Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2016 номер 6

Кыргызстан является уникальным естественным хранилищем генофонда видов и природной лабораторией, поскольку здесь на небольшой территории представлены все физико-географические пояса, начиная от полупустынь и кончая гляциально-нивальным поясом. Охрана и рациональное использование лесных генетических ресурсов, которые являются неотъемлемой составной частью глобальной экологической системы, в последние годы приобретают особую значимость. В связи с высокой чувствительностью горных экосистем Тянь-Шаня к антропогенному воздействию возникает необходимость особо тщательного контроля природопользования. Практическое решение многих задач по охране горных экосистем прямо или косвенно связано с охраной уникальной растительности гор. В статье рассматриваются водоохранно-защитные, водорегулирующие, противоэрозионные и противоселевые функции каждой категории лесов. Проанализированы основные факторы, влияющие на деградацию лесов и уменьшение лесистости в исследуемом регионе. Предложен комплекс лесоводственных мероприятий по лесовосстановлению в республике, в частности по улучшению лесосеменного дела. Отмечено важное значение горных лесов в народном хозяйстве, рассмотрены перспективы их сохранения и восстановления. Чтобы решить эти проблемы, а также получать выгоду от коммерческого и иного применения генетических ресурсов, следует использовать объекты флоры и фауны согласно нормам и правилам, установленным законами и другими нормативными правовыми актами Кыргызской Республики.

В темно-серую почву опытного лесного питомника (Погорельское опытно-экспериментальное хозяйство) вместе с семенами хвойных Pinus sylvestris Ledeb. и Larix sibirica Ledeb. вносили штаммы микроорганизмов, обладающих антагонистической и ростостимулирующей активностью - Pseudomonas sp., Bacillus sp., Bacillus subtilis и Trichoderma harzianum . Предпосевная обработка семян штаммами Trichoderma harzianum , Bacillus sp. и Pseudomonas sp. увеличивала грунтовую всхожесть сосны обыкновенной в 1.5-1.7, лиственницы сибирской - в 1.3-5.8 раза, к концу вегетации улучшила сохранность и жизнестойкость сеянцев сосны в 1.4-12.0 раз. Максимальную сохранность сеянцев лиственницы сибирской наблюдали при обработке семян Bacillus subtilis и Trichoderma harzianum , что в 2 раза превышало контрольные значения. Морфометрические показатели сеянцев сосны увеличивала в 1.5-2.0 раза обработка Pseudomonas sp. и Bacillus subtilis , а сеянцев лиственницы - Trichoderma harzianum и Bacillus sp. Бактеризация семян сосны и лиственницы, исходно инфицированных возбудителями фузариоза, снижала в 1.2-2.5 раза популяцию фитопатогена, что способствовало меньшей гибели всходов хвойных. Внесенные в почву питомника биологически активные штаммы увеличивали и поддерживали общую численность эколого-трофических групп микроорганизмов (ЭТГМ) под сеянцами хвойных на протяжении всего периода вегетации. На динамику содержания микробной биомассы (МБ), скорость базального дыхания (БД) и значения микробного метаболического коэффициента ( q CO₂) положительное влияние оказала обработка бациллами Bacillus sp. и Bacillus subtilis . В целом внесение популяций споровых бактерий Bacillus subtilis и Bacillus sp. и микромицета Trichoderma harzianum с семенами хвойных увеличило биогенность и продуктивность почвы питомника (МБ, ферментативную активность, численность ЭТГМ) в 1.5- 3.0 раза по сравнению с контролем и, несмотря на высокие значения удельного микробного дыхания на протяжении всего вегетационного периода, благоприятно сказалось на восстановлении экофизиологической нормы функционирования почвенного микробного сообщества.

