CC BY
46
УДК 630*228.82 + (235.222)
ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ВЫСОКОГОРНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ЮЖНО-ЧУЙСКОГО ХРЕБТА (ГОРНЫЙ АЛТАЙ)
Анатолий Юрьевич Бочаров
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории динамики и устойчивости экосистем, тел. (3822)49-27-43, e-mail: [email protected]
Определена возрастная и таксационная структура лиственничных и кедровых древо-стоев на северном и южном макросклонах Южно-Чуйского хребта (Горный Алтай). На южном макросклоне выделено 3 возрастных поколения, на северном - 2. Проведен сопряженный анализ динамики радиального прироста, реконструированных температур и возрастной структуры древесного яруса высокогорных лесов. Повышение температур соотносится с увеличением радиального прироста и появлением деревьев новых поколений.
Ключевые слова: возрастная структура, высокогорные леса, кедр, лиственница, Юж-но-Чуйский хребет, Горный Алтай.
AGE STRUCTURE OF HIGH ALTITUDINAL FORESTS ON THE YUZHNO-CHUISKY RANGE (ALTAI MOUNTAINS)
Anatoly Yu. Bocharov
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Academichesky pr., Ph. D., research scientists, laboratory of ecosystems dynamics and sus-tainability, tel. (3822)49-27-43, e-mail: [email protected]
The age and taxation structure of Siberian stone pine and Siberian larch stands on the northern and southern macroslopes of the Yuzhno-Chuisky Range, Altai Mountains, Russia. Three generations are determinited on the southern macroslope and two generations do on the northern macroslopes. The radial growth, the reconstructed temperatures, and the age structure were analysed. The rise of the temperatures relates with increase of the radial growth and formation of the new generation.
Key words: age structure, high elevation forests, Siberian stone pine, Siberian larch, Yuzhno-Chuisky Range, Altai Mountains.
Анализ таксационной структуры высокогорных лесов на южном макросклоне Южно-Чуйского хребта (модельный бассейн р. Джазатор), показал, что основными лесообразующими породами в его западной, более влажной части, являются лиственница сибирская и кедр сибирский, в восточной и центральной, более сухих частях, - только лиственница сибирская. Основные таксационные показатели (высота и диаметр) деревьев лиственницы в обследованных лесах значительно выше в западной части макросклона. Возрастная структура этих лесов на всей протяженности южного макросклона имеет значительное сходство, как в кедровых, так и в лиственничных древостоях. Для этих пород выделено три полноценных возрастных поколения (рис. 1): первое основное - со средним возрастом деревьев около 300 лет (высота деревьев до 24 м, диаметр
ствола до 80 см), второе - с возрастом около 200 лет (высота деревьев до 22 м, диаметр ствола до 60 см) и третье поколение - со средним возрастом деревьев около
120 лет (высота деревьев до 20 м, диаметр ствола до 40 см). Кроме того, в западной части макросклона в лесах присутствуют единичные старовозрастные деревья лиственницы - остатки материнского полога с максимальным возрастом деревьев более 500 лет. В центральной и восточной частях макросклона значительное участие принимают молодые деревья со средним возрастом около 50 лет (высота деревьев до 10 м, диаметр ствола до 15 см), которые в будущем смогут сформировать полноценное возрастное поколение.
Рис. 1. Возрастная структура высокогорных лесов на южном макросклоне Южно-Чуйского хребта, в модельном бассейне р. Джазатор
На основе сопряженного анализа динамики радиального прироста, реконструированных температур и возрастной структуры древесного яруса высокогорных лесов южного макросклона выявлено, что увеличение прироста и температур начала XVIII в. соотносится с появлением деревьев первого - старшего возрастного поколения на всех обследованных участках лесов. Улучшение климатических условий произрастания на рубеже XVIII и XIX вв. привело к появлению значительного количества близких по возрасту деревьев кедра и лиственницы, отнесенных ко второму возрастному поколению; потепление на рубеже XIX и XX вв. - деревьев третьего поколения. В настоящее время идет формирование молодого поколения лиственницы из подроста, появившегося в период увеличения летних температур в середине 1950-х гг.
Анализа возобновления в условиях криоаридного климата высокогорий южного макросклона Южно-Чуйского хребта показал, что в течение последних 20 лет (период современного потепления) на верхней границе леса численность
подроста кедра сибирского имеет низкие значения, единичные молодые особи кедра отмечены на открытых участках в лиственнично-кедровых группах деревьев. Подрост лиственницы практически отсутствует. В высокогорных лесах отмечается активное возобновление кедра и лиственницы. Кедровый подрост многочисленнее лиственничного. Кроме того, более активно идет возобновление в окнах древостоя, чем под кронами деревьев.
