Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2018 номер 3

Исследовали взаимосвязи роста боковых побегов и хвои в молодняках сосны с использованием методического подхода к математико-статистической обработке биометрических данных, который дополняет современные методы анализа. Подход позволяет выявлять как линейные, так и нелинейные взаимосвязи измеряемых признаков, набор которых облегчает формирование собственных концептуальных моделей или верификацию известных и помогает выявлению морфометрических показателей, существенных для моделирования изучаемых процессов. Установлено наличие следующих связей: обратной зависимости длины хвои от ее густоты (количества хвойных пар на единицу площади поверхности ауксибласта); зависимости длины ауксибласта от «развитости» охвоения (произведения количества хвойных пар на длину хвои); зависимости количества хвойных пар на побеге и длины побега текущего года от величины осевого прироста предыдущего года; взаимосвязи «развитости» охвоения с соотношением осевых и радиальных размеров побега. Положительная корреляция между удаленностью от факела и величиной коэффициентов в формуле, конкретизирующей последнюю взаимосвязь, позволяет предположить влияние повышения температуры на относительное перераспределение радиального и осевого приростов биомассы ауксибласта. Анализ полученных формульных соотношений свидетельствует о существенной связи радиального и осевого ростовых процессов с охвоением, а также об их сопряженности с состоянием в предыдущий год и влиянии на них газового факела.

Исследования проводили в одновозрастных древостоях из лиственницы Гмелина Larix gmelinii (Rupr.) Rupr., произрастающих на склонах северной и южной экспозиции (криолитозона, 64°19′23″ с. ш., 100°13′28″ в. д.). В первой статье цикла (А. Бенькова и др., 2015) сделано предположение, что худшие биометрические характеристики у деревьев на склоне северной экспозиции обусловлены, главным образом, острым водным дефицитом. В данной работе в качестве косвенных показателей водного дефицита использовали характеристики радиальных приростов на разной высоте стволов от комля к верхушке. Выбрали 13 деревьев со склона северной и 5 - южной экспозиции. Измерили ширину годичных колец на 1/4, 1/2 и 3/4 высоты ствола и у верхушки. Выделение промежутков времени в пределах сезона роста с существенным влиянием на прирост температуры воздуха и количества осадков проводили по скользящим корреляционным климатическим функциям отклика, рассчитанным за период 1974-2009 гг. У деревьев на склоне северной экспозиции выявлена тенденция к убыванию среднего радиального прироста от комля к верхушке. Выявили отрицательную корреляционную связь радиального прироста на уровне 3/4 высоты и у верхушки с температурой воздуха в третьей декаде апреля и положительную связь с этим же фактором с двадцатых чисел мая до середины июня у деревьев на склоне северной экспозиции и отсутствие таковых у деревьев на склоне южной экспозиции. Прирост у верхушки деревьев на склоне северной экспозиции в третьей декаде мая тесно связан с количеством осадков. Результаты интерпретировали в пользу предположения: деревья лиственницы Гмелина, произрастающие в экстремально неблагоприятных гидротермических условиях склона северной экспозиции, с двадцатых чисел мая до середины июня могут испытывать острый водный дефицит, при котором снижение водного потенциала верхушек может стать причиной усыхания.

Проведены исследования пигментного комплекса и биохимических показателей хвои Larix sibirica Ledeb. в зеленых насаждениях разных функциональных зон г. Улан-Удэ (Республика Бурятия). С помощью сканирующего микроскопа обнаружено, что в транспортной зоне города 40-50 % поверхности хвои покрыто осажденными частицами, размер которых варьирует от 5 до 40 мкм. В селитебной части города, в городских парках и скверах частицы занимают 20-30 % поверхности хвои, на фоновой территории обнаружены единичные частицы размером 5-10 мкм. В результате поверхностного загрязнения и корневого поглощения в хвое повышаются концентрации серы в 1.3-2.0 раза, тяжелых металлов (железа, меди, цинка, свинца, никеля, хрома, кобальта, кадмия) в 1.4-7.7 раза, что приводит к активации антиоксидантной защитной системы. Отмечены существенные изменения в содержании фотосинтетических пигментов, общий пул которых увеличивается в 1.2-1.7 раза по сравнению с фоновыми значениями. Наиболее высокие концентрации хлорофилла b и каротиноидов, превышающие фоновые значения в 2.0-2.2 раза, наблюдаются в транспортной зоне. Соотношение хл. а / хл. b , а также хлорофиллов к каротиноидам уменьшается на 13-25 %. Содержание пролина повышается в 1.6-7.5 раза, аскорбиновой кислоты - в 1.2-1.3, катехина и проантоцианидинов - в 3.0-4.8 раза, причем наиболее высокие концентрации этих соединений также отмечены в транспортной зоне.

