Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2007 номер 2

Бореальные леса Сибири, формирующие экологический каркас обширной территории в высоких широтах Северной Евразии, являются уникальными природными эталонами генетического, видового и экосистемного разнообразия.
Проведенные ранее исследования обозначили широкий спектр проблем в области изучения внутривидового разнообразия древесных растений, оценки функционального состояния, а также систематизации и классификации лесных экосистем.
Применение современных информационных технологий (базы данных, индексов разнообразия, ГИС) позволяет поднять исследование биоразнообразия сибирских лесов на качественно новый уровень.

Рассмотрено разнообразие водорослей, лишайников, грибов, мохообразных и высших сосудистых растений на территории Западной и Средней Сибири. Дана их пространственная организация на уровне равнинных и горных территорий, зон и подзон растительности, высотных поясов и наиболее распространенных экосистем.

На северном и южном пределе распространения сибирской тайги изучено влияние лесных пожаров на сообщества наиболее обильных и разнообразных в этой зоне почвенных членистоногих: панцирных (Oribatei) и гамазовых (Gamasinа) клещей, ногохвосток (Collembola), пауков (Aranei) и жуков-жужелиц (Coleoptera: Carabidae).
Основные последствия пожара для сообщества напочвенных членистоногих в северной тайге заключаются в уничтожении слоя подстилки и в резком изменении состава почвенных микроорганизмов. Дополнительное поступление в почву зольных элементов и уменьшение ее кислотности приводят к снижению биомассы микроскопических грибов. В результате плотность микроартропод – бактерио- и мицетофагов невысока. Подходящие местообитания заселяются высокоподвижными жужелицами, в основном миксофитофагами. Хищных герпетобионтов очень мало. С увеличением возраста гари на ней формируется смешанный лес. Лиственный опад обогащает почву элементами питания, что приводит к увеличению биомассы почвенных грибов и росту плотности микроартропод. Восстановление растительного покрова создает благоприятные условия для обитания геобионтов. Пауки и хищные жужелицы достигают здесь высокой численности. В коренных сосняках еще большее количество пауков, вероятно, ограничивает рост плотности микроартропод. По данным полевого эксперимента, при изоляции почвы от крупных хищных беспозвоночных с помощью ячеистой ткани плотность микроартропод достоверно увеличивается. Отсутствие жужелиц в таких биотопах можно объяснить обострением конкурентных отношений с пауками.
Пожары на южной границе лесов, уничтожая растительность и подстилку, в гораздо меньшей степени воздействуют на население почвенных микроартропод. Критической фазой пирогенной сукцессии для зооценоза является не инициальная стадия (1–4 года), когда в сообществе преобладают виды r-стратеги, а фаза 4–10 лет, когда в связи с полной деградацией экосистемы оттуда исчезают пионерные виды, но из-за медленного лесовозобновления еще не появляются лесные К-стратеги. Специфику сукцессии здесь определяют конкурентные отношения между древесной и травянистой растительностью на фазе 10–25 лет. Вместе с травами доминантные позиции на этой стадии занимают луговые и степные виды беспозвоночных, что свидетельствует о неизбежном в ближайшие десятилетия при сложившемся режиме землепользования обращении сосновых лесов в степи.
В статье дан обзор исследований постпирогенных сукцессий сообществ лесной почвенной фауны.

Проанализировано современное состояние изученности биоразнообразия наземных экосистем Байкальского региона с целью определения перспективы и актуальных направлений исследования биоразнообразия.

Основной вклад в парниковый эффект вносят CO2 и CH4 (соответственно 60 и 15–18 %). На долю бывшего СССР приходилось в среднем 11 % от глобального потока СН4. Однако к концу 80-х – началу 90-х гг. ХХ в. на территории России почти не проводилось измерений потоков метана. В середине 90-х гг. в ряде работ представлена инвентаризация эмиссии СН4 с территории России, однако эти работы ограничиваются информацией об измерениях по начало 90-х гг. В статье приводятся обобщенные данные по эмиссии метана и углекислого газа с поверхности болотных экосистем на территории Западной Сибири в 90-е гг., так как основное количество измерений выполнено именно в этот период.

