Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2020 номер 3

Созданы две геоинформационные базы данных о параметрах сосновых лесов Байкальского региона. В базе данных «Элементный химический состав хвои сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в Предбайкалье» содержатся полученные авторами данные о количественном содержании 39 элементов и 20 органических поллютантов в хвое сосны на 162 пробных площадях (ПП), заложенных в южной части территории Иркутской области, где располагается крупная промышленная зона, аэровыбросы которой являются одной из главных причин загрязнения лесов региона. Собраны сведения об изменении элементного состава хвои в динамике с 1992 по 2018 г. Приводятся следующие данные: 107 типов сосняков, 50 типов почв, 59 химических элементов и органических поллютантов. Вторая база данных «Эколого-физиологическое состояние сосновых лесов водосборного бассейна оз. Байкал» содержит сведения о лесах, расположенных в основном на территории Бурятии. Для каждой ПП указаны географические координаты, ландшафтное местоположение, тип леса, тип почвы, параметры жизненного состояния древостоев, природные и антропогенные факторы, оказывающие негативное влияние на состояние лесов. Базы данных содержат большой объем информации для автоматизации сбора и структурирования сведений о состоянии лесов, анализа запрашиваемых данных, формирования информационной основы для ГИС, что представляет как научный, так и практический интерес при планировании работ по рациональному лесопользованию.

На примере Государственного природного заповедника «Азас» определяется потенциальная продуктивность древостоев в зависимости от лесорастительных условий. Формируются множественные уравнения регрессии. В качестве зависимой переменной используется класс бонитета. Исходная для составления уравнений информация - материалы лесоустройства и данные цифровой модели рельефа. Почва, влага и тепло - основные факторы, влияющие на развитие насаждений. Теплообеспеченность местоположений рассматривается как производное от показателей рельефа. Показатели влажности и плодородия местоположений конструируются на основе характеристик таксационных выделов. Лиственничники и кедровники встречаются на протяжении всего высотного профиля: диапазон перепадов абсолютных высот у лиственничников около 1600 м, у кедровников - 2200, у сосняков - 700, у ельников - 500 м. Вертикальный градиент температуры значимо отражается на представленности пород деревьев, но не влияет на продуктивность древостоев. Достоверное снижение класса бонитета по мере набора высоты наблюдается только у лиственничных древостоев. Влияние экспозиции и величины уклона на продуктивность древостоев не прослеживается. Ранжированный ряд влажности местоположений демонстрируется относительно обобщенного качественного показателя лесорастительных условий - типа леса. Выявлено, что класс бонитета сосняков определяется, главным образом, влажностью местоположений; у лиственничных древостоев наблюдается зависимость класса бонитета от абсолютной высоты местности, влажности и плодородия местоположений; продуктивность древостоев кедра и ели закономерно зависит от влажности и плодородия местоположений. Картографирование потенциальной продуктивности древостоев произведено по значениям абсолютных высот, влажности и плодородия лесотаксационных выделов. Визуальный анализ карты показывает, что на лучших по режиму увлажнения и плодородию почвах, расположенных на прогреваемых участках, могут произрастать более производительные древостои. Наиболее благоприятные лесорастительные условия сложились на террасах р. Азас, на лугах и лесостепных участках, но по мере увеличения высотных отметок лесорастительные условия ухудшаются.

