ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2007, № 5, с. 636-640
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 630*653.3:630*182.48:582.345.186
ГОДИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ МОХОВОГО ЯРУСА В ТЕМНОХВОЙНЫХ
ЛЕСАХ КЕТЬ-ЧУЛЫМСКОГО ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНОГО ОКРУГА (НА ПРИМЕРЕ ГИЛЯКОМИУМА БЛЕСТЯЩЕГО Hylocomium splendens)
© 2007 г. Н. Н. Кошурникова
Институт леса им. ВН. Сукачева СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок E-mail: Institute@forest.akadem.ru Поступила в редакцию 04.04 2006 г.
Охарактеризована биологическая продуктивность мохового яруса в насаждениях восстановительных сукцессий темнохвойных лесов подзоны южной тайги Западно-Сибирского континентального сектора. Интенсивность продуцирования органического вещества мхов изменяется от 15-22.2 г/(м2 год) в 50-90-летних пихтачах до 51.6 г/(м2 год) в 170-летнем кедрово-елово-пихтовом древостое. В лесных фитоценозах, формирующихся через смену пород (после рубок без сохранения подроста), годичная продукция мхов (чистая первичная продукция) составляет 2.8-20.6 г/(м2 год). Независимо, от типа восстановительной сукцессии коренных древостоев и возраста насаждений, годичная продукция мохового покрова составляет 35-36% от запаса его фотосинтезирующей массы.
На протяжении последних десятилетий появилось значительное количество работ, посвященных изучению глобальных изменений климата и их влиянию на продуктивность лесных экосистем. В части их обобщаются сведения о биологической продуктивности фитоценозов (Исаев и др., 1993, 1995; Усольцев, 2002), в других обсуждается соотношение интенсивности процессов, ответственных за продуцирование органического вещества (ОВ) и его разложение в лесных экосистемах (Руднева и др., 1966; Углерод..., 1994).
В большинстве публикаций приведенный анализ продуктивности насаждений проводится без учета вклада годичной продукции напочвенного покрова (Усольцев, 2002).
Однако, как показано на примере лесных экосистем высоких широт, вклад напочвенного покрова, в котором доминирует мохово-лишайни-ковый ярус, в продуцирование ОВ фитоценозов может быть весьма существенным (Ведрова и др., 2002; Кнорре и др., 2005). Анализ литературных данных показал также, что большинство исследователей, говоря о продуцировании ОВ мхами, изучают лишь их линейный прирост (Грабовик и др., 1982; Тимлянова и др., 2000; Грабовик, 2002), что затрудняет оценку значения мохового покрова в формировании годичной продукции ОВ лесных фитоценозов.
Целью данного исследования явилось определение массы прироста мохового яруса в темно-хвойных насаждениях южной тайги юго-восточной части Западной Сибири.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Характерным признаком южно-таежной подзоны является господство в коренных типах леса пихты сибирской (Abies sibirica). Кроме нее в состав древостоев входят кедр сибирский (Pinus sibirica), ель сибирская (Picea obovata) и лиственница сибирская (Larix sibirica). Поскольку коренные леса сильно нарушены хозяйственной деятельностью, а также природными процессами (пожары, возникающие от грозовых разрядов, и вспышки массового размножения энтомовредителей), большое распространение в районе исследований имеют производные березняки и осинники.
Исследования проводили на территории Боль-шемуртинского лесхоза Красноярского края (Кеть-Чулымский лесорастительный округ) (57°с.ш., 93°в.д.). Общая лесопокрытая площадь лесхоза составляет около 447 тыс. га, причем почти половина ее приходится на темнохвойные растительные формации. На долю коренных и производных пихтачей, включая насаждения, формирующиеся со сменой пород, приходится около 60% от общей лесопокрытой площади занятой темнохвойными лесами. По классам возраста древостои темнохвойных лесов распределяются следующим образом: молодняки 23%, средневозрастные 18, приспевающие 15, спелые 30 и перестойные 14% занимаемой площади (Кузми-чев и др., 2001).
Располагаясь на Чулымском денудационном плато, район исследований по геоморфологиче-скиму районированию относится к южной части Западно-Сибирской равнины. Климат характери-
ГОДИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ МОХОВОГО ЯРУСА 637
Таблица 1. Средние таксационные показатели древостоев пробных площадей
Пробная площадь Ярус Состав Тип леса Средний возраст, лет Средняя высота, м Средний диаметр, см Класс бонитета Число стволов, шт./га Относительная полнота Запас древесины, м3/га
1 1 6П2Е2Б Разнотравно-мел- 91 12 11 III 2524 0.9 164
котравно-зелено-
мошный
2 1 5Е3П1К1Л Разнотравно-осоч- 170 33 44 I 116 0.41 275
2 8П2Е ковый 100 16 16 714 0.27 62
Всего 930 0.68 337
3 1 10П + Е Осочково-травяно- 50 9 8 IV 3897 0.86 107
зеленомошный
4 1 10Б Мелкотравно- 60 23.6 18 II 691 0.59 184
2 6Е4П + К осочково-разно- 25 5.2 5 1695 - 16
Всего травный 2386 0.59 200
5 1 6Б4К Осочково-травяно- 100 24 24 II 364 0.43 175
2 6П4Е зеленомошный 84 19 17 780 0.50 170
Всего 1144 0.93 345
6 1 10Б Осочково-разно- 65 25 20 II 637 0.67 243
2 6П3Е1К травный 36 10 7 1782 0.31 51
Всего 2419 0.98 294
Примечание. П - пихта сибирская, Е - ель сибирская, Б - береза, Л - лиственница сибирская, К - кедр сибирский.
