CC BY
24SUMMARY
The structure and funtioning of ecosystems change in time. Even in conditions of relative stability of the environment some irreversible short-time reversible processes take place. These changes can be caused by inner outer reasons/
УДК 557.4+2.085 (571.52)
Самбыла 4. H. Sambyla Ch. N.
ЗАПАСЫ РАСТИТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА КУСТАРНИКОВЫХ ТУНДР
ЮЖНОЙ ТУВЫ
PHYTOMASS OF SHRUB TUNDRAS OF SOUTH TUVA
Убсунурский международный центр биосферных исследований, г. Кызыл
Впервые представлены сравнительные результаты запасов растительного вещества с определением фитомассы и мортмассы 15 участков кустарниковых тундр Южной Тувы (на примере массива Монгун-Тайга, хребта Восточный Танну-Ола, нагорья Сангилен). Определено, что запасы растительного органического вещества значительны за счет мортмассы и подземной части органического вещества и зависят от климатических условий.
В Туве горные тундры занимают 55 % от площади высокогорного пояса и с давних времен интенсивно использовались местным населением как пастбищные угодья (Куминова, 1985; Ершова, 1985; Седельников, 1985 и др.). С распадом СССР изменилась структура сельского хозяйства, и подходы к использованию тундр в качестве пастбищ. На фоне развала госхозяйств и сокращения поголовья скота появились аратские и частные хозяйства, предпочитающие не отгонное животноводство, а оседлое ведения хозяйства, с продолжительным использованием отдельной горной территории под выпас. К данному моменту в тундрах наблюдается с одной стороны восстановление растительного покрова и почв, ранее использованных территорий, с другой - его полная деградация. Полученные данные за 1950-2001 гг. по фитоценотическому разнообразию, продуктивности, запасам фитомассы в тундровых сообществах требуют детального, планового изучения (Базилевич, 1993 и др). Количественная характеристика запасов растительного вещества служит необходимой основой для построения прогнозов возможных последствий крупных и региональных преобразований и для планирования рациональных систем природопользования в условиях Тувы.
Цель работы - детальное изучение кустарниковых тундр Южной Тувы, задачи - определение структуры, видового состава, надземной, подземной фитомассы и их соотношения. Районы исследований - массив Монгун-Тайга, хребет Восточный Танну-Ола, южный аржаан "Тарыс", гора Улин-Хан нагорья Сангилен. Основой послужили собственные материалы собранные 2002-2004 гг. Всего изучены 55 ключевых участков, из них 15 - кустарниковые тундры. Охвачены типичные и наименее исследованные районы. Виды растений определялись по Определителю растений Тувинской АССР (1984). Все видовые названия растений сверялись по списку С. К. Черепанова (1995). Изучение запаса растительного вещества проведено по традиционным общепринятым методикам (Родин, Базилевич, 1965). Согласно Н. И. Базилевичу (1993) нами выделены следующие фракции растительной массы: фитомасса живое вещество в надземной и подземной сферах, мортмасса, мертвое вещество, включающее сухостой. Запасы растительного вещества измеряются в г/м2 воздушно-сухого вещества.
Общая характеристика. В районах исследований кустарниковые тундры с высоты 1900-2000 м занимают ведущее положение в структуре высокогорной растительности, формируя четко выраженную высотную полосу в нижней части горно-тундрового пояса (Носин, 1963; Куминова, 1985). Наибольшее развитие в данных условиях получают злаково-лишайниково-кустарниковые (МТ-2-03),
Характеристика запаса растительного вещества кустарниковых тундр Южной Тувы,
г/м2 воздушно-сухого вещества
Тундры Ключевы е участки Кустарники Кус-тар-нпч-кп Осо-кп Зла-кп Раз-но-тра-вье Mid Лп-шап-нпкп Надземная Подземная Mo- ртма сса Общий запас растит, вещ.
