этапе с помощью той же функции отфильтрованы колебания внутри 11-летних периодов и получена кривая среднечастотных колебаний приростов. Остатки характеризуют высокочастотные колебания прироста с периодом 1—10 лет (рис. 1). Значения индекса CDI проверены повторно, они незначительно сократились для высокочастотных колебаний, несколько деревьев снова выбраковано, у среднечастотных кривых значения CDI значительно возросли (до 45—77). В итоге для каждой точки составлены обобщенные хронологии среднечастотных и высокочастотных колебаний.
Низкочастотные колебания, или кривые роста, индивидуальны для каждого дерева и имеют главным образом эндогенную природу, поэтому они исключены из дальнейшего исследования. Высокочастотные колебания не соразмерны с изучаемыми периодами хозяйственной деятельности. Наиболее информативны для анализа отклика геосистем на смену природопользования среднечастотные колебания прироста.
Для выделения антропогенной составляющей исследуемых колебаний продуктивности древостоев предварительно были сняты влияющие на них климатические сигналы. При анализе чувствительности кривых прироста к климату использованы методы пошаговой регрессии и корреляционного анализа (программный пакет Statistica). В качестве переменных уравнений
Рис. 1. Разложение кривых прироста на разночастотные составляющие: 1 — исходные данные, мм-1000; 2 — 50-летний сплайн (низкочастотные колебания прироста); 3 — 11-летний сплайн (среднечастотные колебания прироста); 4 — индексы прироста (высокочастотные
колебания)
множественной регрессии взяты среднемесячные значения температуры с мая прошлого года по сентябрь текущего года, количество осадков в те же месяцы, а также ряд производных индексов — средняя температура за летний и зимний периоды, средняя температура вегетационного периода (май—сентябрь), годовая амплитуда температуры, количество осадков за вегетационный период и значения месячного коэффициента увлажнения (последние получены как разница между количеством осадков и испаряемостью). Показатель испаряемости рассчитан по упрощенной формуле, предложенной Л. Одином [20], где учитываются только интегральная солнечная радиация и температура. Интегральная солнечная радиация получена по методике Г.М. Абакумовой с соавторами [1] на основе продолжительности солнечного сияния на метеостанциях Рязань и МГУ.
Всего проверено около 70 разных климатических характеристик. Методом прямого пошагового отбора (Forward stepwise selection) на каждой точке выявлены основные действующие факторы с уровнем значимости >95%. Но так как в большинстве случаев набор чувствительных факторов заметно отличался даже в точках со сходными ландшафтными условиями, потребовалась еще одна итерация отбора. На следующем этапе анализа участвовали только те климатические характеристики, которые оказались значимы для прироста каждой породы хотя бы в одной из исследуемых точек, таким образом число факторов было сокращено до 23 для ели и 20 для сосны. Предположение о сходстве набора климатичесеских факторов, влияющих на ход прироста в одинаковых ландшафтных условиях, легло в основу дальнейшего анализа. Отбор на основе "лучших подмножеств" (Best subsets) еще больше сузил круг факторов и выявил общие черты влияния климата на прирост древесины на всей территории.
Укосы наземной травянистой фитомассы отобраны по геоботаническим профилям в период максимальной вегетации (с 28.06 по 02.06) в каждой точке с двух площадок площадью 0,25 м2, выбранных случайным образом. Воздушно-сухой вес образцов, усредненный для двух площадок, приведен к показателям продуктивности в ц/га. Данные охватывают периоды с 1977 по 1985 г. и с 1994 по 2011 г. Продолжительный перерыв в исследованиях не позволяет строить достоверные тренды и регрессионные модели, поэтому проанализирована синхронность прироста древесины и наземной травянистой фитомассы, оценен вклад климата и дана качественная оценка динамики продуктивности лугов.