зуется относительно умеренно морозной зимой (среднегодовая температура воздуха января находится в пределах -18... -23°С) и умеренно теплым летом (температура июля изменяется от 14 до 17°С). Среднегодовая температура воздуха колеблется от -1.8 до 1.9°С. Число суток с температурой > 10°С составляет 85-110, а сумма температур за этот период - 1200-1300°С. Безморозный период длится 65-85 сут. Годовая сумма осадков 400-500 мм, за май-август выпадает 200-240 мм (Агроклиматический., 1961).
Выбранные для исследования пробные площади (ПП) характеризуют два варианта восстановления коренных темнохвойных лесов, расстроенных хозяйственной деятельностью, пожарами и инвазиями насекомых. Первый ряд характеризует восстановительную сукцессию без смены породного состава, что чаще всего имеет место после проведения сплошных рубок главного пользования по технологиям, предусматривающим сохранение подроста хвойных (Пп, 1-3); второй ряд - восстановление коренного типа растительности, протекающее со сменой пород, через производные березняки (ПП 4-6). Оба восстановительных ряда завершаются формированием коренных темнохвойных насаждений, типичным представителем которых для южной тайги может служить разновозрастный кедрово-пихтово-ело-вый древостой разнотравно-осочкового типа, выбранный в качестве контроля (ПП 2). Основные
таксационные показатели исследуемых насаждений приведены в табл. 1.
Объектом исследований служил мох гиляко-миум блестящий Иу1оеоттт splendens (Ну1осош1-асеае), который относится к бокоплодным видам и встречается обычно по приствольным повышениям и на гнилой древесине. Он образует рыхлые зеленые или желтовато зеленые дерновинки. Побеги располагаются ярусами, что позволяет достаточно просто и точно определить годичный прирост у данного вида. Запасы мха определяли в фазе максимального развития растений, используя шаблон размером 25 х 25 см, в 10-кратной по-вторности для каждой ПП. Величину годичного прироста мохового яруса определяли на 100 экз. мха, отобранных на каждой пробной площади методом случайной выборки. Расчет годичной продукции мхов по массе побегов провели для пяти последних лет роста. Для этого стебельки мха разделили на приросты по неветвящимся частям побега между разветвлениями, расположенными "этажами". Масса живой зеленой части мхов соответствовала трем "этажам". Каждый пожелтевший "этаж" на мшинке соответствовал годичному опаду.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Масса живого напочвенного покрова (травянистые растения, кустарнички, мхи) в насаждени-
i i Живой мох i=i Трава
1 1 2 2 2 3
Запасы живого напочвенного покрова и грубых древесных остатков на поверхности почвы, г/м2: 1 - без смены породного состава; 2 - через производные березняки; 3 - коренной древостой. По оси абсцисс : над чертой - возраст насаждения, лет; под чертой - тип формирования коренного леса. Левая шкала: запас живого напочвенного покрова, г/м2; правая шкала: запас грубых древесных остатков, г/м2.
ях изменялась от 61 до 214 г/м2 с максимумом в коренном перестойном древостое ПП 2 (рис. 1). В пихтачах III и V классов возраста, формирующихся без смены породного состава, она составляла 86-87 г/м2. Средневозрастные осочкового-разно-травные березняки (VI-VII класс возраста, ПП 4, 6), где не завершилось формирование второго яруса темнохвойных пород, отличались наименьшей массой травяно-кустарничкового и мохового покрова (61-62 г/м2). В перестойном березняке (ПП 5), где в первый ярус наравне с березой вы-
шел кедр, а пихта и ель сформировали второй ярус, напочвенный покров имел массу 113 г/м2, что в 1.3 раза выше чем в одновозрастном древостое, развивающемся после рубки с сохранением подроста (ПП 1). В целом продуктивность нижних ярусов в исследуемых фитоценозах зависит от сомкнутости верхнего полога, загущенности подроста и подлеска, а так же связана с изменениями, происходящими в древостое при его возрастном развитии.
В составе травяно-кустарничкового яруса преобладает травянистая растительность, а доля мхов в напочвенном покрове существенно варьирует, в коренном древостое составляет 69%. Участие мхов в запасе напочвенного покрова обусловливается различием в составе древостоев, например, для ПП 1 и ПП 3 это - 48 и 71% соответственно. В производных березняках участие живых мхов в напочвенном покрове изменяется от 13 до 51% и тесно связано с запасом грубых древесных остатков (валеж, пни). Эта связь описывается уравнением регрессии линейного вида:
у = 0.0166х - 4.34, при R2 = 0.999,
где у - масса живой части мха, г/м2; x - масса грубых древесных остатков на поверхности почвы, г/м2.
Для коренных пихтарников, восстанавливающихся без смены породного состава (ПП 1, 3), подобная закономерность не выявлена.
Годичная продукция мохового покрова независимо от характера формирования коренного типа леса составляла 35-36% запаса его фотосинтези-рующей массы (табл. 2). Интенсивность прироста мхов напрямую связана с массой их зеленой части, которая, как было отмечено ранее, в значительной степени обусловлена запасом грубых древесных ос
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.