CC BY
45
УДК 630* 624.1:582.475 (571.16)
И.А. Бех
ИМКЭС СО РАН, Томск
СОВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА И ПРОГНОЗ СОСТОЯНИЯ КЕДРОВЫХ ЛЕСОВ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ В СРЕДНЕСРОЧНОЙ И ДОЛГОСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ
Рассмотрена динамика темнохвойно-кедровых лесов области за период с 1966 г. по 1998 г. Отмечено снижение интенсивности их восстановления с 12,3% до 2,1%. Приведены прогнозные данные об изменении площади, видового состава, возрастной и типологической структуры кедровых лесов за ближайшие 20 и 50-100 лет.
I.A. Bekh
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems,
Siberian Branch of the Russian Academy of Science (IMCES SBRAS), ^msk
THE MODERN DYNAMICS AND MIDDLE- AND LONG-TERM PREDICTION OF STATE OF SIBERIAN STONE PINE FORESTS IN TOMSK OBLAST
The dynamics of dark coniferous Siberian stone pine forests are considered in Tomsk Oblast since 1966 till 1998. The decrease of their reforestation rate from 12,3% to 2,1% is rated. Their area changes, tree composition, and aged and typological structures are predicted for 20 and 50-100 years ahead.
В процессе восстановительной и возрастной динамики, под влиянием рубок и лесных пожаров площади и запасы кедровых лесов постоянно изменяются. В целом по области многолетняя динамика имеет положительную направленность. За период с 1978 г. по 2000 г. площадь кедровых лесов увеличилась на 226,2 тыс. га, запасы - на 77,6 млн. м3. С 2000 г. по 2009 г. площадь кедровников увеличилась на 87,5 тыс. га и запасы на
-5
15,3 млн. м , в основном за счет передачи в федеральный фонд лесов, находившихся в ведении совхозов.
Многолетняя динамика кедровых лесов по лесничествам положительная, хотя в периоды крупных лесных пожаров и активных рубок кедра (1978-1998 гг.) в Александровском, Верхнекетском, Колпашевском, Кривошеинском и Чаинском лесничествах площади кедровых лесов заметно уменьшились. Отмечено снижение интенсивности восстановления кедровых лесов. Так, за период с 1966 г. по 1978 г. площадь кедровников увеличилась на 12,3%, с 1978 г по 1988 г. - на 6,1%, а с 1988 г. по 1998 г. - только на 2,1% [1].
Изучение возрастной структуры [2] зеленомошных и мелкотравно -зеленомошных кедровников выявило существенные различия их возрастной динамики. В кедровнике мелкотравно-зеленомошном после выхода кедра в господствующий ярус его участие в составе насаждения не превышает 4-5 единиц, продолжается до календарного возраста 380-400 лет. Распад кедрового элемента леса начинается с 320-360 лет и продолжается до 400-420 лет. Смена кедра пихтой ясно выражена. После перехода господства к пихте в древостое участвует ель, в небольшом количестве кедр и лиственные породы.
Такой состав может сохраняться до очередного катастрофического разрушения насаждения и начала нового сукцессионного ряда развития.
В кедровниках зеленомошных участие кедра повышается до 7-8 единиц. Кедр сохраняет преобладание до 520-560 календарных лет. При беспожарном развитии через 560-600 лет на месте зеленомошных кедровников формируются разнотравные, выработанные, по В.Н. Сукачеву [3], пихтово-кедровые древостои с преобладанием ели. Участие березы не превышает 1-2 единиц. Насаждения устойчивые, сохраняют основные параметры длительное время. В большинстве случаев отмечается групповое размещение содоминирующих пород.
Вырубки и гари разнотравных кедровников активно зарастают травянистой растительностью, березой и осиной. Только через 15-20 лет под пологом лиственных молодняков, после снижения плотности напочвенного покрова поселяются кедр, ель и пихта. Благодаря хорошим лесорастительным условиям темнохвойные породы выходят в господствующий ярус через 60-80 лет или через 80-100 лет после уничтожения материнского древостоя. Участие кедра в составе насаждения первоначально увеличивается за счет отпада березы и осины, а затем пихты и ели и достигает максимума 6-7 единиц в возрасте 240-260 лет. Формируются одновозрастные или относительно разновозрастные кедровники с участием ели, пихты и березы с абсолютным преобладанием в молодом поколении ели и пихты. Через 350380 календарных лет кедр постепенно уступает место на юге области пихте, на севере - ели.