Результаты исследований и их обсуждение. Продуктивность лесов. Точки, на которых происходил отбор древесины, сгруппированы по двум основным типам местообитания — автоморфным верхним частям склонов зандровых равнин и гидроморфным нижним частям склонов и примыкающим к ним краевым частям ложбины стока. Моделирование выполнено отдельно для ели и сосны в каждом типе местообитания. Главным принципом построения регрессионных моделей было убеждение в том, что на ограниченной территории в сходных ландшафтных условиях прирост древесины должен определяться сходным набором климатических факторов. Поэтому, несмотря на то что набор переменных, наиболее точно описывающий ход прироста в разных точках одной группы, мог несколько отличаться, в конечную модель включены только те факторы, которые с высокой вероятностью вносили вклад в описание обобщенных хронологий на всех точках в пределах выделенной группы. Число переменных, включенных в уравнения множественной регрессии, определялось совокупным коэффициентом детерминации Я2. Для моделирования среднечастот-
мм • 1000 1500
1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700
1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006
Годы
мм • 1000 1500
1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700
1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006
Годы
Рис. 2. Среднечастотные колебания прироста ели в гидроморфных урочищах (1) и их линейная аппроксимация на основе уравнения множественной регрессии (2). Переменные регрессии: гидротермический коэффициент апреля и октября, средняя температура сентября: а — краевая часть осушенного болота (т. 4), коэффициент детерминации К2 = 0,72; б — краевая часть болота вне зоны осушения (т. 38),
коэффициент детерминации К2 = 0,69
ных колебаний прироста использованы полученные сходным образом среднечастотные колебания климатических характеристик.
Среднечастотные колебания прироста ели в гидроморфных условиях показывают высокую степень синхронности (рис. 2, а, б) и на 69—78% определяются тремя факторами — коэффициентом увлажнения в апреле и октябре и температурой в сентябре. Коэффициент увлажнения в апреле положительно связан с приростом во всех гидроморфных местообитаниях: чем выше увлажнение, тем больше прирост ели. Увеличение значений коэффициента увлажнения в октябре в период с 1967 по 1973 гг., вызванное значительным ростом количества осадков (в среднем на 30 мм и до 60 мм в отдельные годы) при общем снижении температуры в среднем на 1 °С, с высокой точностью предсказывает уменьшение продуктивности лесов в этот период. Но в последующие годы вклад этого фактора незначителен. Температура в сентябре положительно связана с приростом.
В автоморфных условиях среднечастотные колебания прироста ели на 35—70% объясняются действием двух факторов — температурой апреля и разницей средних значений температуры теплого (май—сентябрь) и холодного (декабрь—январь) периодов. Увеличение амплитуды температуры тормозит развитие ели. Высокие значения температуры апреля также негативно сказываются на приросте. Оптимальная для ели температура апреля составляет 4—5 °С, при температуре >8 °С наблюдается заметное снижение прироста. Важность апрельской температуры для прироста сосны обыкновенной также показана в исследованиях Т. А. Сазоновой в Карелии [10]: повышение температуры до 8—10 °С неблагоприятно воздействует из-за того, что еще не оттаявшая почва не может обеспечить корни деревьев необходимой влагой. Г. Г. Суворова отмечает сходную реакцию ели сибир-
ской, для начала вегетации которой также наиболее благоприятны невысокие значения температуры при высоком запасе влаги в почве [11].
Для среднечастотных колебаний прироста ели на всех точках исследования характерно отсутствие значимой зависимости от летних климатических характеристик. Температура и количество осадков в летние месяцы выходят на первый план для регионов с дефицитом тепла [12, 18] или влаги [6]. Мещерский регион находится в благоприятных климатических условиях, вегетационный период вполне обеспечен теплом и влагой, а на наиболее дренированных и сухих вершинах песчаных грив ель, как правило, не селится. Таким образом, увеличение или уменьшение продуктивности Мещерских лесов зависит от периодов ранней и поздней вегетации. Ранневесенний фотосинтез обеспечивает потребности хвойных растений в асси-милятах на весь последующий период вегетации, а поздним летом и осенью происходит накопление ас-симилятов для следующего года жизни растения.
