Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2017 номер 2

Рассматриваются вопросы естественного возобновления хвойных лесов средиземноморской части Израиля, где преобладающей породой является сосна алеппская Pinus halepensis Mill. Естественное лесовозобновление в искусственно созданных монокультурных лесах, потенциал которого изучали, позволит обеспечить непрерывное лесовоспроизводство и сделать породный состав лесов более разнообразным. Изучали влияние градиента осадков на темпы и интенсивность естественного возобновления деревьев сосны алеппской. Исследование проводили в четырех лесных массивах, расположенных в средиземноморской зоне Израиля, которая простирается от северных засушливых районов пустыни Негев (около 300 мм осадков в год) до прибрежных влажных центральных районов страны (около 550 мм в год). Измеряли высоту среднего дерева, диаметр на высоте груди, ширину кроны, плотность старовозрастных насаждений, количество возобновившихся саженцев и их видовой состав. Оценивали ландшафтные характеристики местности (уклон, экспозицию, долю скального покрова и световой режим). Измерения проводили на круговых пробных площадках (200 м²), распределенных по площади участка случайным образом. В результате проведенного исследования в рассматриваемых климатических условиях не найдено существенного влияния количества осадков на интенсивность естественного лесовозобновления. В то же время установлено, что наиболее сильное влияние на интенсивность лесовозобновления оказывает плотность старовозрастных древостоев. Существует тесная линейная корреляция между числом зрелых деревьев и количеством возобновившихся саженцев. Предложен коэффициент оценки интенсивности естественного возобновления сосновых насаждений и разработаны рекомендации по плотности старовозрастных насаждений и возобновившихся саженцев, а также времени рубок ухода.

Леса Северного Кыргызстана отличаются весьма бедным видовым составом. Жесткие лесорастительные условия, сухость климата, вертикальная поясность, тяготение лесов к склонам северных экспозиций, тогда как противоположные склоны остаются безлесными, - все эти причины создали более или менее сносные условия для существования только одной хвойной породы - ели тянь-шаньской Picea schrenkiana Fisch. et Mey . Повышение производительности и устойчивости, а также усиление защитных свойств еловых лесов Северного Кыргызстана возможно за счет внедрения древесных пород инорайонного происхождения. За более чем 80-летний период в регионе интродуцировано около 120 различных видов хвойных и лиственных пород, причем многие из них проходят уже второй этап интродукции. В результате отмечены их хороший рост, плодоношение, а в некоторых случаях и возобновление. В статье подводятся итоги интродукции 83-летних насаждений сосны обыкновенной в различные лесорастительные условия Северного Кыргызстана, приведены таксационная характеристика и анализ хода роста по диаметру. Дана оценка жизнеспособности и перспективности этой породы в местных условиях. Проведены фенологические наблюдения. Изучено возобновление сосны и ели тянь-шаньской в лесных культурах и за их границами. Сосна в местных условиях начинает заселять пространства с жесткими лесорастительными условиями, а это является свидетельством того, что данная порода акклиматизировалась и способна занимать площади, где ель тянь-шаньская в силу своих биоэкологических особенностей произрастать не может.

