CC BY
40
УДК 634.0.905. 631
СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ОПАДА ЛИСТОПАДНЫХ ПОРОД В ДРЕВОСТОЯХ СЕВЕРНОГО МАКРОСКЛОНА ХРЕБТА ХАМАР-ДАБАН (ЮЖНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)
© 2009 ОД. Ермакова Байкальский государственный природный биосферный заповедник
Проанализированы результаты многолетних (2002-2005 гг.) учётов листового опада Рябины сибирской - Sorbus sibirica и Берёзы плосколистной - Betula platyphylla в коренных лесонасаждениях северного макросклона хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье). Выявлены структура опада, интенсивность и сроки его накопления на почве. Показана степень участия листового опада Sorbus s. и Betula p. в общей сумме годового опада, а также дана его сравнительная оценка с массой опада Кедра сибирского - Pinus sibirica и Пихты сибирской - Abies sibirica. Охарактеризована годичная динамика накопления листовой фракции опада и его пространственные вариации.
Ключевые слова: листовой опад, рябина сибирская, береза плосколистная
К настоящему времени выявлено значение отдельных видов растений в формировании почвенных свойств [2, 5, 8]. Для типичного развития ряда экологических свойств (актуальная реакция среды почвенного раствора - рН; высокая биологическая активность; высокая гумусиро-ванность) оригинальных для Прибайкалья бурых горно-лесных почв важна роль листопадных древесных пород.
Фракционный состав опада древесных пород и динамика его накопления изучались в соответствии с общепринятыми методиками. Использовались стандартные опадоуловители размером 1х1 м в количестве 10 штук на одну пробную площадь, которые устанавливались в две линии, по пять штук; расстояние составляет: между линиями 50 м, между опадоулови-телями 10 м [6]. Здесь приводим данные по динамике накопления опада Рябины сибирской (Sorbus sibirica Held.) и Берёзы плосколистной (Betula platyphylla Suka-czev), самых распространённых в лесах северного макросклона хребта Хамар-Дабан листопадных пород [3, 4].
В опаде Берёзы плосколистной помимо листьев, составляющих наибольший объём, выделены: почки, семена, чешуйки с плодущих серёжек, серёжки плодущие,
Ермакова Ольга Дмитриевна, cтарший научный сотрудник. E-mail: [email protected]
серёжки тычиночные [1]. Основная масса листьев начинает накапливаться на подстилке в конце второй декады сентября, а наивысшая активность листопада фиксируется в течение третьей декады сентября - первой пентады октября. В общей массе опада за год опад берёзы в различных растительных ассоциациях составляет от 22 до 53%. Максимальное превышение опада листьев берёзы относительно хвои кедра в различных фитоценозах изменяется от двух до семи раз и характерно для последней декады сентября. Масса опада берёзы в 2-29 раз больше массы опада пихты.
В опаде Рябины сибирской выделены три основные фракции: листья, черешки от листьев, плоды. В обследованных древо-стоях наибольшие величины массы всех фракций опада рябины зафиксированы в пихтовом лесу. Под полог пихтового леса в различные годы листьев рябины поступает в 4-7 раз больше, чем на подстилку кедрово-берёзового леса, и в полтора-два раза больше, чем в кедраче. Доля опада рябины от суммы массы всего опада за год в различных фитоценозах составляет от 5 до 36%. Опад рябины составляет 1-70% от массы опада берёзы, а в отдельные периоды превышает массу опада берёзы в 5 раз. Во второй декаде сентября в пихтовом лесу масса опада рябины превышала массу
опада кедра в 7-8 раз, а массу опада пихты - в 7-30 раз. Основная масса листьев опадает в течение 3-4 недель, начинается листопад в начале второй декады сентября и практически заканчивается к концу первой декады октября. Интенсивность накопления листьев рябины на подстилке в описываемых фитоценозах не приурочена к конкретному сроку. В этом процессе выделено два максимума: с 20 сентября по 6 октября (2003 г. - кедрово-берёзовый лес, пихтовый лес; 2004 г. - кедрово-берёзовый лес; 2005 г.