Сезонная амплитуда температуры сказывается только в автоморфных урочищах, что объясняется практически непрерывным процессом фотосинтеза хвойных, который нарушается морозными зимами и жарким летом. Пониженные участки гидроморфных урочищ больше защищены от перепада температуры смягчающим действием накапливающегося снега зимой и повышенным уровнем грунтовых вод летом.
Различия в динамике прироста ели на осушенных территориях и вне зоны осушения сказываются в силе отклика на возмущающий фактор. Амплитуда колебаний продуктивности древостоев на осушенных территориях в период с 1960 по 1980 г. особенно велика. В 1958—1960 гг. в районе будущего осушения проводились выборочные рубки, с чем связан высокий пик прироста в эти годы у сохранившихся деревьев. Снижение прироста в период с 1967 по 1970 г. наибо-
мм • 1000
мм • 1000
н т N л оо со оо оо оо
N NN N
■^ЧООООГЧ^^ООООГЧтГЧООО ОСЧтГЧООООГЧ-
^ ь. оо оо оо оо оо о\ а\ о о (
СТ*\ СТЧ 0> Р*\ СТ\ ОУ Р*\ 0\ СТ*\ СТ*\ СТЧ СТ*\ СТ*\ 0*\ о о _
Рис. 3. Среднечастотные колебания прироста деревьев (а — ель европейская, б — сосна обыкновенная) в гидроморфных урочищах с исключенным влиянием климата: 1 — прирост в эталонных урочищах, 2 — в осушенных урочищах
лее ощутимо происходит на территории, осушенной в 1966 г., здесь на негативное влияние климатических факторов наложился процесс перестройки древостоев после изменения водного режима. В этот период осушение сказалось неблагоприятно даже на продуктивности гидроморфных урочищ.
Среднечастотные колебания прироста сосны в гидроморфных условиях на 55—87% описываются кривыми хода количества суммарных осадков за летний период (июнь—август) и количества осадков в мае. При этом влияние осадков в мае положительное, с увеличением майской влажности увеличивается прирост сосны, а влияние суммарного увлажнения за летний период носит разнонаправленный характер — в фоновых условиях высокий прирост древесины соответствует пониженному увлажнению в летний период, а на осушенных участках, наоборот, сухое лето тормозит прирост сосны.
В автоморфных урочищах среднечастотные колебания прироста сосны на 24—86% зависят от тех же факторов, но добавляется действие осадков февраля. Связь с осадками за вегетационный период положительна практически во всех точках. Влияние количества осадков в феврале тоже разнонаправленно — на осушенных участках повышение запасов снега в феврале ведет к увеличению продуктивности лесов, а в фоновых урочищах негативно сказывается на приросте сосны.
Таким образом, выявленные зависимости показывают, что в Мещере сосны предпочитают относительно сухие условия вегетационного периода, что согласуется с исследованиями Г.Г. Суворовой в Сибири.
Среднечастотные колебания прироста сосны отличаются в целом более низкими значениями коэффициента вариации, не прослеживается и связь неравновесности прироста с воздействием осушения, как это выявлено для ели.
Вклад антропогенного фактора в среднечастотные колебания прироста выявляется после снятия флук-
туаций, вносимых выявленными климатическими предикторами. Несмотря на невысокую дисперсию регрессионных остатков, их анализ показал, что в период, последовавший за осушением (рис. 3, а, б), среднечастотные колебания прироста, не описанные климатическими переменными, в одинаковых ландшафтных условиях асинхронны. Спустя приблизительно 15 лет после стресса, вызванного нарушением гидрологического режима территории, кривые остатков от моделирования постепенно синхронизируются. Период стабилизации в 15 лет справедлив как для ели европейской, так и для сосны обыкновенной. Реконструкция дренажной системы и интенсификация сельского хозяйства в 1986 г., а также начавшийся в 1992 г. процесс вторичного заболачивания в результате забрасывания угодий до настоящего момента никак не отразились на среднечастотных колебаниях прироста древесины.