В настоящее время в России актуальна проблема заброшенных земель сельскохозяйственного назначения, зарастающих древесной и кустарниковой растительностью. Наряду с этим возникает проблема пожароопасности хвойных молодняков, формирующихся на этих землях. В статье рассмотрена природная пожароопасность сосновых молодняков на сельскохозяйственных землях, в разное время исключенных из обработки. На основе анализа пространственного распределения молодняков сосны на заброшенных полях выявлено, что их зарастание происходит постепенно и начинается от стены леса. Основное количество самосева и подроста (от 4 до 7 тыс. шт./га) произрастает на расстоянии до 125 м от стены леса, а по мере удаления от нее численность возобновления постепенно снижается. На исследуемых полях формируется разновозрастной сосновый молодняк, жизненное состояние которого оценивается как удовлетворительное. Доля жизнеспособных экземпляров подроста и самосева составляет более 70 %, сомнительных - до 20, усыхающих и сухих - до 10 %. Количество всходов на полях незначительное, что связано с зарастанием полей травянистой растительностью от 53 до 80 % от их площади. Подстилка на участках на данный период не сформирована. Запас напочвенных горючих материалов, состоящих из опада со мхом, не превышает 180 г/м² и не образует сплошного слоя, в связи с чем распространение огня по нему затруднено. Выявлено, что загорание возможно в местах, где молодняк произрастает небольшими группами или одиночно при наличии рыхлого слоя сухой травы, состоящего из злаков. Сосновые молодняки наиболее пожароопасны в весенний период.

Рассматривается динамика эколого-микробиологических параметров почв сосняков кустарничково-лишайниково-зеленомошных Нижнего Приангарья после пожаров разной интенсивности и рубок древостоев на начальном этапе (до 10 лет) восстановления растительности. Установлено, что в течение 4-5-летнего послепожарного периода в 2-9 раз снижается содержание микробной биомассы, ее запасов на 20-90 % в верхнем органо-минеральном горизонте иллювиально-железистого песчаного подзола, регистрируется трансформация структуры и численности эколого-трофических групп микроорганизмов (ЭКТГМ), причем отмеченных изменений больше после высокоинтенсивных пожаров. Наиболее высокие значения qСО₂ (6.7- 27.4 мкг С-СО₂/(мг С_мик · ч)) наблюдаются в течение 4 лет после пожаров с дальнейшей тенденцией их снижения. Максимальные нарушения функциональных параметров микробоценоза, снижение численности и структурные изменения ЭКТГМ, повышение на 54-40 % микробного продуцирования СО₂ на фоне уменьшения на 20-40 % общих запасов С_мик, а также высокие значения qCO₂ (5.5-14 мкг С-СО₂/(мг С_мик · ч)) выявлены в почве 2-5-летних вырубок со значительным механическим повреждением подстилки, тогда как в почве 10-летних вырубок на стадии молодняка рассматриваемые параметры микробоценозов приближаются к контролю. Восстановительные сукцессии микробоценозов иллювиально-железистого песчаного подзола сосняков Нижнего Приангарья в течение 5-8 лет после пожаров высокой интенсивности и рубок сосняков с нарушением почвенно-растительного покрова имели схожие тенденции и направленность, отражая трансформацию гидротермических и трофических условий почв.

Изучена структура древостоев сосны сибирской кедровой (сибирского кедра) Pinus sibirica Du Tour в позднесукцессионных кедровниках на примере черневого осочково-крупнотравно-папоротникового и горно-таежного чернично-зеленомошного типов леса, являющихся фоновыми соответственно для Северной Алтае-Саянской и Восточно-Саянской горных лесорастительных провинций Алтае-Саянской горной области. Сравнительный анализ строения древостоев по возрасту, диаметру и высоте проведен в двух существенно отличающихся природно-климатических условиях. Более широкую возрастную амплитуду (от 60 до 560 лет) и циклический тип возрастной динамики имеет древостой сибирского кедра в черневом осочково-крупнотравно-папоротниковом кедровнике. Возрастная структура древостоя сибирского кедра в горно-таежном чернично-зеленомошном кедровнике имеет меньшую амплитуду (от 60 до 220 лет) и относится к абсолютно разновозрастному типу. Вопреки различию возрастных структур древостоев длительное развитие обоих позднесукцессионных кедровников привело к формированию сходных унимодальных распределений данных строения древостоев по диаметру и высоте, которые, по-видимому, обеспечивают наиболее эффективное взаимодействие видов-эдификаторов со средой. Динамическая устойчивость черневых кедровников осочково-крупнотравно-папоротникового типа леса в условиях обилия осадков, повышенного почвенного плодородия и мощного развития нижних ярусов растительности обеспечивается высокой пространственной неоднородностью фитоценоза, сложным взаимодействием ценопопуляций сибирского кедра и пихты сибирской Abies sibirica Ledeb. и высокой продолжительностью жизни деревьев сибирского кедра. Стабильная структурно-функциональная организация горно-таежных кедровников чернично-зеленомошного типа леса в менее благоприятных природно-климатических условиях формируется массовым, почти непрерывным возобновлением сибирского кедра и постоянным пополнением древостоя молодыми особями в местах единичного отмирания старовозрастных деревьев. Таким образом, на двух репрезентативных объектах показаны принципиальные различия в структуре и динамике ценопопуляций сибирского кедра в избыточно влажной и влажной климатических фациях Алтае-Саянской горной области. Полученные результаты позволяют прогнозировать возможные тренды их трансформаций при различных сценариях природных и антропогенных изменений.