Всего Итого Всего Итого
Злак.-лиш.-кустарниковая МТ-2-03 895, 2 689, 2 Нет 47,4 Нет Нет 59,2 1691,0 2381,0 464 7,9 697 1,7 301 3,5 9352,7
Осок.-дриад.-кустарниковая МТ-4-03 137, 8 116, 5 5,8 4,0 3,2 Нет Нет 267,3 330,0 107 5,8 161 3,3 537, 7 1943,3
Злак.-мох.-кустарник. МТ-5-03 80,1 Нет Нет 53,5 Нет 76,5 Нет 210,1 1775,0 449 6,9 674 5,2 381 3,2 8520,2
Осоко.-мох,-кустарниковая ЧТ-10-03 426, 6 186, 9 20,9 Нет Нет 375, 1 Нет 1009, 5 2832,5 658 8,0 988 2,0 511 7,0 12714, 5
Травян,-ерниковая ВТО-2-02 198 8,5 498, 2 5,5 7,4 75,1 181, 4 266, 9 3023, 0 3519,2 532 5,4 798 8,0 315 8,8 11507, 2
Лиш.-осок.-кустарниковая ТС-2-03 281, 3 28,0 125, 3 18,9 9,0 4,0 92,0 558,5 1006,5 405 4,8 608 2,1 247 5,3 7088,6
Разн.-осок,-кустарниковая ТС-3-03 109, 8 Нет 40,0 15,8 55,7 Нет 12,0 231,5 452,1 389 2,0 583 8,0 216 5,1 6290,0
Мохово-рододендровая ОХ-1а-04 562, 1 5,1 6,7 Нет 1,5 380, 6 25,2 981,2 1635,0 280 8,6 421 2,8 205 8,0 5847,8
Мохово-рододендровая ОХ-2-04 451, 9 15,7 22,4 Нет 3,1 282, 2 216, 0 991,3 1568,5 204 6,2 306 9,3 160 0,3 4637,8
Мохово-рододендровая ОХ-2а-04 446, 9 11,3 30,1 Нет 1,0 396, 4 189, 6 1075, 3 1526,0 193 8,1 290 7,1 141 9,7 4433,1
Лиш.-дриад.-кустарниковая ОХ-3-04 136, 8 100, 8 0,8 Нет 0,1 48,0 59,2 345,7 713,0 533 6,4 800 4,6 303 5,5 8717,6
Лиш.-дриад.-кустарниковая ОХ-За-04 202, 4 53,3 21,6 Нет 2,0 67,5 43,8 390,6 738,2 542 3,3 813 4,9 305 9,8 8873,1
Трав.-лиш.-кустарниковая ОХ-6а-04 32,7 3,1 16,1 18,5 16,5 0,1 28,4 115,4 279,8. 139 3,0 208 9,5 860, 9 2369,2
Травянисто-ерниковая ОХ-9-04 183, 0 1,6 29,5 20,9 31,9 4,0 25,2 296,1 483,2 228 3,7 342 5,5 133 4,9 3908,7
Травянисто-ерниковая ОХ-9а-04 167, 3 2,6 35,2 19,6 26,6 2,7 20,6 274,6 506,4 243 9,4 365 9,0 145 1,4 4165,4
мохово-рододендровые (ОХ-1а, 2,2а-04), мохово-кустарниковые (ОХ-3-3а-04) фитоценозы, характеризующиеся высоким, до 100 % проективным покрытием. Вертикальная структура трех -двухъярусная, мощность фитосреды от 26 до 80 см. Средняя видовая насыщенность высшими растениями - 17-25 видов на 100 м2. Согласно И. М. Красноборову (1976) кустарниковая тундра образована листопадными и вечнозелеными, по В. П. Седельникову (1988) летне-зелеными нивелированными и зимне-зелеными кустарниками. Господствующее положение занимают заросли летне-зеленых кустарников Betula rotundifolia, Ledum palustre L., Arctous erythrocarpa Small., Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz, Spiraea alpine Pall. Из ив наиболее распространены Salix glauca L., S. coesia Vill., S. vestita Pursh. , S. saposhnikovii A. Skvorts., S. berberifolia Pall., S. rectijulis Ledeb. ex Trautv. Данные тундровые сообщества развиваются на горно-тундровых перегнойных иногда дерновых почвах, со значительным содержанием грубого гумуса. Тундры из зимне-зеленых кустарников с доминированием кальцефильных видов Rhododendron aureum Georgi., Rh. adamsii Rehd., Caragana jubata (Pall.)Poir., Juniperus pseudosabina Fisch.