Для высокочастотных колебаний (индекса) прироста оказалось намного сложнее найти общий набор прогнозирующих факторов, тем не менее выявленные показатели имеют логическую общность. Так, ель европейская оказалась чувствительна к амплитуде зимней и летней температуры в одних урочищах и отдельно к среднезимней и среднелетней температуре — в других. При этом в обоих случаях ели требуется более теплая зима и прохладное лето. Высокую значимость показывают среднелетняя температура предыдущего года, а также климатические показатели сентября и октября — в одних случаях количество осадков, в других — температура, в третьих — гидротермический коэффициент, при этом предпочтения нельзя объяснить ландшафтным положением.
Высокочастотные колебания прироста сосны на всех точках показали наибольшую положительную чувствительность к температуре марта. Вероятно, из-за того что средняя температура марта редко превышает нулевую отметку, ее влияние сказывается не столько на увеличении интенсивности фотосинтеза,
сколько на создании благоприятных почвенных условий для фотосинтеза в последующие месяцы. Связь со среднелетними значениями температуры текущего и предыдущего годов отрицательная, сосна так же, как и ель, "не любит" жару. На всех исследованных точках проявилось положительное влияние на прирост сосны гидротермического коэффициента вегетационного периода (апрель—сентябрь) предыдущего года и отрицательное влияние осадков в сентябре.
Динамика продуктивности лугов показывает высокую синхронность между точками, рассчитанный индекс кросс-корреляции CDI составляет в среднем 34 (это выше, чем аналогичный индекс, полученный для групп деревьев в пределах одной площадки), средний индекс синхронности Glk [23] — 77% однонаправленных отрезков кривой. Заметно выбиваются из общей картины синхронности осушенные луга в нижних частях катены, для них средний CDI составляет 10—12.
Синхронность продуктивности лугов с индексами прироста древесины также довольно высока, что свидетельствует о правомерности косвенной оценки динамики продуктивности экосистем дендрохроноло-гическим методом и методом укосов. Максимальной синхронностью прироста характеризуются луга и леса в сходных гидрогеологических условиях. Так, в авто-морфных местообитаниях индекс кросс-корреляции CDI составляет для них 19—25, а индекс синхронности 79—87% (рис. 4). Надо отметить, что наиболее согласован прирост ели вне зоны осушения с ежегодной фитомассой лугов в верхних звеньях катены (свежие, сухие и мезофитные) без зависимости от осушения. Меньшая синхронность с лугами верхних звеньев кате-ны отмечена для сосны. Продуктивность сырых лугов и болот, как естественных, так и осушенных, асинхронна с приростом древесины.
Динамика продуктивности лугов выглядит следующим образом. Окультуренные дренированные луга на месте болот с момента преобразования производили фитомассу в среднем на 5 ц/га меньше, чем в исходных ПТК. Потери во многом объясняются сменой набора высокопродуктивных болотных видов разнотравно-злаковой растительностью. В период эксплуатации их продуктивность снизилась и продолжает снижаться в настоящий момент, несмотря на возрастающую гидроморфизацию лугов и смену их видового состава.
Продуктивность сырых лугов в естественных условиях и в зоне осушения не отличается, при этом наблюдается общий тренд к увеличению фитомассы за время наблюдений в среднем на 5—7 ц/га, достигающей в последние десять лет уровня болотных ПТК (28—34 ц/га). Гидроморфизация лугов низкого уровня отмечена также в результате исследований динамики индексов увлажнения Раменского, которые возрасли в среднем на 6 баллов и указывают на верхнюю границу сыролуговой растительности [17].
Фитомасса осушенных лугов верхних звеньев катены на 6—8 ц/га ниже, чем у неосушенных аналогов. Наблюдается небольшой тренд к понижению продуктивности, во многом обусловленный процессами зарастания лесной растительностью, но даже на открытых лугах вторичное заболачивание не служит фактором их реабилитации и роста.
