ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2004, № 3, с. 51-56
УДК 630*182.2
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ДИНАМИКА БИОРАЗНООБРАЗИЯ НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ЛИСТВЕННИЧНИКОВ ЮЖНОЙ И СЕВЕРНОЙ ТАЙГИ СРЕДНЕЙ СИБИРИ
© 2004 г. Е. Н. Фёдоров, В. А. Первунин
ВНИИПОМлесхоз, Институт леса им. ВН. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок Поступила в редакцию 22.04.2003 г.
Проанализировано разнообразие видов напочвенного покрова лиственничников южной и северной тайги Средней Сибири, представленных травяно-кустарничковым и мохово-лишайниковым ярусами растительности. Определены состав, структура и запасы горючих материалов, составляющих напочвенный покров. Выявлены экологические требования отдельных видов растений, характерных для стадий восстановления лиственничников зеленомошных обеих подзон.
Стадии восстановления лиственничников зеленомошного типа, динамика напочвенного покрова, биоразнообразие видов растений, южная и северная тайга Средней Сибири.
Многообразие напочвенного покрова является объектом практически всех исследований, связанных с лесной растительностью. В связи с этим рассмотрение взаимосвязей лесорастительных условий и флористического разнообразия напочвенного яруса может быть интересным и полезным, особенно когда это касается сравнения географических районов, имеющих определенные сходства и различия по видовому составу лесных сообществ. Такой анализ позволяет с большой достоверностью устанавливать наличие или отсутствие коренных различий во флористическом составе различных регионов. Как отмечает А.И. Толмачев, "предметом географии растений, говоря в самой общей форме, является рассмотрение ботанических явлений в пространственной географической перспективе. География растений изучает распределение растений по поверхности Земли и устанавливает закономерности этого распределения" [8, с. 5].
Сокращение биоразнообразия растительности происходит по мере продвижения на север. Однако даже там, в суровых климатических условиях, существует возможность для произрастания видов растений, характерных в большинстве случаев для южных широт.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
В подзоне южной тайги исследования проводились в Верхнеенисейском флористическом районе [10]; географические координаты ключевых участков 58-60° с.ш., 94-102° в.д. [9]. В северной тайге ключевые участки располагались в Тунгусском флористическом районе (62-66° с.ш. 89-94° в.д.).
По геологическому строению районы исследований достаточно типичны для Средне-Сибирского плоскогорья. В качестве основных и наиболее общих особенностей рельефа в исследуемых округах можно назвать наличие интурзий траппов, а также значительную сглаженность обширных водораздельных пространств. Для обеих подзон характерен резко континентальный климат с превышением осадков над испарением; преобладают ветры западных и северо-западных румбов. Основное различие между исследуемыми районами заключается в наличии более низких средних температур зимы и лета в северной тайге. Это определяет более короткий вегетационный период и в целом создает более суровые условия для произрастания растений на севере по сравнению с южной тайгой. Различия имеются и в степени мерзлотности почв, оказывающей существенное влияние на процессы почвообразования и распределение таежной растительности. Для лиственничников южной тайги характерны подзолистые и дерново-лесные почвы [6, 13]. На севере под влиянием низкотемпературного режима субстрата гумификация опада идет очень медленно, почвенный профиль слабо дифференцирован. По данным И.А. Соколова, Ю.И. Ершова и других исследователей, в районе преобладают гумусово-перегнойные таежные мерзлотные и дерново-буроземные нео-глеенные почвы, а также грануземы и подбуры охристые. Основные древесные породы, произрастающие в рассматриваемых округах южной и северной тайги - лиственница сибирская и Гмелина [1].
Для решения поставленных задач в качестве объекта исследования нами взяты насаждения, представляющие в подзонах южной и северной
51
4*
52 ФЕДОРОВ, ПЕРВУНИН
Таблица 1. Характеристика исследуемых насаждений южной и северной тайги Средней Сибири
Подзона Стадия в динамическом ряду, тип насаждения, состав (лет), площадь пробы
тайги I II III IV V VI
Южная Гарь 1996 г. по лиственничнику ку-старничково-зе-леномошному, 9Л(280) 1С(260)*, 0 5 га Березняк разно-травно-осочко-вый, 7Б(30) 2Ос(27) 1Л(25), 0.25 га Березняк зеле-номошно-осоч-ковый, 6Б(60) 3Ос(55) 1Л(40), 0.25 га Лиственничник разнотравно-зе-леномошный, 6Л(130) 2Б(90) 20с(90), 0.25 га Лиственничник хвощево-зеле-номошный, 8Л(210) 1С(190) 1Е(90), 0.5 га Лиственничник кустарничково-зеленомошный, 9Л(375) 1Е(220), 0.5 га
Северная Гарь 1982 г. по лиственничнику ку-старничково-зе-леномошному, 10Л(320)*, 0.5 га Березняк разнотравно-зелено-мошный, 9Б(17) 1Е(15), 0.25 га Березняк зеле-номошно-осоч-ковый, 8Б(75) 2Л(60), 0.25 га Лиственничник кустарничково-зеленомошный, 5Л(120) 2К(180) 3Б(100), 0.33 га Лиственничник кустарничково-зеленомошный, 4Л(230) 4К(240) 2Е(235), 0.5 га Лиственничник кустарничково-зеленомошный, 8Л(380) 2К(160), 0.98 га
* Допожарный состав насаждения.