Приводится эмпирико-теоретическое обоснование принципов и методов семенного районирования сосновых лесов на генетико-климатолого-географической базе. Теоретическим фундаментом лесосеменного районирования и трансфера семян сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. может служить микроэволюционное учение, геногеографической базой - подразделение ее ареала в России на 10 филогеногеографических регионов, а экологической - климатолого-географические закономерности акклиматизации ее культур. В итоге регрессионного эколого-климатологического анализа географических культур P. sylvestris в лесостепи Русской равнины выявлено достоверное снижение параметров их выживания и продукции стволовой древесины по мере увеличения градиентов лимитирующих факторов климата - длины вегетационного периода и фотопериода - между местами их происхождения и интродукции. Редукция продукции и выживания интродуцентов выявлена как на широтной трансекте (при трансфере семян с юга вдвое больше, чем с севера), так и на долготной. Таким образом, на количественном факториально-климатологическом уровне подтверждены гипотеза о большей адаптивности местных популяций растений по сравнению с интродукционными и корректность принципа «климатических топоаналогов» акклиматизации. В качестве ординационной матрицы для определения градиентов климата, трансфера семян и лесосеменного районирования в пределах всего ареала P. sylvestris предложена тотальная сеть географических координат и образуемых ею элементарных лесосеменных районов с размерами «клеток» 1° по широте и 5° по долготе, обладающая информационными преимуществами по сравнению с традиционными территориальными подразделениями. На базе выявленных связей предложены методы и в первом приближении параметры регламентации трансфера семян сосны обыкновенной (и другого материала репродукции) по широте, долготе и высоте местности. Предложенные принципы могут служить генетико-климатолого-географической основой разработки систем регионального и общероссийского лесосеменного районирования сосны обыкновенной и других лесообразующих видов для создания культур, селекции и гибридизации.

Проведена дифференциация 82 климатипов сосны обыкновенной по росту в высоту в 37-летних географических культурах. Выделены три группы климатипов: быстро-, средне- и медленнорастущие. Среди 27 климатипов, составляющих первую группу, 13 являются кандидатами в сорта-популяции по итогам исследований в 20-25-летнем возрасте. К ним относятся климатипы сосны из Красноярского края, Иркутской, Кемеровской и Мурманской областей, республик Карелия и Коми. В возрасте 37 лет они по-прежнему подтверждают статус перспективных по росту в высоту, сохранности и, как было показано ранее (Кузьмина, Кузьмин, 2007; Kuzminа, Kuzmin, 2008), устойчивости к грибным патогенам. Средняя высота деревьев этих климатипов превышает таковую деревьев контрольного варианта на 32 %. Вторую группу представляет 21 климатип, 5 из которых - кандидаты в сорта-популяции. Интенсивность их роста снизилась, но средняя высота находится на уровне средней высоты деревьев контрольного варианта. Третья группа - самая большая по количеству климатипов сосны, ее представляют медленнорастущие деревья. По результатам инвентаризации 2013 г. в третью группу включены 2 ранее перспективных климатипа. В последние годы интенсивность их роста значительно снизилась в связи с заболеванием хвои, вызванным ценангиевым некрозом в 22-24-летнем возрасте. Таким образом, ранговый статус исследуемых климатипов в разные возрастные периоды значительно меняется в связи с разной реакцией на изменение экологических факторов. Сравнительный анализ средней высоты в разном возрасте подтверждает, что объективные выводы по отбору перспективных климатипов возможны только после достижения сосной 25-летнего возраста или, как требует методика исследований географических культур, с наступлением ½ возраста рубки.

Проведен анализ структуры сообществ сосняков сложных, распространенных на супесчаных почвах древних террас левобережья Волги, по таким показателям, как видовое богатство, видовая насыщенность, обилие-покрытие видов, их встречаемость, горизонтальная неоднородность травяного покрова, состав и численность древостоя и его возобновления. Кроме того, для каждого вида определена принадлежность к эколого-ценотической группе, что позволило обсудить эколого-ценотическую структуру исследуемых лесов. Выявлено, что сообщества сосняков сложных, занимающих склоны и плоские участки высоких волжских террас на северо-западе Татарстана, отличаются по возрасту и полноте древостоев, но характеризуются сходными доминантами нижних ярусов и составом синузий травяно-кустарничкового яруса. Для сообществ характерно сравнительно высокое участие лугово-степных растений, что отличает их от сосняков данной группы типов, распространенных в центральной части Европейской России. Это объясняется буферным положением района наших исследований, где происходит широкая инвазия луговых и лугово-степных видов в сообщества сосновых лесов, особенно при их антропогенном нарушении. Отмечена трансформация исследованных сосновых насаждений в сторону ксерофитизации.