Приведены результаты многолетних исследований лесов в естественных биогеографических коридорах (территорий с лесами, болотами, внутренними озерами и другими категориями земель) между крупнейшими водоемами на севере Европы (Балтийское море (Финский залив), Ладожское и Онежское озера и Белое море). Коридоры соединяют отдельные участки биома евразийской тайги по границе между двумя физико-географическими странами Европы - Фенноскандинавским щитом и Русской равниной. Они обеспечивают расселение и миграцию видов флоры и фауны. В целом по кратчайшей линии между Финским заливом и Белым морем это примерно 320 км суши, которая дифференцируется на три разных участка в южно-, средне- и северотаежной подзонах соответственно. Даны характеристика и оценка коридоров в такой последовательности: 1) физико-географическая (ландшафтная) специфика; 2) ключевые природные особенности (типологическая структура, количественное соотношение, территориальная компоновка, производительность и др.), современное состояние лесов, включая данные лесоустройства последнего десятилетия; 3) общая оценка степени антропогенной трансформации лесного покрова; 4) действующая система особо охраняемых природных территорий и защитных лесов и ее достаточность для обеспечения функционирования коридоров.

Дана оценка запаса, структуры и динамики растительных сообществ, формирующихся на рекультивированных отвалах Бородинского буроугольного разреза Канско-Ачинского угольного бассейна. Изучали фитоценозы 7- и 34-летних отвалов, рекультивированных с нанесением плодородного слоя почвы (ПСП) и без ПСП, и откосов отвалов. Наблюдения проводили в 2007-2009 и в 2013 гг. Установлено, что в первый год на отвалах, рекультивированных с нанесением ПСП, формируется сплошной травянистый покров, характеризующийся высокой продуктивностью. Основная часть фитомассы сообществ сосредоточена в толще насыпного слоя 0-10 см. В течение следующих двух десятков лет запас фитомассы снизился более чем в 2 раза. Такие фитоценозы достигают зонального уровня по запасу и структуре фитомассы не ранее чем через 30 лет. Для растительных сообществ 31-34-летних отвалов характерны значительные колебания величин надземной фитомассы по годам, что указывает на их «незрелость». Ускорению накопления фитомассы ценозов, формирующихся на литостратах - малоплодородных техногенных поверхностных образованиях (ТПО), способствует создание культур сосны. Запас фитомассы в сосновых фитоценозах немногим выше (на 15 %), чем в сообществах близкого возраста, развивающихся на отвалах с ПСП. Откосы рекультивированных отвалов в отличие от выровненной поверхности зарастают медленнее, а формирующийся на них растительный покров характеризуется не только низким уровнем проективного покрытия, но и меньшей продуктивностью. В структуре фитомассы растительных сообществ преобладает масса надземных органов.

Рассмотрены итоги многолетних исследований обеспеченности подростом березняков подтаежной подзоны и лесостепной зоны Западной Сибири, особенности семенного возобновления берез повислой и пушистой под пологом материнских насаждений, на вырубках, гарях, заброшенных пашнях и сенокосах. Уточнены дальность распространения семян ветром, динамика накопления самосева березы после сплошной обработки почвы и в плужных бороздах. Установлено, что семенное возобновление берез под пологом березняков затрудняется из-за пересыхания лесной подстилки и корневой конкуренции с материнским древостоем. Необходимым условием прорастания мелких семян и выживания слабых всходов берез являются достаточное количество осадков в период семеношения и тщательная обработка почвы, обеспечивающая удаление лесной подстилки, радикальное устранение травянистой растительности и почвенного запаса семян сорняков: сплошная многократная вспашка, бульдозерные полосы или неглубокие плужные борозды шириной 0.7-1.0 м с дополнительным их рыхлением. Наиболее эффективным способом подготовки участка под семенное возобновление берез в засушливых условиях лесостепи является передача его под временное выращивание зерновых культур, обеспечивающее подавление многолетних сорняков. Зяблевая вспашка после уборки урожая обеспечивает ежегодную готовность участка к семенному заселению берез. Когда создается оптимальное сочетание хорошего урожая семян, дождливых погодных условий и массового появления самосева берез, участок изымается из сельхозпользования. Обязательные условия: наличие обсеменяющих стен березняка с предварительным удалением в них осины и нежелательных форм березы. Весной следующего года производится учет перезимовавшего самосева берез не менее чем на 100 равномерно размещенных учетных площадках. Если самосев погибает, участок остается в сельхозпользовании. В год обильного семеношения перед началом массового опадения семян менее надежна, но приемлема обработка почвы бульдозерными полосами и бороздами шириной 0.7-1.0 м.