&C. A. Mey., J. sibirica Burgsd. широко распространены на карбонатных породах нагорья Сангилен. На западе распространение их прерывистое. Rhododendron adamsii, Caragana jubata были найдены также на Восточном Танну-Ола и Уюкском хребтах, приуроченные к условиям предельно высокого атмосферного увлажнения и хорошего дренажа на каменистых выщелоченных почвах. Рододендровые тундры описывают как пионерные ценозы на карбонатных россыпях (Седельников, 1985). По мере накопления мелкозема Rhododendron aureum и Rh. adamsii постепенно замещается на Betula rotundifolia. Среди курумов и на каменистых возвышенностях получают наибольшее распространение Juniperus pseudosabina, J. sibirica (покрытие не более 10 %). Характерной особенностью тундр из зимне-зеленых кустарников является их монодоминантность и слабое развитие напочвенного яруса (Красноборов, 1976). Высокая экологическая пластичность и вегетативная подвижность кустарников позволяет им подниматься на высоты 2400 - 2450 м. В данных условиях они приобретают особую жизненную форму нивелированных кустарников, виды Salix coesia, S. vestita, S. berberifolia, S. rectijulis на высотах 2500 м имеют стелющиеся формы. Площадь кустарниковых в Туве составляет 612,6 тыс. га (Седельников, 1985), ерниковых зарослей 330,1 тыс. га. (Куминова, 1985). Под пологом летне-зеленых и зимне-зеленых кустарников достаточное развитие получают кустарнички и разнотравье. Из кустарничков в значительном обилии примешиваются Vaccinium vitis-idaea L., Vaccinium uliginosum L., Empetrum nigrum L. Кустарничковый ярус обычно высотой от 15-20 см имеет незначительное до 5 % покрытия. Травянистый ярус представлен преимущественно злаками и осоковыми. Высота травянистого яруса колеблется от 10-20 см. Проективное покрытие не более 10 %. Распределение видов по участку часто равномерное. В случае слабого развития трав развивается мохово-лишайниковый ярус, при этом проективное покрытие может достичь до 70-80 %.
Горный массив Монгун-Тайга (МТ). Кустарниковые тундры расположены на высотах от 2300 до 2600 м. Общая их площадь 80,7 км2 (Москаленко, Селиверстов, Чистяков, 1993). Ключевые участки расположены возле нижнего течения ручья Балыктыг-Хем, правого притока р. Каргы на высотах от 2250 до 2550 м, на среднегорном рельефе с относительно выровненным водоразделом. Общий запас растительного вещества составляет от 1943,3 до 9352,7 г/м2. (табл.1).
Хребет Восточный Танну-Ола. Кустарниковые тундры в районе оз. Чагытай (ЧТ) северного макросклона начинают располагать с высоты 1900 м. Общий запас растительного вещества достигает 12714,5 г/м2. Кустарниковые тундры в районе озера Кара-Холь (ВТО) южного макросклона располагаются на отметках выше 2000 м. Общий запас - 11507,2 г/м2.
Южный аржаан «Тарыс» нагорья Сангилен. Аржаан Тарыс - типичная межгорная долина на абсолютной высоте 2000 м н.у.м. Кустарниковые сообщества расположены с высот 1900-2200 м. Общий запас - 6290,0 - 7088,6 г/м2.
Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира
Район горы Улнн-Хан нагорья Сангилен. Местные жители ее называют «Олениг-Хан», что означает сырое с высокогорными озерами место. Кустарниковые тундры представлены с 2000-2200 м. Общий запас - 2369,2 - 8873,1 г/м2.