Выполнен экотопический анализ структуры популяции сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в искусственных насаждениях Ширинской степи Республики Хакасия по соотношению внутривидовых форм - краснопыльниковой P. s. f. erythranthera Sanio и желтопыльниковой P. s. f. sulfuranthera Kozubow. Установлено, что доля деревьев краснопыльниковой формы в насаждениях составляет (22.5 ± 1.9) %, при этом в экстремальных условиях роста, связанных с особым дефицитом влаги или, напротив, с сезонным избыточным увлажнением, доля их участия повышается. Информационным анализом выявлена статистически достоверная связь окраски мужских генеративных структур и таксационного диаметра в различных экотопических условиях. Деревья желтопыльниковой формы имеют больший диаметр ствола в условиях нормального и сезонного избыточного увлажнения. У деревьев краснопыльниковой формы лучший радиальный рост наблюдается в наиболее ксерофитных условиях, для них также характерна более высокая численность в условиях избыточного сезонного увлажнения и в загущенных посадках. Полученные результаты свидетельствуют, что менее распространенная в популяциях сосны обыкновенной краснопыльниковая форма является адаптивно значимым элементом внутривидового разнообразия, обеспечивающим функциональный «запас прочности» популяций, их устойчивость в экстремальных условиях произрастания.

На европейском Севере России актуальной была и остается потребность в научно обоснованных нормативно-справочных материалах для таксации насаждений, в том числе неосновных древесных пород, таких как ива древовидная, представленная в регионе преимущественно ивой козьей Salix caprea L., ивой северной Salix borealis Fries и ивой трехтычинковой Salix triandra L. Без поддержания в актуальном состоянии единой системы таксационных нормативов невозможно вести интенсивное лесное хозяйство. Лесотаксационные нормативы для ивы древовидной разрабатывали с учетом специфики лесорастительных условий лесных районов. Отсутствие лесотаксационных нормативов для ивы древовидной затрудняет задачу повышения точности учета лесных ресурсов на европейском Севере России, выполнения функций по охране, защите и воспроизводству лесных ресурсов, повышению экологических функций леса. В статье приведены новые таблицы объемов стволов ивы древовидной по диаметру и высоте на территории северо-таежного района. При разработке таблиц использованы 42 пробные площади, заложенные в Верхнетоемском и Архангельском лесничествах Архангельской области, на которых было обмерено 105 модельных деревьев. Таблицы объемов стволов по диаметру и высоте ивы древовидной применяются для определения запаса древостоя, а также при определении объемов отдельных древесных стволов на пробных площадях при проведении исследовательских работ. Форму стволов ивы изучали по модельным деревьям с использованием старого видового числа. Диапазон высот при соответствующем диаметре был взят по материалам пробных площадей и обмеренным модельным деревьям. До настоящего времени лесотаксационные нормативы по иве древовидной в северо-таежном районе европейской части Российской Федерации не разрабатывались.