На основе впервые проведенных на территории Сибири в 2000-2003 гг. экспериментов по моделированию лесных пожаров дана оценка и осуществлен мониторинг воздействия пожаров разной интенсивности на компоненты сосновых насаждений и послепожарную сукцессию. Особенно значительная постпирогенная трансформация всех компонентов в сосняках выявлена после пожаров высокой интенсивности. Выявлена зависимость отпада деревьев в древостое от интенсивности пожара. Приведена оценка начального периода послепожарной сукцессии, изменения видового состава и структуры травяно-кустарничкового яруса, восстановления древесного яруса. Установлена зависимость количества сгоревшей фитомассы от интенсивности горения. Надземная фитомасса снизилась на 5-10 % после низкоинтенсивных и на 74 % - после высокоинтенсивных пожаров. Наибольшее накопление напочвенной фитомассы происходит в первые годы после пожара, что связано с интенсивным отмиранием деревьев в этот период. В результате отпада деревьев мортмасса (подстилки, сучьев и валежа) увеличилась после пожара высокой интенсивности в 2 раза и более. После пожаров происходит перераспределение фитомассы растительности в мортмассу, особенно резко выраженное после высокоинтенсивных пожаров. Выявлена зависимость накопления фитомассы от интенсивности пожара и времени после пирогенного воздействия для южно- и среднетаежных сосняков. Проведенные исследования позволяют на основе данных о допожарном состоянии сосняков и интенсивности пирогенного воздействия прогнозировать степень воздействия пожаров разной интенсивности на компоненты насаждения, послепожарную сукцессию и лесовозобновление сосняков Сибири.

Рассмотрены данные экспериментальных исследований по влиянию рубок главного пользования и лесных пожаров на изменение водорегулирующих и почвозащитных функций лиственничных лесов Северной Монголии. Проанализированы результаты снегомерных съемок на вырубках и гарях в псевдо- и подтаежных лиственничных лесах Центрального Хангая и Восточного Хэнтэя. Выявлено, что в условиях малоснежных зим леса являются накопителями снега и могут существенно влиять на пополнение весенних влагозапасов и режим влажности почв. В период таяния снега сток в лесу начинается на 2-4 дня позже, чем на вырубках и гарях. Установлено, что в отличие от горных лесов Сибири, Урала и Дальнего Востока водорегулирующая роль лесов в Монголии наиболее четко выражена в теплый период года, когда выпадает основное количество осадков и формируется максимальный годовой сток рек. В это время лес в значительной мере препятствует формированию поверхностного стока, способствует более равномерному грунтовому питанию рек и является мощным противоэрозионным фактором. В лесу жидкий поверхностный сток в летний период обычно не превышает 0.6 % от суммы осадков. Показано негативное воздействие условно-сплошных и сплошных рубок и низовых подстилочно-гумусовых пожаров на изменения запасов, качественного фракционного состава лесных подстилок и их влагоемкости, а также водно-физических свойств почв. На вырубках и гарях увеличивается плотность сложения, снижается общая пористость, сужается диапазон активной влаги и уменьшается водоудерживающая способность верхних почвенных горизонтов. Приведены количественные показатели летнего жидкого и твердого поверхностных стоков, формирующихся на вырубках и гарях в лиственничных лесах Центрального Хангая и Восточного Хэнтэя. Антропогенная деструкция лесных экосистем неизбежно ведет к их деградации, на восстановление которых уходят многие десятилетия.

В работе на основании анализа литературных источников и материалов собственных исследований дается анализ экологической обстановки на Таймыре в связи с аэротехногенным воздействием Норильского горно-металлургического комбината (НГМК). Оценивается динамика состояния лесов за последние десятилетия в полосе как в непосредственной близости, так и на расстоянии до 200 км и более от комбината. Анализ проведен с учетом ландшафтной структуры территории. Отмечено прогрессирующее с начала 80-х гг. усыхание больших массивов северных лесов. Дендроклиматический анализ прироста высоковозрастных деревьев лиственницы в зоне влияния НГМК, произведенный методом выявления основных факторов, влияющих на прирост, показал, что с начала XX в. у лиственницы увеличилась нестабильность прироста древесины, обусловленная чувствительностью этой древесной породы к изменениям температурных условий роста. Для оценки масштабов повреждений лесов проводилось аэровизуальное обследование в июле 2003 г., в результате которого выполнено зонирование прилегающей к НГМК территории по степени повреждения древостоев: погибшие древостои, сильно и умеренно поврежденные. Произведена оценка продуктивности древостоев и степени их поврежденности по ландшафтным местоположениям. Дана оценка отрицательной роли серных соединений и названы современные мероприятия по утилизации серы.