Пожары растительности под влиянием метеорологических и иных факторов распределяются по территории и во времени очень неравномерно. Осуществлять каждый день в течение всего пожароопасного сезона наблюдение и патрулирование всей лесной территории, а также содержать в постоянной мобилизационной готовности силы и средства пожаротушения нецелесообразно, да и невозможно экономически. Ежедневная работа и готовность служб по охране лесов от пожаров регламентируется уровнем пожарной опасности по условиям погоды (показатели Нестерова и ЛенНИИЛХа), по классу природной пожарной опасности (шкала И. С. Мелехова), по региональным шкалам, которые ранее было принято называть местными. К сожалению, до сих пор нет единой методики составления региональных шкал. В результате сложно маневрировать силами и средствами лесопожарной охраны, поскольку по используемым в настоящее время методикам, которые не утверждены и не имеют алгоритма проверки, невозможно объективно оценить и сравнить уровни пожарной опасности даже в соседних регионах. В статье дан анализ состояния вопроса в России и за рубежом. Выявлена парадоксальная ситуация, когда количественно измеряются факторы пожарной опасности, а сама пожарная опасность как функция не имеет количественного выражения. Поэтому важнейшим вопросом в совершенствовании ежедневной оценки пожарной опасности является выбор абсолютного критерия для выражения ее величины. На примере Чунского лесничества (Красноярский край) разработана усовершенствованная методика составления региональных шкал оценки пожарной опасности в лесу, которая базируется на абсолютном критерии оценки пожарной опасности - вероятной плотности действующих пожаров (пож./млн га). Разработаны метод и алгоритм программы автоматизированного составления региональных шкал оценки пожарной опасности в лесу, что позволит оперативно составить подобные шкалы на любое лесничество или авиаотделение, используя базу данных о лесных пожарах и погодных условиях.

Исследована динамика радиального роста и анатомических показателей строения стволовой древесины лиственницы Гмелина, произрастающей в лесотундровом экотоне (70^о52′53″ с. ш., 102^о58′26″ в. д.). Исследования проводили на двух пробных площадях: непосредственно на границе с тундрой (303 м над ур. м.) и на расстоянии 1700 м от границы, в глубине древостоя (71 м над ур. м.). У 10 деревьев, имеющих примерно одинаковые диаметр на высоте груди и высоту, измерены ширина годичных колец, образованных с 1964 по 2009 г., в каждом кольце - количество и радиальные размеры ранних и поздних трахеид и толщина их стенок, радиальные размеры ранней и поздней древесины; рассчитаны размеры люменов трахеид. Выявлено, что «пограничные» деревья лиственницы, произрастающие непосредственно на границе с тундрой, отличаются от деревьев в глубине древостоя более широкими годичными кольцами, их кольца содержат меньшую долю поздней древесины и большее количество ранних трахеид со сравнительно крупными люменами. С помощью коэффициентов чувствительности, представленных в виде контурных диаграмм, показано, что анатомическое строение годичных колец у «пограничных» деревьев характеризуется большей чувствительностью к изменению условий внешней среды, причем строение поздней зоны отличается особенно высокой чувствительностью. Установлено, что у «пограничных» деревьев в отличие от деревьев в глубине древостоя изменчивость анатомических показателей древесины, связанная с вариабельностью климатических факторов, превышает индивидуальную изменчивость, связанную, главным образом, с неодинаковыми локальными условиями роста каждого дерева и генетически обусловленными различиями между деревьями. Показано, что ширина годичных колец, ширина ранней и поздней древесины в годичных кольцах, а также количество трахеид в зонах отличаются от остальных показателей высокой чувствительностью, а толщина клеточных стенок и радиальный размер люменов - низкой, поэтому не могут служить надежными индикаторами изменения внешних факторов.