В таблицах 2, 3 представлена в качестве примера выборка, характеризующая распределение на поверхности почвы листовой массы берёзы и рябины под пологом обследованных лесов. Статистический анализ показал, что наименьшая вариабельность в распределении листовой массы 8огЬия sibirica на поверхности почвы характерна для кедрового леса, здесь наблюдается минимальный размах колебаний значений коэффициента вариации (30). Наибольший диапазон коэффициента вариации (140) выявлен в кедрово-берёзовом лесу; в пихтаче он равен 60. Вариабельность накопления листовой массы БвМа р1а1урИу11а в растительных сообществах, по сравнению с рябиной, не так резка. Наиболее существенна разница диапазона
- кедровый лес) и с 7 по 14 сентября (2004 г. - пихтовый лес, кедровый лес).
Обработка полученных материалов, проведённая общепринятыми статистическими методами [7], выявила, что накопление листовой массы неоднородно как в различных фитоценозах, так и в различные годы (табл. 1). Наименьший коэффициент вариации характеризует данные, полученные для кедровника, вариабельность в пихтовом и кедрово-берёзовом лесах идентична.
колебаний коэффициента вариации в кед-рово-берёзовом лесу (120), в пихтаче он равен 110 и в кедраче - 100.
Вывод: нейтральный высокозольный листовой опад ЗогЬия sibirica и БвМа р1аТурку11а в коренных лесонасаждениях северного макросклона хребта Хамар-Дабан является фактором, определяющим формирование неоднородности экологических свойств бурых горно-лесных почв. Пространственно-структурные закономерности накопления опада листопадных древесных пород в различных фитоценозах, на наш взгляд, способствуют бурозёмооб-разованию и объясняют как оригинальность свойств почвенного покрова заповедника, так и его мозаичность.
Таблица 1. Статистические показатели опада листопадных пород (X - £ массы фракции «листья», кг / га за 2002 - 2005 гг.)
Хсредн. Хтт Хтах а2 а У,% Эх
Кедрово-берёзовый лес (7Б3К+П+Е) - БвМа platyphylla
552,35 377,29 769,29 29627,07 172,13 31,2 86,06
Пихтовый лес (8П1К1Б) - БвМа platyphylla
126,20 100,59 174,6 1166,201 34,15 27,1 17,07
Кедровый лес (8К2Б+П) - БвШШ platyphylla
261,85 228,75 294,94 2190,558 46,803 17,9 39,1
Кедрово-берёзовый лес (7Б3К+П+Е) - ЗогЬия sibirica
54,69 43,46 65,92 252,23 15,88 29,0 11,23
Пихтовый лес (8П1К1Б) - 8огЬш sibirica
153,36 112,66 209,35 1914,67 43,76 28,53 21,88
Кедровый лес (8К2Б+П) - 8ОГЬШ sibirica
75,38 74,96 75,79 0,345 0,587 0,78 0,41
Таблица 2. Статистика распределения фракции «листья» в опаде Зогдиэ sibirica на местности (X - масса опада листьев, г)
Дата сбора п X а2 а У,% Эх
средн. шт. шах.
Кедрово-берёзовый лес
16.09.2003 7 0,17 0,04 0,32 0,0099 0,0997 58,6 0,04
6.10.2003 8 7,45 0,07 46,3 247,38 15,73 211,1 5,58
14.09.2004 9 0,64 0,17 2,06 0,317 0,563 87,9 0,19
6.10.2004 10 2,32 0,13 14,9 20,635 4,54 194,9 1,44
Пихтовый лес
16.09.2003 10 6,48 0,40 21,04 47,46 6,889 106,3 2,18
6.10.2003 10 13,02 0,37 45,48 172,94 13,15 100,9 4,17
14.09.2004 10 10,33 1,44 25,21 71,686 8,467 82,0 2,68
6.10.2004 10 1,07 0,24 5,30 2,325 1,525 142,1 0,48
7.09.2005 5 0,36 0,04 0,81 0,152 0,389 108,1 0,17
26.09.2005 10 10,72 1,00 33,12 108,847 10,43 97,3 3,3
Кедровый лес
14.09.2004 10 3,31 0,28 9,92 9,019 3,003 90,7 0,95
6.10.2004 10 1,21 0,31 2,91 0,935 0,967 79,9 0,31
26.09.2005 10 4,39 0,16 11,33 16,882 4,109 93,59 1,3
7.10.2005 9 3,39 0,25 12,60 14,597 3,821 112,7 1,27
Таблица 3. Статистика распределения фракции «листья» в опаде БвШа р1а1урЪу11а на местности (X - масса опада листьев, г)
Дата сбора п X а2 а У,% Эх
средн. шт. шах.