Для естественных кедровых лесов южной части Приморского края выполнена оценка биологического разнообразия по результатам описаний ценопопуляций видов древостоев, живого напочвенного покрова и жужелиц Carabus . Полевые работы выполнены на пробных площадях, заложенных в лесных насаждениях кедрово-широколиственной формации с преобладанием сосны кедровой корейской Pinus koraiensis Siebold & Zucc. Модельные участки составили хронологическую последовательность развития лесных насаждений свежего мелкотравно-разнокустарникового типа в возрастном интервале 50-200 лет. В процессе лесовосстановительной смены отмечено уменьшение общего проективного покрытия живого напочвенного покрова при одновременном увеличении числа характерных для естественных кедровников видов, а также их выравненности. К возрасту 200 лет достигают максимума численность, видовое богатство и выравненность числа видов жужелиц. Выявлены статистически значимые различия между общим числом пойманных насекомых в насаждениях 50 и 200, 80 и 200 лет. Наиболее ценными по критерию биологического разнообразия являются старовозрастные кедровники. Сделан вывод о значении этой группы лесов для охраны ценных сообществ и местообитаний видов. Среди видов жужелиц в качестве индикаторов ценности лесов могут быть Carabus schrencki Motschulsky, Carabus maacki Morawitz и Carabus macleayi Dejean. При минимальном общем проективном покрытии 8.3 % в 200-летнем кедровнике формируются благоприятные условия для произрастания таких характерных видов растений, как пион горный Paeonia oreogeton S. Moore, щитовник толстокорневищный Dryopteris crassirhizoma Nakai, какалия ушастая Cacalia auriculata H. Rob. & Brettell. Индекс Шеннона видов живого напочвенного покрова в старовозрастном кедровнике составил 3.6 бит, видов Carabus - 1.4 бит.

Площади осушенных земель, которые использовались для добычи торфа, в России составляют более 1 млн га и в Беларуси более 200 тыс. га. Такие земли характеризуются разнообразием экологических условий и низким плодородием. Лесоразведение на этих площадях ограничивается высокой кислотностью почв, низкой степенью разложения торфяного слоя и доступности минеральных элементов. Одним из перспективных направлений для таких земель является создание короткоцикловых плантаций быстрорастущих древесных культур: ивы, тополя, черной ольхи, биомасса которых может быть использована в энергетике. Целью наших исследований была оценка эффективности создания плантаций ивы на выработанном торфянике «Докудовское», расположенном в Гродненской области Республики Беларусь. Эксперименты показали, что растения ивы на участках, для которых характерны слабое разложение и низкая, нестабильная толщина торфяного слоя, отставали в развитии. Их высота на третий год эксплуатации плантации после первой срезки растений (период уборки) не превышала 2-2.5 м, в то время как на участках торфопесчаного типа и с высокой степенью разложения торфа - 4-4.5 м. Прирост годичной продукции древесины ивы на наиболее продуктивных участках составлял 9-10 т в пересчете на 10 % влажности, что незначительно уступает показателям на пахотных минеральных почвах. Древесина с плантации ивы (общей площадью 10 га) использовалась как источник биотоплива для нужд торфопредприятия. Рост продуктивности плантаций возможен при использовании в селекционном процессе видов ивы, более приспособленных для выработанных торфяников, например Salix dasyclados Wimm. Продуктивность растений этого вида выше по сравнению с видом Salix viminalis L., на основе которого создано большинство быстрорастущих сортов ивы. Кислотность торфяников при внесении 10 т золы торфа на 1 га снизилась на 0.30-1.05 ед. pH и составила 5.95-6.25 pH по участкам опыта.

Доктор биологических наук Артур Георгиевич Крылов - известный ученый-ботаник, лесной эколог, сторонник и активный защитник направления лесной типологии, связанного с именем В. Н. Сукачева. Выполнил эколого-фитоценотическую классификацию кедровых лесов Сибири, развил концепцию жизненных форм ценозов и дал классификацию и краткое описание 30 крупных классов, включающих все разнообразие бореальных лесов Северной Евразии.