УДК 581*524.42

 

ДИНАМИКА ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ КУНЧЕРОВСКОГО УЧАСТКА ЗАПОВЕДНИКА «ПРИВОЛЖСКАЯ ЛЕСОСТЕПЬ»

А.Ю. Кудрявцев

Государственный природный заповедник «Приволжская лесостепь»

Россия, Пенза

e-mail: akydtaksЭтот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В результате исследований получены данные, характеризующие изменения основных показателей древостоев в течение 30 лет. Определены площади древостоев различного состава. Изучена динамика основных лесообразующих пород и возобновления леса.

Ключевые слова: динамика, классы возраста, лесообразующие породы, видовой состав.

 

DYNAMICS OF THE FOREST ECOSYSTEMS OF THE KUNCHEROVO SITE OF RESERVE «PRIVOLZHSKAYA LESOSTEP‘»

А.Yu. Kudryavtsev

State nature reserve «Privolzhskaya Lesostep‘»

Russia, Penza

e-mail: akydtaksЭтот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Data characterized alteration basic index of the timber stands for 30 years received as result of investigations. Areas of the timber stands with different composition defined. Dynamics of the basic forest-forming trees species and forest renewal investigated.

Key words: dynamics, classes of the age, forest forming breeds, species composition.

 

Изучение динамических процессов восстановления и смен лесных экосистем связано с трудоемким обобщением большого ряда разнородных количественных показателей, изменяющихся во времени и характеризующих параметры биогеоценозов по экологическим признакам, фитоценотической структуре и продукционному процессу. Это климат, рельеф, почвы, характер увлажнения, тип леса, видовой состав, возраст, класс бонитета, запасы древостоя и фитомассы, поэтому изучение базировалось в основном на небольших тестовых полигонах [1].

Кунчеровский участок расположен в левобережье р. Кадады, на южных отрогах Сурской Шишки и водораздельного плато Кададино-Узинского междуречья бассейна р. Суры. Его площадь составляет 1031 га. Наибольшая высота в пределах участка составляет 321,6 м. Наименьшая высота – 225 м. Почвенный покров представлен своеобразными черноземами, специфичность которых определяется особенностями почвообразующих пород. Заповедный участок представляет собой комплекс, состоящий из лесных, степных, луговых и болотных сообществ естественного и антропогенного происхождения. Лесная растительность встречается во всех элементах рельефа от возвышенных частей останцов до подножий склонов.

Изучение динамики запаса, видового состава и специфических показателей лесных экосистем проведено по материалам лесоустройства. В качестве учетных единиц для изучения динамики экосистем разного ранга использовались таксационные выделы, которые объединялись по различным показателям.

Анализ возрастной структуры лесного покрова был проведен в пределах основных формаций. Продолжительность класса возраста принята 10 лет для всех формаций. Проанализированы древостои естественного происхождения в границах лесных кварталов, ранее входивших в состав Шаткинского лесничества.

При анализе таксационных характеристик насаждений привлечены массовые материалы лесоустройства 1972, 1982 и 2002 гг., обработанные с помощью системы электронных таблиц Excel.  Роль видов оценивалась как по распространению по площади, так и по степени участия в составе древостоя. Долю участия каждого вида определяли исходя из его наличия  в составе древостоя (по формуле состава древостоя). Степень распространенности видов оценивали в зависимости от площади (выраженной в %), на которой встречается данный вид. Таким же образом, вычисляли и долю участия каждого вида в древостоях. При этом по каждой градации состава древостоя (10%) указывали соответствующую часть площади распространения породы в % от общей площади [2].

Общая динамика состава древостоев с 1972 по 2002 гг. была проанализирована в границах лесных кварталов, ранее входивших в состав Шаткинского лесничества (630 га). В течение первого десятилетия исследуемого периода значительных изменений в составе не произошло (табл. 1). Заметно лишь уменьшение доли березы и возрастание роли осины. В течение следующих двадцати лет (1982-2002 гг.) соотношение видов в составе древостоев резко изменилось. Доля сосны увеличилась более чем в четыре раза. В полтора раза снизилось участие в составе дуба. Сильно возросла роль березы и осины. Заметно стало участие в составе древостоев липы.