Кедрово-берёзовый лес
16.09.2003 10 5,59 0,38 16,90 24,316 4,931 88,2 1,56
6.10.2003 10 35,63 1,63 82,88 762,036 27,605 77,48 8,73
14.09.2004 10 10,14 1,97 18,76 36,357 6,029 59,5 1,9
6.10.2004 10 33,46 1,53 63,53 414,45 20,36 60,8 6,44
7.09.2005 7 1,43 0,15 4,17 2,079 1,442 100,8 0,55
26.09.2005 10 6,76 0,67 15,30 28,350 5,324 78,8 1,68
Пихтовый лес
16.09.2003 8 3,54 0,07 18,13 38,406 6,197 175,0 2,19
6.10.2003 7 15,14 0,58 55,24 410,2 20,253 133,8 7,6
14.09.2004 9 2,57 0,04 9,92 10,517 3,243 126,2 1,08
6.10.2004 9 4,87 0,22 21,64 52,271 7,23 148,6 2,41
7.09.2005 7 0,88 0,06 3,43 1,698 1,303 148,1 0,49
26.09.2005 10 9,6 0,1 51,5 264,565 16,265 169,4 5,14
Кедровый лес
14.09.2004 10 5,65 0,19 14,43 20,624 4,541 80,4 1,44
6.10.2004 10 15,54 0,71 53,53 278,137 16,677 107,3 5,28
7.09.2005 8 1,87 0,41 4,19 2,241 1,497 80,06 0,53
26.09.2005. 9 11,5 0,48 23,73 82,902 9,105 79,2 3,04
7.10.2005 9 10,35 0,75 29,36 87,374 9,374 90,3 3,1
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Булыгин, Н.Е. Дендрология // М.: Агро-промиздат, 1985. - 280 с.
2. Демьянов, В.А. О структуре ценогенного поля Betula pubescens БЬгЬ. (ВеШ1асеае) в редколесьях полярного Урала // Экология. - 1992. - № 3. - С. 75-77.
3. Дутина, О.П. Мозаичность берёзовых лесов Байкальского заповедника / О. П. Дутина, Л.В. Субботина // Растительность хребта Хамар-Дабан. Новосибирск: Наука,
1988.- С. 68-79.
4. Дутина, О.П. Фитоценотическая структура тополёвых лесов Байкальского государственного заповедника / О.П. Дутина, О.Д. Ермакова // Климат и растительность Южного Прибайкалья. Новосибирск: Наука,
1989. - С. 103-116.
5. Карпачевский, Л. О. Пестрота почвенного покрова и почвенный индивидуум - «пе-дон» / Л. О. Карпачевский, Н.К. Киселёва // Лес и почва. - Красноярск, 1968. - С. 48-57.
6. Родин, Л.Е. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах / Л.Е. Родин, Н.П. Ремезов, Н.И. Базилевич // Л.: Наука, 1968.
- С. 21-37.
7. Рокицкий, П.Ф. Биологическая статистика // Минск, 1973. - 320 с.
8. Санникова, Н.С. Микроэкосистемный подход в лесной популяционной экологии и биогеоценологии // Новые методы в денд-роэкологии. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2007.
- С. 14-16.
STRUCTURE AND DYNAMICS OF DECIDUOUS TREES DEBRIS FOREST STANDS OF NORTHERN MACROSLOPE OF KHAMAR-DABAN RIDGE (SONTH PRIBAIKALYE)
© 2009 O.D. Ermakova Baikal State Natural Biosphere Reserve
Results of paleocrystic (2002-2005) accounts of sheets debris of Mountain ashes Siberian - Sorbus si-birica and Asian white birches - Betula platyphylla in radical afforestations of northern macroslope of Khamar-Daban ridge (Sonth Pribaikalye) are analysed. Structure of sheets debris, intensity and terms of its accumulation in soil are revealed. The degree of participation of sheets debris of Sorbus s and Betula p. are shown in total annual debris sum, and also its comparative estimation with sheets debris mass of Cedar Siberian - Pinus sibirica and Firs Siberian - Abies sibirica is given. Year dynamics of sheet debris fraction accumulation and its spatial variations is characterized.
Key words: sheets debris, mountain ash Siberian, Asian white birch
Olga Ermakova, Senior Research Fellow. E-mail: [email protected]
38G