В зависимости от возраста, состава, продуктивности и полноты насаждений в пределах описанных рядов сукцессий существует множество вариантов, характерных для каждого конкретного древостоя. Однако для всех древостоев характерно, что с началом разрушения кедрового древостоя изменяется состав, снижается средний возраст и средний диаметр насаждения. Одновременно повышается разница в таксационных характеристиках кедра, пихты и ели за счет уменьшения количества экземпляров кедра и накопления ели и пихты в низких ступенях толщины.
Анализ распределения деревьев по возрастным группам и ступеням толщины позволяет установить продолжительность эндогенетических сукцессий, выявить закономерности развития насаждений и разработать систему лесохозяйственных мероприятий по предупреждению нежелательных смен пород, направленному формированию и повышению продуктивности кедровых лесов.
Изменения состояния и структуры кедровых лесов области в ближайшие 20 лет будут определяться восстановлением коренных формаций на гарях и шелкопрядниках 60-100-летней давности, формированием кедровых молодняков на вырубках с сохраненным подростом и разрушением оставленных кулис на пройденных рубками площадях. На указанные процессы будут накладываться лесные пожары и инвазии вредителей леса.
Как отмечалось выше, интенсивность восстановительных процессов с 1978-1988 гг. по 1988-1998 гг. снизилась на 4%, в основном за счет
сокращения площади кедровых молодняков. Согласно лесоустроительной инструкции, до 1995 г. вырубки темнохвойных лесов с сохраненным подростом учитывались как покрытые лесом площади и относились в кедровое хозяйство. Через 10-15 лет последующее возобновление березы и осины обгоняло в росте темнохвойные породы и при очередном лесоустройстве значительные площади переводились в лиственные молодняки.
В связи с прекращением рубок кедра, общим снижением объемов лесопользования и наличием огромного восстановительного потенциала лесов области, в ближайшие годы следует ожидать стабилизации или небольшого сокращения площади кедровых молодняков, значительного увеличения площади средневозрастных и небольшого роста площади приспевающих кедровников, сокращения площадей, а особенно запасов спелых насаждений.
Сокращение площади кедровых молодняков возможно за счет дальнейшего перевода их в лиственное хозяйство, которое не будет восполняться естественным и искусственным восстановлением кедра на вторично свободных территориях. Площади средневозрастных насаждений вырастут в процессе восстановительных смен и увеличения участия кедра в господствующем пологе лиственных насаждений с примесью и наличием второго яруса темнохвойных пород. Приспевающие кедровники увеличат площадь за счет средневозрастных насаждений. Сокращению площадей и запасов спелых кедровников будет способствовать прекращение рубок кедра, высокий расчетный возраст спелости кедровых насаждений (240 лет), окончательный распад оставленных кулис и разрушение кедрового элемента леса в насаждениях старше 260 лет.
В процессе естественного развития площадь кедровых лесов области в ближайшие 20 лет, при современном уровне их использования, может увеличиться на 10-12%. При этом, в северных лесничествах - на 12-14%, а в южных только на 6-7%. Причина - невостребованность к лесопользованию на севере лиственных лесов, и, следовательно, потенциальных кедровников и усиление вовлечения в эксплуатацию в ближайшие годы лиственных лесов в южных районах. Необходимо учитывать, что 85% площадей потенциальных кедровников находятся на севере области. Особенно перспективными для естественного расширения площадей кедровых лесов являются Александровское, Бакчарское, Верхнекетское, Каргасокское, Улу-Юльское и Чаинское лесничества. Пространственная структура и средние показатели видового состава кедровых лесов по лесничествам и области в целом за ближайший 20-летний период изменятся незначительно. Повысится статус припоселковых кедровников, как уникальных и особо охраняемых лесных объектов.
В пределах Западно-Сибирской равнины кедровая формация весьма устойчива, в северной, средней и южной тайге является зональным типом растительности. В настоящее время кедровники широко распространены от лесотундровых редколесий на севере, до лесостепных районов на юге,
совместно с елью и пихтой успешно растут на свежих, сырых и влажных почвах различного гранулометрического состава. В периоды вековых потеплений климата кедр продвигался на север в пределы современной лесотундры и тундры, а при похолоданиях занимал районы лесостепи и степи.