Complex estimation of forest ecosystems dynamics based on detailing characteristics of structure, growth and productivity of the stands and describing general geographical and biological management options for preserving their biodiversity and sustaining stability are discussed in the paper by describing examples of tree stands restored on burned and logged areas in mountain regions of Siberia. On vast areas in Siberia, characterized as sub-boreal, subarid and with a strongly continental climate, forests grow on seasonally frozen soils and in many cases are surrounded by vast steppe and forest-steppe areas and uplands. Developing criteria for sustainability of mountain forest ecosystems is necessary for forest resource management and conservation. It is therefore important to obtain complex biometric characteristics on forest stands and landscapes and to thoroughly study their structure, biological diversity and productivity. Morphometric methods, Weibull simulation and allometric equations were used to determine the dimensional hierarchies of coenopopulation individuals. Structure and productivity of the aboveground stand components were also studied.

Изучали ельники заторфованной долины р. Тунгужуль и болотного массива вблизи оз. Агаскыр (долина р. Печище, бассейн р. Черный Июс) в низкогорной части Кузнецкого Алатау. Объекты относятся к группе высокозольных пойменных торфяников криогенного ряда развития. Выполнили оценку отклика органического углерода на связанные между собой физико-химические показатели - степень разложения, зольность, плотность ( r = 0.5-0.7), которые в отличие от углерода несложно определяются аналитически. Полученные результаты, согласно пошаговому регрессионному анализу, характеризуют сильную обусловленность углерода предикторами: индекс множественной детерминации R ² = 0.86. Наиболее высокий частный коэффициент корреляции с откликом имеет зольность в диапазоне (5-68 %). Значения частных коэффициентов корреляции плотности и степени разложения недостоверны. О сильной связи содержания углерода и зольности органического субстрата свидетельствуют высокозначимые индекс детерминации ( R ² = 0.93), а также константа и отрицательный коэффициент парной регрессионной модели. Относительная ошибка аппроксимации находится в интервале 2-8 % и характеризует высокую точность прогноза. Включение только одного показателя (зольности) в расчетную формулу делает ее удобной и несложной в практическом применении для прогноза содержания углерода в лесной подстилке, торфяных почвах, погребенных торфах и торфяно-минеральных образованиях зольностью 5-68 %. Впервые приводится геохимическая характеристика торфяной залежи лесных болот межгорных котловин Кузнецкого Алатау.

Проведен учет возобновления в пяти градациях сомкнутости крон насаждений сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. II класса возраста, произрастающих на отвалах в четырех эколого-географических районах Кузбасса. Установлена отрицательная корреляция параметров возобновления и гидротермического коэффициента местности. Наиболее благоприятные условия складываются в степном ядре, где количество всходов, самосева и подроста достигает 110 тыс. шт./га при сомкнутости крон 50 % и густоте древостоя 0.75 тыс. деревьев II класса возраста на 1 га. При понижении или повышении сомкнутости основного яруса количественные характеристики снижаются. Наименьшее количество зафиксировано в горно-таежном районе - от 0.4 до 23 тыс. шт./га с тенденцией к увеличению по мере повышения сомкнутости крон. Районы северной и южной лесостепи по количественным признакам возобновления занимают промежуточное положение. Количество подроста имеет тесную положительную корреляционную связь с текущим плодоношением древостоев - в районе степного ядра созревает до 3.7 млн семян, а в горно-таежном - до 0.39 млн семян на 1 га. Посевные качества семян (масса 1000 шт., энергия прорастания, всхожесть) и морфометрические характеристики выращенных из них 2-летних сеянцев (высота, диаметр, балл жизненного состояния) не имеют статистически достоверных различий, но указанные характеристики выше, чем в насаждениях на зональных почвах. Это свидетельствует о благоприятности условий отвалов для естественного возобновления сосны обыкновенной, высокой актуальной репродукции сосновых насаждений в лесостепных районах и степном ядре, а также потенциальных возможностях естественного возобновления насаждений в горно-таежном районе юга Кузбасса.