Сопряженный анализ динамики реконструированной температуры воздуха и возобновления показал, что увеличение численности подроста кедра и лиственницы наблюдалось в периоды повышенной температуры в 1970 и 1990-е гг.
Анализ таксационной структуры высокогорных лесов на северном макросклоне Южно-Чуйского хребта (модельный бассейн р. Аккол), показал, что основная лесообразующая порода в них - лиственница сибирская, единично присутствует ель сибирская. Кедр сибирский на этом макросклоне в составе древесного яруса лесов отсутствует. Основные таксационные показатели (высота деревьев и диаметр ствола) разреженных лиственничных лесов и биогрупп деревьев лиственницы имеют значительное сходство. В древесном ярусе лесов выделено два полноценных возрастных поколения (рис. 2): первое основное - со средним возрастом деревьев более 250 лет (высота деревьев до 12 м, диаметр ствола до 40 см) и второе - со средним возрастом до 100-150 лет (высота деревьев до 10 м, диаметр ствола до 20 см). Кроме того, в обследованных разреженных лесных массивах присутствуют единичные старовозрастные деревья лиственницы -остатки материнского полога с возрастом деревьев 500-700 лет.
Рис. 2. Возрастная структура высокогорных лиственничных лесов на северном макросклоне Южно-Чуйского хребта, в модельном бассейне р. Аккол
В биогруппах лиственницы преобладают деревья с возрастом до 150 лет (15 км от ледника Софийский), по мере продвижения к истокам р. Аккол и леднику Софийский увеличивается число деревьев 250-летнего возраста. По мере
продвижения к леднику максимальный возраст деревьев лиственницы снижается и не превышает 150 лет. В биогруппах представлены две молодых возрастных генерации (150 и 100 лет). На расстоянии до 2 км от ледника лиственница встречается единично или биогруппами, состоящими из двух-трех одновоз-растных особей или одного лидерного дерева и 3-5 более молодых особей. Возраст деревьев здесь не превышает 100 лет. Далее лиственница встречаются единично, возраст не превышает 50 лет.
На основе проведенной дендроклиматической реконструкции были выявлены наиболее выраженные периоды повышения и понижения весенне-летних температур за последние 500 лет. Периоды потепления отмечены в середине XVI в., начале XVII, середине первой половины XVIII, на рубеже XVIII и XIX вв., в конце XIX и XX вв.; похолодания - на рубеже XV и XVI вв., в конце XVI и XVII вв., в конце первой половины XIX в., начале и середине второй половины XX столетия. Повышение температур соотносится с увеличением радиального прироста и появлением деревьев новых поколений.
Возобновление лиственницы в высокогорных лесах и на границе леса в условиях криоаридного климата северного макросклона Южно-Чуйского хребта - крайне слабое, подрост представлен единичными молодыми особями разного возраста.
Таким образом, на южном макросклоне Южно-Чуйского хребта основными лесообразующими породами в западной, более влажной, части, являются лиственница и кедр, в восточной и центральной, более сухих частях, - только лиственница. Возрастная структура лесов на всем протяженности макросклона имеет значительное сходство, как в кедровых, так и в лиственничных древосто-ях. Выделены 3 полноценных возрастных поколения, средний возраст деревьев в поколениях от 120 до 300 лет, в западной части макросклона возраст отдельных деревьев лиственницы может составлять более 500 лет. В лесном поясе отмечается активное возобновление кедра и лиственницы.
На северном макросклоне Южно-Чуйского хребта, основная лесообразую-щая порода - лиственница. Основные таксационные показатели (высота деревьев и диаметр ствола) разреженных лиственничных лесов и биогрупп деревьев лиственницы имеют значительное сходство. Выделены 2 полноценных возрастных поколения, средний возраст деревьев в поколениях от 100 до 250 лет. Единичные старовозрастные деревья лиственницы имеют возраст от 500 до 700 лет. Вблизи ледника Софийский, возраст деревьев не превышает 100 лет. Возобновление единичное, подрост представлен лиственницей.
Повышение температур соотносится с увеличением радиального прироста и появлением новых возрастных поколений деревьев, как на южном, так и на северном макросклонах хребта в течение последних 300 лет и увеличением численности подроста кедра и лиственницы в 1970 и 1990-е гг.
Работа выполнена при поддержке СО РАН (программа YIII.77.L3), РФФИ (грант №13-05-000762).