Коллизии климата меньшего порядка в пределах ареала изменяли пространственную и возрастную структуру кедровых лесов, состав и продуктивность насаждений. Периодическое повышение влажности климата способствовало развитию болот, сменам кедра сосной и елью, снижало производительность лесорастительных условий и общую продуктивность лесов. В засушливые периоды кедровые леса расширяли площади за счет облесения обсыхающих болот, улучшался рост и повышалась продуктивность травяно-болотных, долгомошных и зеленомошных кедровников. Одновременно в засушливые годы повышалась горимость, транспортная доступность и посещаемость лесов и в целом усиливалось отрицательное антропогенное давление на лесной фонд.
При современном уровне освоения динамика кедровых лесов в долгосрочной перспективе будет определяться многолетними и вековыми изменениями климата, развитием болотообразовательных процессов, лесными пожарами и неизбежным ростом антропогенного давления на лесные экосистемы.
На естественное развитие кедровых лесов в ближайшей и отдаленной перспективе будут оказывать влияние длительно-восстановительные системы сосны кедром и возрастные смены кедровых лесов елью и пихтой. Это обусловлено биологическими особенностями, прежде всего теневыносливостью древесных видов, входящих в состав темнохвойных лесов. При этом указанные процессы будут накладываться на краткосрочную динамику лесов и испытывать все возрастающее антропогенное давление. По определению Б.П. Колесникова [4], именно антропогенное давление в последние годы становится ведущим фактором лесообразовательного процесса.
В связи с потеплением климата в отдаленной перспективе (50-100 лет) следует ожидать расширения площадей темнохвойно-кедровых лесов на 3040% и повышения их продуктивности на 10-15%. Количественные показатели и возрастная структура лесов будут регулироваться горимостью и интенсивностью освоения лесного фонда. Существенно изменится пространственная структура кедровых лесов. В пределах средней и южной тайги кедр, ель и пихта займут до 30% площадей современных лиственных лесов, а кедр уступит до 20% площади пихте, ели и лиственным породам. Такая тенденция впервые отмечена И.В. Тараном [5] при анализе лесоустроительных материалов разных лет Тарских Урманов.
Заметно изменится типологическая структура кедровых лесов. В средней тайге расширятся площади разнотравных и мелкотравно-зеленомошных кедровников. В южной тайге одновременно с увеличением площадей разнотравных и зеленомошных насаждений, сократятся территории, занятые
травяно-болотными и сфагновыми типами леса. Изменится статус кедровых лесов, прежде всего, повысится их рекреационное, санитарно-гигиеническое и утилитарное значение.
Необходимо отметить, что показатели настоящего прогноза будут обеспечены при условии улучшения охраны лесов от пожаров и вредителей леса, а также усилении контроля за рубками. Лиственные и светлохвойные насаждения с наличием под их пологом молодого поколения темнохвойных пород следует рубить по технологиям, обеспечивающим максимальное сохранение подроста, в смешанных молодняках и средневозрастных насаждениях проводить рубки формирования состава будущих древостоев.
Огромное влияние на лесной фонд и кедровые леса области в ближайшей перспективе окажет завершение строительства автомобильной дороги Томск-Белый Яр, а также освоение Бакчарского железорудного месторождения, строительство железной дороги Белый Яр-Стрежевой-Нижневартовск и предприятий по глубокой переработке древесины. Это позволит начать промышленное освоение резервных ресурсов древесины Александровского, Бакчарского, Васюганского, Верхнекетского, Каргасокского, Кедровского и Улу-Юльского лесничеств и существенно изменить состав и возрастную структуру лесов области.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бех, И.А. Антропогенная динамика лесов Западной Сибири и ее регулирование [Текст]/ И.А. Бех // Контроль и реабилитация окружающей среды: Материалы II междунар. симп.: 19-21 июля 2000 г. - Томск, 2000. - С. 4-8.
2. Бех, И.А. Оценка типологического разнообразия лесных экосистем на основе данных таксации и ландшафтно-типологического разнообразия модельных территорий [Текст]/ И.А. Бех, А.М. Данченко // Вестник ТГУ. - Сер. Биология. - 2009. - № 2(6). - С. 70-74.
3. Сукачев, В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники [Текст] / В.Н. Сукачев. - М., 1938. - 574 с.
4. Колесников, Б.П. К вопросу о классификации форм динамики лесного покрова [Текст]/ Б.П. Колесников// Динамика растительного покрова: Материалы межвузовской конф., сентябрь 1968 г. - Владимир, 1968. - С. 33-36.
5. Таран, И.В. Лесохозяйственное районирование Западной Сибири и вопросы интенсификации лесного хозяйства [Текст] // Эффективность использования лесных ресурсов и их восстановление в Западной Сибири. - Новосибирск, 1971. - С. 42-52.
© И.А. Бех, 2010