На основе базы данных по климату и растительности на территории Сибири с помощью кластерного анализа выделены 4 кластера – географо-климатических варианта светлохвойных травяных лесов (подтайги). Выявлены ведущие климатические факторы, определяющие границы между кластерами, изучены внутрикластерная общность и межкластерные отличия по составу лесообразователей. Полученные кластеры сопоставлены с предложенными ранее вариантами, выделенными по растительности.

Дана оценка качества подроста в притундровых лесах Средней Сибири на основе анализа его абсолютных и относительных биометрических показателей. При помощи факторного анализа и методов описательной статистики выявлено, что наиболее достоверно жизнеспособность подроста на Крайнем Севере характеризуют прирост по высоте и габитус кроны.

Рассматриваются запасы азота в биомассе фитоценоза, мортмассе и гумусе почвы в естественных и подверженных рекреационному воздействию лесных экосистемах. Показано, что рекреационные нагрузки ведут к снижению запасов общей фитомассы в сосняках в 1,8, в березняках в 1,6 раз, уменьшают аккумуляцию азота в чистой первичной продукции и, следовательно, возврат его с растительными остатками в почву. Пополнение опада растительного вещества грубыми фракциями древостоя и снижение участия в формировании подстилки травяно-кустарничкового яруса негативно отражаются на интенсивности минерализации азота органического вещества мортмассы. Удельная скорость минерализации азота в рекреационных сосняках в 1,2, в березняках в 1,7 раз ниже, чем в условно ненарушенных экосистемах. Основным депо азота является гумус, где сосредоточено 76–80 % запасов азота экосистемы.

Предложен новый подход к пониманию грибного сообщества и к его анализу в целях индикации состояния экосистем. Подход строится на диалектическом единстве части и целого, абстрактного и конкретного в свете современных представлений о фрактальности бытия. На примере панголарктического микокомплекса березы показано, что биота дереворазрушающих грибов есть фрактал, структура которого является интегральным отражением структуры древостоя при его развитии в различных условиях, что подтверждается воспроизведением таксационных показателей древостоев при фрактально-матричном анализе группировок дереворазрушающих грибов. Предложенные формулы опробованы на обширном широтно-зональном и типологическом диапазоне лесов и могут рассматриваться не только в качестве иллюстрации удивительной цельности мироздания, но и в экологической практике.

В работе рассматриваются воздействия катастрофических пожаров 1998–2001 гг. на видовой состав редких лесных и лугово-болотных растительных сообществ Приамурья.

Ведение комплексного биологического мониторинга крупных регионов требует выбора для наблюдений необходимого минимума реперных участков, отражающих состояние биоты на видовом, популяционном и ценотическом уровнях. На основе оригинального картографического метода для модельной территории – юго-западной части Байкальского региона, разработана реперная сеть, включающая 20 участков размером 10 ґ 10 км в системе UTM. Специальные наземные обследования выделенных участков показали, что такая сеть, составляющая 2 % площади рассматриваемой территории, полностью отражает ландшафтное разнообразие на уровне геомов, фитоценотическое разнообразие – на уровне не менее 95,8 %, видовое разнообразие региональной дендрофлоры – на уровне не менее 73,6–75,7 %.

Рассматривается изменение параметров углеродного бюджета в следующем ряду экосистем: лиственничник кустарничково-зеленомошный, не затронутый сильными пожарами в последние 400 лет ® 17-летнее лиственное насаждение, сформировавшееся после гибели от пожара перестойного лиственничника ® лиственничник кустарничково-зеленомошный с давностью пожара 120 лет. Показано, что эмиссия углерода в атмосферу от сгорания надземной биомассы перестойного лиственничника и выгорания подстилки сопоставима с его запасом в над- и подземной биомассе растительного блока. В отличие от спелого и перестойного лиственничников, которые являются стоком для углекислого газа атмосферы, экосистема с лиственным насаждением, представляющим II стадию восстановления коренного лиственничника, служит источником углерода в атмосферу.