Приведена оценка горимости территории Забайкальского края за период с 1964 по 2015 г. Выявлены основные причины устойчивого роста количества пожаров и их площади в последние десятилетия. Приведена характеристика погодных условий в годы, отличающиеся наивысшей степенью горимости. Увеличению горимости в последние годы способствовали не только засухи, но и нарушенность территории Забайкалья вследствие незаконных рубок. По результатам исследования 170 пробных площадей, заложенных на основе материалов спутниковой информации, маршрутных исследований и лесоустроительной базы данных, выявлены закономерности воздействия пожаров различного вида, формы и силы на древостои светлохвойных насаждений и оценена успешность лесовозобновления на нарушенных пожарами участках лесных земель, на вырубках (негоревших и горевших) и на пройденных повторными пожарами участках. Установлено, что пожары в Забайкальском крае выступают как мощный экологический фактор, определяющий возможность существования значительной части лесных экосистем: в случае дальнейшего потепления климата и возникновения повторных пожаров возможно преобразование части участков лесных земель в нелесные. В настоящее время в регионе это проявляется в остепнении участков гарей в южных лесостепных районах и в нижних частях склонов южной экспозиции на границе со степными ландшафтами или их опустыривании в центральных районах края, а также заболачивании участков гарей на переувлажненных почвах. При этом на участках крупных гарей наблюдается интенсивная ветровая и водная эрозия почв.

Проведена комплексная оценка жизненного состояния разновысотных темнохвойных лесных биоценозов северного, избыточно влажного макросклона хр. Западный Саян. Исследования проводили в течение ряда лет (2001-2013) в низкогорном (450 м над ур. м.), среднегорном (700-800 м над ур. м.) и высокогорном (1450 м над ур. м.) высотных поясах. Все обследованные биоценозы относятся к категории поврежденных, индекс жизненного состояния варьирует от 36.4 (в среднегорном умеренно холодном поясе) до 81.1 (в низкогорном умеренно теплом поясе). Деревья кедра сибирского не имеют признаков повреждения, деревья пихты сибирской усыхают по характерному для данного вида подверхушечному типу. Выявлены значительные различия продуктивности деревьев пихты в высотно-поясном отношении. Биометрические показатели (прирост и параметры хвои) побегов пихты сибирской женской и мужской сексуализации, а также вегетативных различаются. В средне- и высокогорных экосистемах биометрические показатели побегов в целом уменьшаются, а доля повреждения хвои (хлорозы и некрозы) значительно увеличивается. Элементный состав хвои деревьев пихты сибирской в горных темнохвойных лесных биоценозах изменяется: отмечено накопление таких техногенных элементов, как свинец и кадмий, при значительном снижении содержания цинка. Изменения химического состава приводят к изменениям соотношений биофильных и техногенных элементов (Mn/S, Fe/Mn, F/Ca) в высокогорных древостоях в 2.2-3.6 раза, в среднегорных сильно усыхающих - в 1.4-3.7 раза. Предполагается, что изменения элементного состава хвои пихты сибирской свидетельствуют о наличии загрязнения региона.

Изучены ширина годичного кольца и доля поздней древесины у деревьев богучанского и сузунского климатипов сосны обыкновенной в географических культурах, созданных в южной тайге Средней Сибири (58°22'13" с. ш., 97°11'54" в. д.) и в лесостепи Западной Сибири (53°45'10" с. ш., 82°15'49" в. д.). Для богучанского климатипа пунктом происхождения является южная тайга Средней Сибири (Красноярский край), а пунктом испытания - лесостепная зона Западной Сибири (Новосибирская обл.). Для сузунского климатипа - наоборот, лесостепная зона в Западной Сибири является местом происхождения, а южная тайга в Средней Сибири - местом испытания. При сравнении средних многолетних значений доли поздней древесины у деревьев богучанского климатипа в южной тайге и в лесостепи выявлено, что они очень близки и равны 19 %. Погодичная изменчивость этого показателя в южной тайге заметно ниже и равна 17 %, а в лесостепи - 35 %. Средние многолетние значения доли поздней древесины у сузунского климатипа в пункте происхождения и испытания также оказались схожими (20 и 21 %). Изменчивость этого признака у сузунского климатипа выше, чем у богучанского, и равна 23 % в южной тайге и 42 % в лесостепи. Условия в южной тайге Средней Сибири по сравнению с лесостепью в Западной Сибири способствуют более отчетливо выраженным различиям между климатипами, которые проявляются в достижении максимальных приростов по диаметру в разном возрасте, в средних значениях ширины годичного кольца и доли поздней древесины, а также в разной реакции поздней древесины на погодные условия.