тайги шесть послепожарных пространственных восстановительно-возрастных стадий динамического ряда лиственничников кустарничково-зеле-номошных. Это гарь, лиственное насаждение в возрасте до 30 лет, березняк с примесью лиственницы, лиственничник с ярусом березы и лиственничники с возрастом древостоев 210 и 380 лет (табл. 1). Подобранный динамический ряд соответствует представлениям Б.П. Колесникова [2] о лесообразовательном процессе и описан для северной тайги В.В. Фуряевым с соавт. [11]. В подзоне южной тайги динамический ряд послепо-жарного восстановления лиственничников кус-тарничково-зеленомошных был подобран в соответствии с работой Л.В. Попова [6].
Описание и учет комплексов лесных горючих материалов (КЛГМ) осуществлялся по методике Н.П. Курбатского [3]: на каждой пробной площади закладывали по 15 учетных площадок размером 1 м2, равномерно распределенных по участку. На площадках проводилось описание каждого вида КЛГМ, определялся их запас, формировались навески по 0.5 кг для каждого вида КЛГМ с целью дальнейшего расчета процента влагосодержания и перевода сырой массы КЛГМ в абсолютно сухую. Собранный фактический материал позволил осуществить сравнительный анализ фитомас-сы и пирологических особенностей комплексов лесных горючих материалов напочвенного покрова в лиственничниках южной и северной тайги Средней Сибири, имеющих сходное местоположение и этапы восстановления древостоев [9].
Помимо количественных данных о запасах КЛГМ напочвенного покрова, нами были зафиксированы наиболее встречающиеся виды растений, включая подлесок. Данные по видовому разнообразию напочвенного покрова получены по методике В.Н. Сукачева и С.В. Зонна с использованием шкалы Друде [7]. Виды растений, которые не были определены на месте идентифицирова-
лись в камеральных условиях [5, 10, 12]. Латинские названия растений приводятся в соответствие с работой С.К. Черепанова [12].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Первая стадия восстановления лиственничника кустарничково-зеленомошного является гарью. Нас интересовали участки, пройденные пожаром, не менее чем трехлетней давности, так как непосредственно после пожара растительность практически полностью отсутствует. В обеих подзонах на первой стадии восстановление напочвенной растительности происходит по кипрейному типу [4]. Преобладание кипрея (Chamaerion angustifolium) свидетельствует о наличии условий, наиболее пригодных для его произрастания: имеются хорошо прогреваемые освещенные участки с влажными почвами. Кроме кипрея, в обеих подзонах на восстанавливающихся участках присутствуют Calamagrostis langsdorffй, Stellaria Ьищеапа и некоторые другие виды (табл. 2).
На данном восстановительно-возрастном этапе в южной тайге наблюдается значительно большая биомасса травяно-кустарничкового яруса, чем в северной. Так, запасы данной группы КЛГМ на гари четырехлетней давности составляют в южной тайге 2.5 т га-1, а в северной - 1.7 т га-1 (табл. 3). При этом запасы мхов явно преобладают в северной тайге вследствие благоприятности условий для их произрастания.
Однако если не акцентировать внимание на биомассе травяно-кустарничкового яруса, можно отметить, что первоначальные условия, способствовавшие произрастанию лиственничника кустарничко-во-зеленомошного, отчасти сохраняются даже после пожара. В первую очередь это состав и свойства почв, водное питание и т.п. В микропонижениях, где воздействие огня на растительность менее интенсивно, успешно восстанавливаются Сагех тас-гоига, Сшшт heterophyШm, Maianthemum ЬгроНит, из мхов - Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens
Таблица 2. Видовое разнообразие растений на стадиях формирования лиственничника зеленомошного
Подзона тайги, стадия в динамическом ряду
Вид растения южная северная
I II III IV V VI I II III IV V VI
Травы
Aconitum septentrionale (борец высокий) - - - - - - - sol - - - -
Anemone baicalensis (ветреница - sp sp - - sol - sp sol sol - -
байкальская)
Angelica sylvestris (дудник лесной) - sol - sol - - - - - - - -
Calamagrostis langsdorffii (вейник sol sp - sp sol - sol - - - - -
Лангсдорфа)
C. obtusata (в. тупоколосковый) sp sp 1 sp - - - - - sp sp - -
Carex globularis (осочка шаровидная) sp cop 2 cop 1 sp 3 sp sp sol sp3 sp sp sp sp
Chamaerion angustifolium (кипрей, cop 3 sol sp - - - cop sp - - - -
иван-чай) 1
Cirsium heterophyllum (осот sol sp sp sp sol sol - sol - - - -
разнолистный)
Crepis sibirica (скерда сибирская) - sp sp - sol - - - - - - -
Delphinium elatum (живокость высокая) - sol - sp - - - - - - - -
Equisetum sylvaticum (хвощ лесной) - cop 1 cop 1 cop 1 sp 3 sp 3 - cop 1 sp sp cop 1 cop 1
Galium boreale (подмаренник северный) sol - sol sol - - - sol sp - sol -
G. krylovii (п. Крылова) sol sp - sp - sol - - - - - -
Heracleum dissectum (борщевик - sol
рассеченолистный)
Lilium martagon (лилия-саранка) - - sol - sol - - - - - - -
Lycopodium annotinum (плаун - cop 1 sp 3 - - - - sp sp sp cop 1 sp
о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.