Рассматриваются результаты анализа вертикального распределения мохообразных в высокогорьях хр. Хамар-Дабан и их ценотическое распределение.

Виды родов остролодочник Oxytropis DC. и астрагал Astragalus L. Южной Сибири высокогорного, горно-степного поясов и горных котловин размножаются преимущественно семенным путем. Наиболее общим признаком строения семени является эндосперм разной степени развитости. Изучено анатомическое строение эндосперма и ряда других признаков семени у 22 видов остролодочников и 14 астрагалов. Основным запасным веществом эндосперма бобовых являются высокоэнергетические полисахариды галактоманнаны, состоящие из двух моносахаридов – галактозы и маннозы, выполняющих резервную, водоудерживающую и защитную функции. Анализ данных по мощности эндосперма и крупности семян выявил определенную взаимосвязь лишь у облигатных петрофитов молодых неоэндемиков Южной Сибири. У остальных изученных видов наблюдаются тенденции взаимосвязей с историей становления видов.

Исследована приуроченность высоких значений интенсивности фотосинтеза сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) к определенному сочетанию погодных условий. Показано, что в условиях Байкальской Сибири максимальные значения интенсивности фотосинтеза хвойных наблюдаются при оптимальном почвенном увлажнении ранней весной и в летний период. Ранневесенний максимум, отмечающийся при низкой температуре почвы и высоких запасах влаги, может быть значительно выше интенсивности фотосинтеза летнего времени. Летний максимум наблюдается после дождей и прогревания нижних горизонтов почвы. Графически выделены и охарактеризованы типы локализации максимумов интенсивности фотосинтеза, наблюдаемые в различные по погодным условиям периоды вегетации.

В работе приводятся результаты изучения рекреационной трансформации дубрав Белорусского Полесья (на примере дубрав кисличных и снытевых). В качестве индикаторов рекреационных нарушений выступают различные показатели древесного яруса (состав, плотность, сухостой), подроста (состав, плотность), напочвенного покрова (видовой состав, проективное покрытие, постоянство отдельных видов). Комплексными индикаторами служат спектр жизненных форм и показатели синантропизации. Рассматриваются изменения синантропизации флоры дубрав по градиенту рекреационного воздействия.

Изучена внутривидовая изменчивость 26 качественных и 37 количественных признаков генеративной сферы Ribes atropurpureum C. A. Meyer (смородина темно-пурпуровая) и R. hispidulum (Jancz.) Pojark. (смородина щетинистая), произрастающих на Салаирском кряже и интродуцированных в ЦСБС. Уточнены два и выявлено пять новых таксономически значимых качественных признаков. Изучены уровни изменчивости количественных признаков, установлено 11 наиболее стабильных признаков для обоих видов, три – только для смородины темно-пурпуровой и пять – только для смородины щетинистой. Дана метрическая характеристика 37 количественных признаков, в описания четырех признаков смородины темно-пурпуровой и одного признака смородины щетинистой внесены существенные уточнения, а по 24 признакам обоих видов представлены новые сведения. Установлено, что количественные признаки плотность кисти и длина цветоножки могут быть использованы в качестве диагностических.

Представлены результаты изучения запаса надземной фитомассы лишайниковых сообществ аридных, семиаридных и семигумидных районов Тывы. Выявлена зависимость запаса надземной фитомассы от рельефа, климата и жизненных форм доминирующих видов.

Исполнилось 70 лет Юрию Соломоновичу Равкину – известному специалисту в области зоогеографии и орнитологии. Он создал новое научное направление – факторную зоогеографию, которая отличается сужением и конкретизацией задач по выявлению пространственной организации животного населения и переходом при анализе из реального хорологического пространства в факторное, типологическое. Им разработана универсальная методика маршрутного учета птиц. Ю. С. Равкин обосновал и эффективно использует новые способы в эколого-экономических оценках животного мира и наносимого ему ущерба при реализации хозяйственных проектов; он успешно развивает и реализует концепцию зоологического мониторинга с ландшафтно-географическим типологическим подходом в сборе и анализе материалов.