Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2015 номер 4

Представлены результаты исследований биоразнообразия и долговременной динамики лесных сообществ с доминированием кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour и пихты Abies sibirica L., полученные в 2000-2014 гг. на объектах Ермаковского стационара (Западный Саян: 53°17´-52°28´ с. ш., 92°49´-93°20´ в. д.), служащего модельным полигоном для исследований горных темнохвойных экосистем уже на протяжении более 50 лет. Данные дистанционного зондирования подтверждают дифференциацию ландшафтов на высотно-поясные комплексы (ВПК), свойственные наветренным макросклонам Западного и Восточного Саян: черневой кедрово-пихтовый ( Pinus sibirica, Abies sibirica, Populus tremula), горно-таежный пихтовый ( Abies sibirica), избыточно влажный и субальпийский пихтово-кедровый ( Pinus sibirica, Abies sibirica) и сосново-лиственную подтайгу ( Pinus sylvestris L., Betula pendula Roth, Populus tremula L.), выделенные ранее традиционными методами. Уточнено положение горного полигона-трансекта изучаемой территории в системе природного районирования Алтае-Саянской горной области, принадлежность его к барьерно-дождевым горным ландшафтам Южной Сибири с пергумидным климатом. Рассмотрены начальные фазы лесных сукцессий по всем ВПК с особым вниманием к возобновлению кедра, которое остается неудовлетворительным на протяжении более 50 лет и говорит о неустойчивых позициях кедра во всех ВПК из-за высокой общей влажности и мощного развития трав. Для зоны оптимального роста и продуктивности кедра, совпадающей с черневым поясом (350-850 м над ур. м.), прослежена динамика структуры коренных и производных насаждений на ряде постоянных пробных площадей по данным картирования древостоя, подлеска и травяного покрова в масштабе 1 : 100 за 45 лет. Показано, что видовой состав на опытных участках черневых пихтово-кедровых и производных насаждений остается неизменным, тогда как элементы мозаики (синузии) травяного покрова, их соотношение на площади заметно варьируют, влияя на размещение и ход возобновления подроста. Хвойные пихтово-кедровые экосистемы, называемые «черневыми лесами», по своим природным особенностям соответствуют статусу охраняемых объектов в силу их уникальности и девственного характера. Здесь располагаются участки генетических резерватов кедра сибирского.

Выявлены существенные различия в динамике радиального роста деревьев лиственницы Гмелина Larix gmelinii (Rupr.) Rupr., произрастающих на многолетнемерзлых почвах в контрастных условиях склонов северной и южной экспозиции (Средняя Сибирь, 64°19´23˝ с. ш., 100°13´28˝ в. д.). Исследовали одновозрастные лиственничники, сформировавшиеся после сильного низового пожара 1899 г. на противоположных склонах северной и южной экспозиции в долине руч. Кулингдакан, в средней части которых заложили по одной временной пробной площади. Для дендрохронологического исследования отобрали 23 типичных здоровых дерева на склоне северной и 13 деревьев - южной экспозиции. С них взяли спилы на высоте 1.3 м от поверхности почвы, измерили ширину годичных колец, провели сравнительный анализ хода радиального роста деревьев. С целью выделения периодов времени в пределах сезона вегетации со значимым влиянием климатических факторов на радиальный рост лиственницы использовали метод расчета и анализа скользящих корреляционных климатических функций отклика. Расчет «скользящих средних» провели с 100-го по 243-й день года с окном в 20 дней и шагом в 5 дней за период с 1934 по 2009 г. Рассчитали падающую солнечную радиацию. Расчеты показали, что поступающая на склон северной экспозиции солнечная радиация на 20 % меньше, чем на южный. Радиационный режим благоприятствовал послепожарному интенсивному нарастанию термоизолирующего мохово-лишайникового покрова, так что к 2009 г. он на склоне северной экспозиции оказался почти в 2 раза более мощным, чем южной. Худшие биометрические характеристики, низкий радиальный прирост и тесная корреляционная связь его с температурой воздуха в период предсезонной активности камбия и интенсивного роста (май-начало июля) у деревьев на склоне северной экспозиции обусловлены относительно неблагоприятными термическими почвенными условиями, которые сформировались в связи со сравнительно низкой поступающей энергией Солнца и связанной с ней высокой мощностью мохово-лишайникового покрова.