При детальном изучении кустарниковых тундр Южной Тувы наблюдается довольно широкое распространение кустарниковых тундр в нижней полосе горно-тундрового пояса (особенно на северных склонах). Разница заключается лишь в высотном расположении тундр. На массиве Монгун-Тайга кустарниковые тундры представлены с 2300 м, на хребте Восточный Танну-Ола с 1900 - 2000 м, в нагорье Сангилен с 1900 м. На массиве Монгун-Тайга наблюдается контакт тундр со степным поясом с образованием тундрово-степных экотонов. По занимаемым площадям кустарниковые тундры массива уступают шпалерно-кустарничковым, дриадовым тундрам. На хребте Восточного Танну-Ола наблюдается интерференция подзон, большая комплексность, обусловленная изрезанностью рельефа, наличием микропонижений и возвышений, различной экспозицией склонов во внутренних хребтах, создающие переплетения кустарниковых, луговых и дриадовых тундр. В нагорье Сангилен кустарниковые тундры, в отличие от кустарничковых тундр, занимают значительные территории. Они появляются и ниже границы леса, образовывая с субальпийским разнотравьем сложные сочетания.
Во всех тундрах на долю доминантов-кустарников, создающих внешне однообразие состава и строения растительного покрова на больших площадях приходится от 50 до 80 %. Пространственные смены кустарниковых тундр осуществляются на расстоянии 40-60 м, соседствуя с открытыми растительными группировками, элементами микрорельефа с крайними режимами среды. Сравнивая общий запас растительного вещества тундр, мы видим, что наибольший запас растительного вещества характерен для хребта Восточный Танну-Ола, где на южном макросклоне значения запас определяются условиями увлажнения, а на северном - ресурсами тепла. По нашим данным, видимо, переувлажнение положительно влияет на запас вещества южного макросклона. Прослеживается зависимость запаса и от типа почв. В горно-тундровых дерновых почвах северного склона надземная часть органического вещества в несколько раз превышает подземную, а в перегнойных почвах уступает. В районе озера Кара-Холь надземная, подземная части в горно-тундровых перегнойных почвах выше, чем дерновые. Из структуры растительного вещества значения мортмассы значительны и колеблются от 537,7 до 5117,0 г/м2. Следует отметить, что с увеличением высоты и крутизны склонов количество мортмассы не может выражать истинное его значение, где господствует постоянная ветровая деятельность. В распределении корневых систем растений в исследуемых тундровых сообществах обнаруживается их ярко выраженное тяготение к верхним слоям до 10 см почвы (70-80 %). Доля крупных корней в слое 0-10 см не менее 57 %. Узлы кущения составляют от 0,08 до 1,20 %, корневища не более 1,0 %. Соотношение надземной и подземной частей на ключевых участках составляют от 1:3 до 1:10. Таким образом, в кустарниковых тундрах Южной Тувы запасы растительного вещества значительны за счет мортмассы и подземной части органического вещества, что указывает на неблагоприятные условия вегетации. Наибольший запас фитомассы характерен для зрелых сообществ, располагающихся на защищенных участках гор.
ЛИТЕРАТУРА
Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота
в основных типах растительности земного шара. - М.; Л., 1965. 253 с.
Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. - М.: Наука, 1993. 293 с.
Ершова Э.А. Естественные кормовые угодья//Растительный покров и естественные кормовые угодья Тувинской АССР.
- Новосибирск: Наука, 1985. С. 196-208.
Красноборов И.М. Высокогорная флора Западного Саяна. - Новосибирск.: Наука, Сиб. Отд-ние,1976. 365 с.
Куминова В.А. Природные факторы, определяющие структуру растительного покрова//Растительный покров и
естественные кормовые угодья Тувинской АССР. - Новосибирск: Наука, 1985. С. 16-45.
Москаленко, Селиверстов Ю.П., Чистяков К.В. Горный массив Монгун-Тайга (Внутренняя Азия). - СПб., 1993. 93 с.
Носин В.А. Почвы Тувы. - М.: Изд-во АН СССР, 1953. 342 с.
Определитель растений Тувинской АССР/Ломоносова М.Н., Красноборов И.М., Пеньковская Е.Ф. и др. - Новосибирск.: Наука СО РАН, 1984. 335 с.
Седельников В.П. Высокогорная растительность Алтае-Саянской горной области. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1988. 223 с.