Таблица 1

Динамика состава древостоев (% от запаса) Шаткинского лесничества и Кунчеровского участка

Вид

 

Годы

Сосна

Ель

Дуб

Клен о.

Береза

Осина

Ольха ч.

Липа

Тополь ч.

Шаткинское лесничество

1992 г.

34,2

0,1

13,2

0,1

21,8

25,3

0,7

4,5

0,1

2007 г.

33,7

0,2

11,4

0,1

24,7

24,8

0,7

4,3

0,1

Кунчеровский участок (в границах 1972 года)

1972 г.

2,5

 

69,6

0,1

5,9

21,8

 

0,1

 

1982 г.

2,3

 

69,2

 

3,9

24,2

 

0,4

 

2002 г.

10,4

 

44,4

0,3

7

33,7

 

4,2

 

 

Для сравнения приведена динамика состава древостоев Шаткинского лесничества с 1992 по 2007 гг. (10430 га). На этой территории явных изменений не произошло. Немного снизилась роль сосны, дуба и осины. Довольно заметно возросла доля в составе березы. Детальное исследование динамики позволило оценить изменение распространения различных видов деревьев по территории и одновременно оценить степень их участия в составе древостоев (табл. 2).

Таблица 2

Динамика популяций основных лесообразователей Кунчеровского участка

Вид

Год

Площадь древостоев (%, от покрытой лесом) по доле участия породы в составе

1

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Всего

Сосна

1972

 

 

1.7

2.1

0.1

0.5

0.1

0.9

0.6

0.1

0.3

0.6

6.6

1982

14.5

3.8

4.2

3.6

0.1

0.8

0.1

0.1

0.4

0.1

0.5

 

27.8

2002

12.5

11.9

5.2

4

3.7

 

3.6

1.3

1

2.4

0.6

2.5

48.8

Береза

1972

 

 

21.7

8.4

2.1

2.9

0.1

0.4

 

 

 

 

35.5

1982

15.8

8.5

19.8

4.3

1.4

0.2

0.1

0.5

0.1

0.1

0.3

 

50.7

2002

2.1

24

18.2

5.4

4.3

0.8

0.1

0.8

0.5

0.1

0.1

1.2

58.0

 Дуб

1972

 

 

2.6

11.1

2.0

5.1

2.2

11.4

7.3

13.1

6.7

34.7

96.1

1982

1.2

0.01

10.3

8.3

2.5

3.3

3.3

6.8

4.8

11.1

7.4

39.7

98.9

2002

1

8.6

11.6

14.2

4.3

3.4

5.5

4.6

17

3.1

11

8.6

92,9

Осина

1972

 

 

11.9

15.3

9.0

4.8

4.3

3.6

2.9

4.6

1.6

0.3

58.3

1982

15.9

8.9

9.3

6.0

3.3

6.8

3.6

1.0

6.8

8.8

3.5

1.0

74.9

2002

2.4

6.5

15.2

9.5

10.8

5.1

5.4

3.1

8.7

6

5.6

5.1

83.4

Липа

1972

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

1982

7.3

1.4

2.2

0.9

 

 

 

 

 

 

 

 

11.8

2002

1.2

3.8

0.3

2.7

1

1.4

 

1

2.5

0.7

 

 

14.6

Клен о.

1972

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

1982

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2002

0.1

0.4

2.5

0.3

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2

 

По данным 1972 г. сосна была отмечена на территории составляющей чуть более 6,5% от покрытой лесом площади. В большей части древостоев доля сосны не превышала 20%. Доля насаждений с абсолютным преобладанием сосны (80% и более) крайне невелика.

В течение следующих 10 лет площадь распространения сосны увеличилась в четыре раза. На половине этой территории сосна была отмечена в виде единичных экземпляров. Доля древостоев, в которых степень участия сосны составляла от 5 до 20%, также очень велика. Площадь чистых сосновых древостоев уменьшилась. В результате общая доля участия сосны в составе по сравнению с 1972 г. осталась неизменной. К 2002 г. площадь, на которой произрастала сосна, заметно возросла (по сравнению с 1972 г. почти в 8 раз). По-прежнему преобладали участки с небольшой (до 5%) доли сосны в составе. Однако почти четверть территории занимали древостои с преобладанием сосны. При этом была заметна доля чистых сосновых древостоев.