Рассмотрены возрастные структуры коренных девственных сосняков и древостоев естественного и искусственного происхождения в подзонах тайги, зонах смешанных и лиственных лесов и лесостепи на Русской равнине. Коренные сосновые леса неоднородны по структурным характеристикам. Эта неоднородность вызвана повышенными требованиями породы к освещенности и частым пирогенным воздействием, определяющим строение возрастных рядов древостоев. Девственные сосняки имеют до 14 возрастных поколений и пораженность древостоев грибами биотрофного комплекса от 5 до 20 %. В сосняках дигрессивных фаз динамики, где в первых возрастных поколениях сосредоточен основной объем биомассы, эта величина может составлять 50 %. Сосняки, испытавшие пирогенное воздействие, как правило, имеют прерывистые возрастные ряды. Сосновые культуры, высаженные без учета закономерностей формирования устойчивых лесных сообществ, подвержены рискам очагового распространения грибов биотрофного комплекса. Видовой состав дереворазрушающих грибов биотрофного комплекса, вызывающих гнилевые фауты сосны, на всем долготном градиенте распространения сосны в пределах Русской равнины неизменен. Заметно меняется только встречаемость отдельных видов дереворазрушителей. К основным видам дереворазрушающих биотрофных грибов относятся Climacocystis borealis (Fr.) Kotl. et Pouzar, Heterobasidion annosum (Fr.) Bref., Phaeolus schweinitzii (Fr.) Pat., Porodaedalea chrysoloma (Fr.) Fiasson et Niemelä, Phellinus pini (Thore: Fr.) A. Ames [= Porodaedalea pini (Brot.: Fr.) Murrill]. В разновозрастных сосняках естественного происхождения корневая губка не образует очагов усыхания и присутствует в древостоях как рядовой член общего биотрофного поражения. Дереворазрушающие грибы биотрофного комплекса - один из эндогенных «механизмов» деструкции неустойчивых и формирования устойчивых структур лесов в процессе эволюции.

The changes in the composition and the projective cover of understory species and regeneration after fires in 1996 and 2002 in pseudotaiga larch forests of the Central Khangai, Mongolia have been investigated. Descriptions of vegetation and inventory of natural regeneration were carried out in 2007, 2010 and 2012 on permanent sample plots that were established in each of two sites. According to the Detrended Correspondence Analysis (DCA), no drastic changes were observed in species composition of the plant community during 11, 14, 16 years after fire of 1996 and 8, 10 years after fire of 2002. Regarding the plant cover, remarkable change was not observed in vegetation, except in 5 year-old stand. Grasses-herbs community with young larch saplings 10 years after fire of 2002 was formed. Loose herbs community with young larch saplings 16 years after fire of 1996 was established. Moreover plant life forms were identified during the succession years post-fire. By Christen C. Raunkiær life form classification (1937), life forms such as cryptophytes and hemicryptophytes either kept or shared their dominant position following fire. These plants seem to be fire-resistant and have a high ability to recover post-fire. After the fires, natural regeneration was successful. However, grazing may affect negatively to larch regeneration. It can be explained by difference of large saplings in two plots. The number of large saplings per hectare was low despite the long recovery period in one plot.

Техногенное загрязнение лесов полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) оценивалось по накоплению этих веществ в хвое сосны обыкновенной на территории, прилегающей к одному из крупнейших алюминиевых заводов - Братскому. Полевые работы проводились в 2012-2013 гг. на 34 пробных площадях (ПП), заложенных в сосняках разнотравных и осоково-разнотравных преимущественно III класса бонитета. Выявлено, что суммарное количество ПАУ в хвое достигает максимальных значений (более 6000 нг/г) на расстоянии до 3 км от завода, далее оно снижается и в 50 км от завода приближается к фоновым концентрациям. Наиболее высокое содержание ПАУ в хвое выявляется в направлениях, соответствующих преобладающему атмосферному переносу выбросов. Существенно изменяется и состав индивидуальных ПАУ в хвое: вблизи завода идентифицировано 18 соединений, на фоновой территории обнаружен минимальный их набор (6 соединений). В ассимиляционных органах сосны доминируют соединения, имеющие в структуре 3-4 ароматических кольца: фенантрен, флуорантен, пирен и хризен, их суммарная доля достигает 90 % от общего числа ПАУ. Меньшую долю (от 6 до 27 %) составляют соединения с пятью-шестью ароматическими кольцами: бенз[b]флуорантен, бенз[k]флуорантен, бенз[а]пирен, бенз[е]пирен, перилен, индено[1,2,3-c,d]пирен, бенз[g,h,i]перилен, дибенз[a,h]антрацен. Техногенный характер загрязнения лесов подтверждается высокими концентрациями бенз[а]пирена и перилена в хвое сосны на прилегающих к алюминиевому заводу территориях. Минимальные концентрации этих соединений выявляются на расстоянии 50 км и более от завода.