Седельников В.П. Растительность высокогорий// Растительный покров и естественные кормовые угодья Тувинской АССР. - Новосибирск: Наука, 1985. С. 48-68.
Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР), СПб.: Мир и семья-95, 1995. 990 с.
SUMMARY
Comparative results of vegetable material study with determination of phytomass and mortmass of 15 shrubby tundras of South Tuva (Mongun-Taiga, East Tannu-Ola, Sangilen Mts.) are presented for the first time. Vegetable organic material is considerable because of rather big mortmass and underground part of organic material and depends on climatic conditions.
УДК 634.0.43
Сахневич M. Б. Sahnevich M. B.
ПОСЛЕПОЖАРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СОСНЯКАХ АЛТАЙСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
PYROGENIC CHANGES IN PINE FORESTS OF ALTAI NATURAL RESERVE
Алтайский государственный природный заповедник
Статья посвящена изучению начальных стадий пирогенных сукцессий на гари 5-ти летней давности в Алтайском заповеднике. Приводятся данные по состоянию древостоя после низового пожара. Раскрываются некоторые особенности послепожарных преобразований в горных условиях.
Государственные заповедники представляют собой региональные научно-исследовательские учреждения по охране природы, основными задачами которых являются сохранение природных комплексов в естественном состоянии, наблюдение и изучение процессов, протекающих в них без вмешательства человека. Однако полностью исключить влияние разнообразных факторов на природные комплексы невозможно.
Территория Алтайского заповедника достаточно уязвима, в частности, по отношению к пожарам, имеющим как природное, так и антропогенное происхождение. В каждом географическом районе, горные лесные пожары имеют свои специфические черты и по сезону действия, и по характеру, и по последствиям.
Таблица 1
Краткая характеристика пробных площадей
№ пр.пл. высота над ур.моря Экспозиция Название ассоциации
1 500 Южный склон, угол 35° Сосняк высокотравно-кр апивно-кипр ейный
2 500 Западный склон, угол 38° Сосняк разнотравно-вейниковый
3 500 Южный склон, угол 20° Сосняк вейниковый
4 495 Южный склон, угол 35° Сосняк разнотравно-вейниковый
5 585 Южный склон, угол 35° Сосняк разнотравно-вейниковый
6 600 Южный склон, угол 30° Сосняк разнотравно-орляково-вейниковый
7 640 Восточный склон, угол 30° Сосняк разнотравный
8 710 Восточный склон, угол 40° Сосняк кипрейный
9 770 Восточный склон, угол 30° Сосняк мелколиственно-разнотравный
10 720 Западный склон, угол 35° Сосняк мелколиственно-разнотравный
УДК 58+59+91+631.4+502.7
ББК 20.1 (253.7) я431 + 28.088 л64 я431 Г 699
Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Материалы I межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 5-летию организации Тигирекского заповедника. Труды ГПЗ "Тигирекский". Вып. 1. Барнаул: изд-во "Алтайские страницы", 2005. 380 с.
Сборник содержит материалы представленные на I межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 5-летию организации Тигирекского заповедника "Горные экосистемы Южной Сибири: Изучение, охрана и рациональное природопользование". Обобщены данные современных исследований природных комплексов ГПЗ "Тигирекский". Анализируется стратегия развития и функционирование системы особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Рассматривается актуальные вопросы изучения рельефа, климата и почв горных территорий, изучения и охраны растительного и животного мира гор Южной Сибири, проблемы устойчивого развития регионов.
Сборник рассчитан на широкий круг специалистов, работающих в области биологии, экологии и охраны природы, а также всех, кому небезразличны проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов.
Редакционная коллегия: П. В. Голяков, Е. А. Давыдов, Н. Л. Ирисова, О. С. Тарасова, А. И. Шмаков
Рецензенты: д. б. н. Г. Г. Соколова, д. б. н. Т. А. Терёхина
Издание подготовлено при поддержке Всемирного фонда дикой природы (WWF) - Россия
<ё
wirf
ISBN 5-9900427-1-Х ©ФГУ Государственный природный заповедник "Тигирекский"