За период 1972-1982 гг. заметно расширилась площадь произрастания березы. Однако по состоянию на 1982 г. преобладали участки, на которых доля участия березы не превышала 10%.  Площадь территорий с участием березы от 20 до 40% крайне мала. Участки с преобладанием березы отмечались лишь единично. Поэтому доля участия березы в составе древостоев снизилась почти в полтора раза (табл. 2). По данным таксации 2002 г. площадь распространения березы увеличилась незначительно. Однако сформировались древостои с преобладанием березы. Почти на половине всей территории произрастания доля участия березы составила от 10 до 30%. Это привело к заметному увеличению доли березы в составе древостоев.

В 1972 и 1982 гг. дуб был отмечен практически на всей покрытой лесом площади. При этом к 1982 году доля древостоев с абсолютным преобладанием дуба несколько возросла. В то же время в 4 раза увеличилась площадь участков, на которых доля его участия не превысила 10%. Степень участия дуба в составе древостоев за этот период осталась неизменной. К 2002 г. площадь распространения дуба несколько уменьшилась. Заметно снизилась доля насаждений с преобладанием дуба. При этом особенно сильно (более чем в два раза) уменьшилась площадь древостоев, в составе которых дуб абсолютно доминировал. Появились большие площади, на которых степень участия дуба не превышала 10%.  В целом роль дуба за последние 20 лет резко снизилась.

В период 1972-1982 гг. заметно расширилась площадь распространения осины. Это произошло в первую очередь за счет участков, на которых доля ее в составе не превышала 5%. Одновременно более чем вдвое увеличилась площадь древостоев с абсолютным преобладанием осины. Доля участия в осины в составе в целом заметно возросла. За следующие 20 лет произошло дальнейшее расширение территории произрастания осины. При этом более чем в два раза увеличилась площадь насаждений, в которых она является преобладающим видом. Довольно велика площадь древостоев с абсолютным доминированием осины. Это привело к заметному увеличению доли осины в составе в целом.

Липа сердцевидная в 1972 г. была отмечена лишь единично. Доля ее участия в составе древостоев не превышала 10%. К 1982 г. степень ее распространения увеличилась почти в 20 раз. В основном это произошло за счет площадей с единичными экземплярами липы. Однако в целом ее роль заметно возросла. К 2002 г. увеличение площади произрастания липы было довольно невелико. При этом были выявлены древостои с преобладанием липы и даже с абсолютным ее доминированием. Основную площадь занимали участки, на которых доля липы в составе составляет от 10 до 40%. Степень участия липы за последние двадцать лет возросла в 9 раз, а за весь исследуемый период почти в 50 раз.

Клен остролистный в 1972 г. также, как и липа, встречался лишь единично. При таксации в 1982 г. отмечен не был. В 2002 г. древостои с его участием занимали небольшую территорию. При этом доля участия клена в составе не превышала 20%. 

В 1972 г. участки древостоев с присутствием подроста были отмечены лишь единично (табл. 3).

Преобладал осиновый подрост, гораздо меньше была площадь подроста дуба. К 1982 г. площадь насаждений с подростом возросла почти в шесть раз. В его составе явно преобладала осина (более половины площади). Заметно увеличилась площадь, занимаемая дубовым подростом. Появился подрост березы, клена остролистного и осины. В период с 1982 г. по 2002 г. произошло расширение площадей насаждений с подростом. Этот период характеризуется интенсивным распространением соснового подроста, который становится преобладающим. Наблюдается резкое увеличение площадей, занятых подростом липы и клена остролистного. В два раза увеличивается территория, занятая подростом осины и дуба. Площадь распространения березового подроста немного уменьшается. В целом исследуемый период характеризуется как резким увеличением площадей насаждений с подростом, так и заметным обогащением его видового состава. 