Выводы:
— с прекращением хозяйственной деятельности не произошло роста продуктивности фитоценозов;
— среднечастотные колебания прироста древесины на 63—87% зависят от климата. На ежегодную продукцию лесов наибольшее влияние оказывают климатические переменные для весны и осени. Динамика
климата в вегетационный период слабо сказывается на общем приросте, из чего можно заключить, что лесные экосистемы Мещеры находятся в оптимальных для них условиях соотношения тепла и влаги. На осушение в 1966 г. деревья отреагировали некоторым снижением прироста, но начиная с 1980 г. динамика осушенных лесов синхронна динамике фоновых экосистем; заметных откликов на реконструкцию дренажной системы 1986 г., как и на подъем уровня грунтовых вод за последние 20 лет, не отмечено;
— высокочастотные колебания продуктивности осушенных и неосушенных местообитаний синхронны и на 28—67% зависят от климата, но, несмотря на строгий отбор факторов, для высокочастотных колебаний не удалось найти общих климатических сигналов, отвечающих за прирост в сходных местоположениях;
— продуктивность луговых экосистем снизилась при изменении уровня грунтовых вод, но если при
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абакумова Г.М., Горбаренко Е.В., Незваль Е.И и др. Климатические ресурсы солнечной энергии Московского региона. М.: Либроком, 2012. 312 с.
2. Анненская Г.Н., Мамай И.И., Цесельчук Ю.Н. и др. Ландшафты Рязанской Мещеры и возможности их освоения. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 246 с.
3. Географические проблемы осушительных мелиора-ций // Под ред. К.Н. Дьяконова, Н.А. Гвоздецкого. М., 1990. 188 с.
4. Дьяконов К.Н., Абрамова Т.А. Итоги палеоландшафт-ных исследований в Центральной Мещере // Изв. РГО. 1998. Т. 130, вып. 4. С. 10-21.
5. Иванов А.Н. Многолетние состояния и тенденции развития геосистем Центральной Мещеры // Ландшафтная школа Московского университета: традиции, достижения, перспективы. М.: Русаки, 1999. С. 108-119.
6. Кузнецова Е.П., Козлов Д.Н. Внутриландшафтная изменчивость радиальных приростов лиственницы сибирской (larix sibirica ledeb.) Терехольской котловины Тывы в XX в. // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер. Биология, 2011. № 4. С. 325-337.
7. Люри Д.И., Горячкин С.В, Караваева Н.А. и др. Динамика сельскохозяйственных земель в России в ХХ веке и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.
8. Мамай И.И., Мироненко И.В. Пространственные закономерности временных свойств природных территориальных комплексов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 4. С. 12-17.
9. Мухин Г.Д. Эколого-экономическая оценка трансформации сельскохозяйственных земель европейской территории России в 1990-2009 гг. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2012. № 5. С. 19-27.
10. Сазонова Т.А. Эколого-физиологическая характеристика сосны обыкновенной. Петрозаводск: Vrso, 2011. 207 с.
11. Суворова Г.Г. Фотосинтез хвойных деревьев в условиях Сибири. Новосибирск: Наука, Сибирское предприятие, 2008. 227 с.
12. Andreassen K., Solberg, S, Tveito O.E. et al. Regional differences in climatic responses of Norway spruce (Picea abies L. Karst) growth in Norway // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 222. P. 211-221.
ведении хозяйственной деятельности урожайность осушенных лугов поддерживалась на относительно высоком уровне и в некоторые годы даже превышала фитомассу неосушенных аналогов, то после того как угодья были заброшены, разница между продуктивностью измененных и фоновых лугов стала увеличиваться. Таким образом, луговые экосистемы, за исключением лугов низкого уровня, не адаптировались к новым гидрогеологическим условиям. Если не происходит сукцессионных смен в сторону лесной растительности и отсутствует хозяйственное управление, то луга скорее деградируют, чем восстанавливаются;
— исследованный природно-антропогенный ландшафт после прекращения на нем хозяйственной деятельности утратил свою обеспечивающую экосистем-ную услугу, но пока не компенсировал эту потерю увеличением чистой первичной продукции, являющейся важной частью поддерживающих услуг.