Проанализирована изменчивость морфологических признаков шишек лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. - основного лесообразующего вида в Сибири и Монголии. Внутривидовая дифференциация лиственницы сибирской основана на морфологическом разнообразии, поэтому изучение морфологической изменчивости ее генеративных органов актуально для селекции и лесоведения. Исследована изменчивость морфологических признаков более чем в тридцати ценопопуляциях в различных условиях произрастания. Выявлены основные закономерности дифференциации морфологических признаков лиственницы в горных районах Российского и Монгольского Алтая и Хангая. Установлено, что основными факторами, определяющими изменчивость исследуемых признаков, являются высотная поясность и экспозиция склона расположения ценопопуляции. Внутрипопуляционная изменчивость морфометрических признаков шишек возрастает с увеличением высоты произрастания ценопопуляции над уровнем моря. Наибольшие значения морфометрических признаков шишек отмечены на более увлажненных северных и северо-восточных склонах Алтая и Хангая. И хотя для лиственницы сибирской повсеместно характерно преобладание деревьев, имеющих шишки с округлой формой края семенной чешуи, выявлено, что при увеличении высоты произрастания в исследованных ценопопуляциях наблюдается значительное увеличение числа деревьев с шишками с прямой и выемчатой формой края семенной чешуи. Увеличение частоты их встречаемости в наиболее экстремальных экологических условиях произрастания свидетельствует о повышении вариации этого признака при воздействии стрессовых факторов среды.

Приводится анализ достижений и научного наследия известного лесоведа Сибири, заслуженного лесовода Российской Федерации Алексея Ивановича Бузыкина, внесшего существенный вклад в исследование сибирских лесов. Он впервые рассмотрел возможности повышения продуктивности лесов на разных уровнях ее регулирования, изучив большой объем фактического материала, оценил реакцию древостоев на улучшение азотного питания, изменение состава, структуры и густоты смешанных молодняков рубками ухода, показал зависимость продуктивности древостоев от их густоты, исследовал структуру и динамику поколений лесов в сукцессионных процессах. Исследования А. И. Бузыкина сочетают наблюдения в естественных экосистемах и постановку широких экспериментов по воздействию на лесные биогеоценозы рубок ухода, внесения удобрений, регулирования теплового режима холодных почв, экспериментальных рубок ухода, создания многовариантных по густоте экспериментальных посадок сосны, ели и лиственницы. Для решения поставленных задач А. И. Бузыкин разработал методики и приемы лесоводственных исследований: методику учета подроста и самосева; оценку реакции древостоев на внесение удобрений; дифференциацию молодняков по типам их формирования, таблицы объемов маломерных стволов молодняков и др. В последние годы А. И. Бузыкин с соавторами выполнили цикл исследований теоретического плана. Им были предложены интерпретации различных явлений в лесных сообществах с использованием математических методов: феноменологические модели лесообразовательного процесса; модели роста лесных насаждений и сукцессионных процессов в лесных ценозах и др. Результаты исследований А. И. Бузыкина имеют актуальное значение для массовых лесохозяйственных работ. Они многие годы используются в практике ведения лесного хозяйства Сибири и включены в нормативные документы, утвержденные на федеральном уровне. Приведен список его основных научных работ.

Дан анализ научных достижений старейшего лесовода и интродуктора Сибири Реджинальда Ивановича Лоскутова, внесшего существенный вклад в технологию выращивания хвойных пород Сибири, приведен список его основных научных трудов. Отмечено, что особенно плодотворной оказалась деятельность Р. И. Лоскутова в области интродукции древесных растений, в создании дендрария Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН и декоративном обновлении городских зеленых насаждений. В течение 38 лет Р. И. Лоскутовым испытано около 450 видов, разновидностей и форм уникальных декоративных деревьев и кустарников. Ныне в коллекциях дендрария успешно произрастают более 260 видов, разновидностей и форм растений, относящихся к 75 родам и 28 семействам. Р. И. Лоскутовым совместно с академиком И. Ю. Коропачинским испытан базовый ассортимент древесных растений различных ботанико-географических областей мира, насчитывающий почти 250 видов, рекомендуемых для выращивания в условиях г. Красноярска и близких к нему по климату районов Южной Сибири.

Корякин Василий Николаевич — доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный лесовод РФ, главный научный сотрудник отдела экономики, инвентаризации и воспроизводства лесов Дальневосточного научно-исследовательского института лесного хозяйства (ФБУ «ДальНИИЛХ»).