Полученный материал позволил выявить многообразные факторы динамики экосистем. До образования заповедника леса участка подвергались эксплуатации. Длительная выборочная рубка лучших строевых деревьев привела к изреживанию древостоев. В тех местах, где когда-то были проведены сплошные рубки, сформировались вторичные древостои с преобладанием осины, дуба и липы. Процесс смены коренных пород имел место до введения заповедного режима, когда на вырубленных участках самовозобновление леса шло, главным образом, за счет корневой поросли лиственных пород. То же происходило и в случаях применения на вырубках малоэффективных методов посадки сосны.

Таблица 3

Динамика естественного возобновления леса

Площадь, занятая подростом основных лесообразователей (га)

Порода

Годы

1972

1982

2002

Всего

В том числе в культурах

Подрост под пологом леса

Сосна

 

 

106.2

6.2

Береза

 

7.2

13.4

5.1

Дуб

2.9

6.5

12.4

 

Осина

5.2

20.3

51.5

1.3

Липа

 

2.6

20.0

 

Клен остролистный

 

4.6

36.2

8.2

Вяз

 

 

1.1

 

Всего

8.1

20.3

179.2

15.7

Возобновление в несомкнувшихся культурах (1972 г.), на вырубках (1982 г.) и прогалинах (2002 г.)

Сосна

4.7

 

6.7

 

Береза

 

6.3

5.0

 

Дуб

4.7

3.2

 

 

Осина

4.7

9.3

0.6

 

Липа

 

 

0.5

 

Клен остролистный

 

2.1

0.5

 

Всего

4.7

10.3

7.8

 

Общая площадь возобновления

Всего

12.8

30.6

187.0

15.7

 

Сравнение динамики лесных экосистем на участке заповедника и в лесничестве наглядно показывает, что изменения в составе древостоев вызваны снятием антропогенной нагрузки. После введения заповедного режима заметно возросла доля сосны в составе древостоев. Явно увеличилось присутствие на территории широколиственных спутников дуба – липы и клена остролистного. Отмечено интенсивное формирование яруса подлеска. В ходе восстановительных смен происходит ослабление ценотической роли дуба и усиление позиций его спутников, а также сосны обыкновенной за счет повышения участия в составе древостоев и расширения территории обитания. Все это свидетельствует о начале формирования многовидовых широколиственно-сосновых лесов. Увеличение видового разнообразия и усложнение вертикальной структуры насаждений позволяют сделать вывод о возможности восстановления коренных сообществ естественным путем.

После введения заповедного режима на территории участка наряду с естественными отмечено и воздействие факторов, обусловленных последствиями прекращения хозяйственной деятельности (постантропогенные факторы).

Ряд случаев обусловлен различной скоростью роста лесообразующих древесных пород. Сюда можно отнести смену сосняков естественного и искусственного происхождения мелколиственными или широколиственными насаждениями. Смена лесных экосистем в результате дигрессии одного или нескольких лесообразователей. Например, смена стареющих осинников сосновыми и широколиственными древостоями. Воздействие вредителей и болезней леса, которое может привести к частичному или полному распаду древостоя в результате на месте участков, покрытых лесом, образуются прогалины.

Литература

  1. Кузьменко Е. И., Михеев В. С. Эколого-географические и картографические основы комплексного изучения лесов Сибири. – Новосибирск: «ГЕО», 2008. – 207 с.
  2. Любченко В.М. Производные грабовые древостои коренных грабово-дубовых лесов Приднепровской возвышенности // Лесоведение. – 1992. – № 4. – С. 10–14.

Literatura

  1. Kuz‘menko E.M., Mikheev V.S. Ecologo-geograficheskie i kartograficheskie osnovy kompleksnogo izucheniya lesov Sibiri. – Novosibirsk: «GEO», 2008. – 207 s.
  2. Lyubchenko V.M. Proizvodnye grabovye drevostoi korennykh grabovo-dubovykh lesov Pridnepropetrovskoi vozvyshennosti // Lesovedenie. – 1992. – № 4. – С. 10-14.

 

Кудрявцев Алексей Ювенальевич, к.б.н., с.н.с., Государственный Природный заповедник «Приволжская лесостепь», 440031, г. Пенза, ул. Окружная, 12А.


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!