13. Calvo-Iglesias M.S., Fra-Paleo U, Diaz-Varela R.A. Changes in farming system and population as drivers of land cover and landscape dynamics: The case of enclosed and semi-openfield systems in Northern Galicia (Spain) // Landscape and Urban Planning. 2009. Vol. 90. P. 168-177.
14. Cook E.R., Peters K. The smoothing spline: a new approach to standardizing forest interior tree-ring width series for dendroclimatic studies // Tree-ring Bull. 1981. Vol. 41. P. 45-53.
15. Franz, K.W., Romanowski J., Saavedra D. Effects of prospective landscape changes on species viability in Segre River valley, NE Spain // Landscape and Urban Planning. 2011. Vol. 100, N 3. P. 242-250.
16. Katoh K., Sakai S., Takahashi T. Factors maintaining species diversity in satoyama, a traditional agricultural landscape of Japan // Biolog. Conserv. 2009. Vol. 142. Iss. 9. P. 1930-1936.
17. Kharitonova T. Destructive evolution of postmeliorated landscapes of Central Meschera // J. Landscape Ecology. 2011. Vol. 4, N 3. P. 41-48.
18. Makinen H, Nojd P., Kahle H.-P. et al. Radial growth variation of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) across latitudinal and altitudinal gradients in central and northern Europe // Forest Ecology and Management. 2002. Vol. 171. Р. 243-259.
19. Millennium Ecosystem Assessment // Ecosystems and Human Well-Being: Synthesis. Washington: Island Press. 2005. 155 p.
20. Oudin L., Hervieu F., Michel C. et al. Which potential evapotranspiration input for a lumped rainfall-runoff model? Pt. 2. Towards a simple and efficient potential evapotranspiration model for rainfall-runoff modelling // J. Hydrology. 2005. Vol. 303. P. 290-306.
21. Parris K. European agricultural landscapes supply and demand: implications of agricultural policy reform // The new dimensions of the European landscape. Proceed. of the Frontis workshop on the future of the European cultural landscape Wageningen, The Netherlands 9-12 June 2002. P. 7-37. URL: library.wur.nl/frontis/landscape (дата обращения: 25.01.2013)
22. PrishchepovA.V., MüllerD., Dubinin M. et al. Effects of institutional changes on land use: agricultural land abandonment during the transition from state-command to market-driven economies in post-Soviet Eastern Europe // Environ. Res. Lett. 2012. Vol. 7. 17 р.
23. RinnTech, 2005. TSAP-Wm. Time series analysis and presentation for dendrochronology and related application. Vers. 0.53 (www.rinntech.com).
24. Romermann C., Dutoit T., Poschlod P. et al. Influence of former cultivation on the unique Mediterranean steppe of France and consequences for conservation management // Biolog. Conserv. 2005. Vol. 121. Iss. 1. P. 21-33.
25. Surmacki. A. Habitat use by three Acrocephalus warblers in an intensively used farmland area: the influence of breeding
patch and its surroundings // J. Ornithology. 2005. Vol. 46. Р. 160-166.
26. Uematsu Y., Koga T., Mitsuhashi H. et al. Abandonment and intensified use of agricultural land decrease habitats of rare herbs in semi-natural grasslands // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2010. Vol. 135. Р. 304-309.
Поступила в редакцию 24.04.2013
T.I. Kharitonova
RESPONSE OF THE PRODUCTIVITY OF MESHCHERA LANDSCAPES TO THE CHANGES IN
NATURE MANAGEMENT TYPES
The investigations in the Meshchera lowland made it possible to conclude that the forest productivity (as exemplified by pine and spruce) shows poor correlation with the nature management type at the adjacent territory and depends mainly on climatic conditions. Differently directed trends of meadow productivity in the upper and lower parts of catenas were identified under different anthropogenic pressure. It was found that meadow productivity is highly synchronous with the index of timber volume increment. Therefore it is fully acceptable to estimate the dynamics of ecosystem productivity by combining the tree-ring analysis and the method of experimental cuts.
Key words: geosystem, biological productivity of landscapes, ameliorative drainage system, tree-ring analysis and indication, variability of timber volume increment, dynamics of meadow productivity.