Приведены данные о запасах углерода и распределении его по основным пулам в спелом сосняке черничном средней тайги. В экосистеме сосняка черничного сконцентрировано 158 т С x га^-1. Показано, что верхний метровый слой почвы содержит 53 % запасов углерода в экосистеме, вклад фитомассы равен 44 %, роль крупных древесных остатков незначительна. Определена годичная нетто-продукция углерода и оценен вклад в нее отдельных компонентов фитоценоза. Выявлено, что на долю древостоя приходится 70 %, а на долю растений напочвенного покрова - 30 % общего прироста фитомассы. В древесном ярусе отмечено интенсивное накопление древесины ствола, участие которой составляет 36 % в нетто-продукции фитомассы. Охарактеризованы поступление органического вещества с растительным опадом и его распределение по фракциям. Общая масса опада в спелом сосняке черничном в течение трех лет варьировала от 1.13 до 1.53 т С x га^-1 x год^-1, что составляет 5-6 % его аккумуляции в лесной подстилке. Преобладает опад древесных растений, в котором ведущая роль принадлежит остаткам листьев хвойных и лиственных деревьев. Отмечена значительная межгодовая вариация в поступлении неактивной фракции опада (ветви, шишки), что обусловлено погодными условиями и особенностями плодоношения в течение периода наблюдений. Дана характеристика динамики температуры почвы на нижней границе лесной подстилки. Установлено, что в виде СО₂ с поверхности почвы сосняка в течение вегетационного периода выделяется 2.28-3.21 т С x га^-1.

Один из ключевых показателей эффективности ведения лесного хозяйства - это качественное и своевременное воспроизводство лесных территорий хозяйственно ценными (целевыми) породами при обеспечении должного уровня естественного биоразнообразия и сохранения редких видов растений и животных, встречающихся в районе лесопользования. Рассматриваются различные виды рубок во вторичных лесах Томской и Омской областей, позволяющие повысить экономическую, экологическую и социальную значимость насаждений. Приведены примеры рубок спелых и перестойных насаждений с сохранением второго яруса и тонкомера, рубок ухода за смешанными молодняками, выборочных рубок в защитных лесах. На сегодняшний день приоритетным остается естественное лесовосстановление, поскольку оно дает возможность избежать неоправданных финансовых затрат и, как правило, является более жизнеспособным при воздействии различных естественных и антропогенных факторов. В статье на конкретных примерах показана возможность возобновления различных типов вырубок естественным путем за счет как сохранения предварительных генераций подроста при ведении лесозаготовительных работ, второго яруса насаждений и тонкомера, так и последующего возобновления хвойными и лиственными породами. Показан оригинальный способ проведения лесохозяйственных мероприятий в зеленых зонах населенных пунктов с сохранением полного комплекса защитных функций лесов. При этом повышается рекреационная привлекательность насаждений и снижается их природная пожарная опасность, что весьма актуально для участков с большой антропогенной нагрузкой.

Лесная подстилка - один из основных источников углерода и элементов питания в лесных экосистемах, а лесные пожары - мощный фактор, нарушающий потоки веществ и процессы депонирования углерода. Представлены первые результаты стационарных исследований годового потока опадающей фитомассы в постпирогенном лиственничном Larix gmelinii (Rupr.) Rupr. лесу. Исследования проведены в предгорьях хр. Тукурингра (Верхнее Приамурье). Установлено, что суммарное годовое поступление опада надземной части растительности в лиственничнике через 11 лет после пожара в 2.8 раза ниже, чем в контрольном лесу. В горельнике обнаружено существенное изменение качественного состава опада. Поступление углерода с опадом в контрольном лесу составляет 164, а в горельнике - 76 г x м^-2 x год^-1, азота - 1.7 и 2.4 г x м^-2 x год^-1 соответственно. Выявлено, что в опаде насаждения, пройденного пожаром, преобладают органические остатки, обогащенные азотом. Результаты работы свидетельствуют о существенном изменении процессов интенсивности поступления опада в постпирогенных таежных лесах. Данные, полученные в ходе исследований, могут быть применены при составлении моделей углеродного баланса постпирогенных бореальных лесов.