Приведены результаты исследований изменчивости морфологических признаков семенных чешуек лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., проведенных в ценопопуляциях различных географических рас и в зависимости от условий произрастания. Образцы семенных чешуек отбирали с 30 деревьев на каждой пробной площади. Исследовали длину и ширину семенной чешуйки, отношение ширины чешуйки к ее длине (индекс конфигурации плоскости семенной чешуйки) и форму ее края. В соответствии с индексом конфигурации плоскости семенной чешуйки проводили классификацию деревьев на узко-, широкочешуйные и с переходной формой этого признака. Анализ географической изменчивости размеров семенной чешуи показал дифференциацию признаков как между расами, так и в зависимости от условий произрастания. Деревья с мелкой чешуей преобладают в ценопопуляциях у восточной границы ареала лиственницы сибирской, которые относятся к байкальской расе этого вида. Наиболее крупные семенные чешуйки выявлены у деревьев в ценопопуляции саянской расы в низкогорье Кузнецкого Алатау. Проявляется значительный полиморфизм в исследованных насаждениях лиственницы по конфигурации плоскости семенной чешуйки и форме ее края. В северной ценопопуляции (полярная раса) наблюдалось доминирование деревьев переходной и широкочешуйной форм. В ценопопуляциях саянской расы преобладают деревья переходной формы по конфигурации плоскости семенной чешуйки. Наибольшая изменчивость ее конфигурации обнаружена в ценопопуляциях алтайской и байкальской рас. В обеих расах отмечено увеличение встречаемости широкочешуйных форм в среднегорном поясе (более 50 %). В низкогорной ценопопуляции байкальской расы (500 м над ур. м.) выявлено более 50 % деревьев, имеющих узкочешуйные шишки, что не наблюдалось в низкогорье Алтая. Таким образом, установлено, что расовый состав лиственницы сибирской весьма неоднороден. Наиболее существенными отличиями морфометрических признаков семенной чешуи обладает байкальская раса лиственницы сибирской. Несмотря на это, значительное влияние вариации признаков под действием локальных условий произрастания нивелирует межрасовую изменчивость.

Диагностика инфекционных болезней деревьев основана на анатомо-морфологических характеристиках повреждения дерева и определении возбудителей этого процесса. При изучении заболевания деревьев, вызванных грибными патогенами, необходимым условием является описание морфологических характеристик плодовых тел, т. е. проведение исследований причины заболевания деревьев возможно только в ограниченный промежуток времени года, определяемый периодом образования плодовых тел грибов. Следует учитывать, что не каждый год природные условия благоприятны для формирования базидиом. При отсутствии плодовых тел диагностика возбудителя болезни усложняется. В этом случае для выяснения причины заболевания требуются дополнительные мероприятия по выращиванию плодовых тел или получению чистой культуры мицелия гриба. Согласно литературным данным, грибы рода Armillaria являются наиболее распространенными дереворазрушителями во всех лесных зонах, а также в ботанических садах, парках, городских насаждениях и на частных садовых участках. В отличие от других грибов, поражающих древесину деревьев, мицелий грибов комплекса Armillaria mellea sensu lato обладает биолюминесценцией. Эта особенность позволяет идентифицировать их среди других базидиомицетов, произрастающих на территории России. В данной статье на основании экспериментальных результатов обсуждается способ определения зараженности деревьев корневыми патогенами комплекса Armillaria mellea s.l. путем регистрации люминесценции образцов древесины. Показано, что регистрацию люминесцентного сигнала можно проводить в любое время года, а не только в вегетационный период. Делается предположение о возможности выявления деревьев, больных армилляриозом, при отсутствии плодовых тел патогенных грибов рода Armillaria. Использование предлагаемого способа, вероятно, может позволить проводить раннюю диагностику зараженности дерева.