ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2013, № 4, с. 32-42
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 630*2:582.475:581.52
РАЗНООБРАЗИЕ КЕДРОВЫХ ЛЕСОВ В СВЯЗИ С УСЛОВИЯМИ МЕСТООБИТАНИЙ
© 2013 г. Н. Н. Пологова, Н. А. Чернова, Н. В. Климова, А. Г. Дюкарев
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН 634021 Томск, пр. Академический, 10/3 E-mail: pologova@imces.ru Поступила в редакцию 15.05.2012 г.
Приведены результаты исследования среднетаежных лесов на Кетско-Чулымском междуречье Томской обл. На основе сопоставления спектров эколого-ценотических групп напочвенного покрова выполнена типизация спелых насаждений со сложным составом древесного яруса. Установление дискретности сообществ кедрово-темнохвойных лесов достигалось путем анализа их ор-динаций по факторам увлажнения и богатства по шкалам Л.Г. Раменского. Приводятся данные по соотношению, запасам пород (кедра, пихты, ели и сосны) в экотопах, различающихся влажностью и гранулометрическим составом почв.
Кедровые леса Западной Сибири, ординация типов леса, поверхностные отложения, эколого-ценотические группы, состав древостоев.
Кедровые леса Западной Сибири, занимающие около 15-20% лесопокрытой площади, на этапах восстановительно-возрастной динамики образуют насаждения с участием разных пород (березы, осины, пихты и ели) [10, 21, 22]. Установлены стадии, или периоды и фазы динамики кедровых сообществ [10, 20, 22], в общих чертах включающие: формирование подроста под пологом пионерных древостоев лиственных пород, замещение их темнохвойными через 140-160 лет после пожара с сохранением в последующих фазах развития деревьев первой генерации кедра. Разнообразие продуктивности, структуры и породного состава лесообразователей и особенностей их изменения во времени обусловлены комплексом природных условий. В подзонах средней и южной тайги Западной Сибири (в полосе экологического оптимума кедра) формируются сложные многовидовые сообщества - пихтово-елово-кедровые с примесью березы пушистой и повислой; на богатых и влажных почвах отмечается присутствие осины и пихты, в словиях более сухого и континентального климата - лиственницы; также широко распространены сосново-кедровые насаждения [21].
В настоящей работе взаимосвязи состава спелых кедровых насаждений с эдафическими условиями рассматриваются на примере модель-
ной территории - Кеть-Чулымского междуречья в пределах Томской обл. Разнообразие экотопов здесь связано с чередованием грив и заболоченных понижений, сменой в пространстве почво-образующих пород. Соответственно формируется пространственно-мозаичная структура насаждений с различным соотношением как доминантов, так и эколого-ценотических групп видов напочвенного покрова. Установление дискретности сообществ кедрово-темнохвойных лесов (в стадии спелых и старовозрастных насаждений) достигалось путем анализа их ординаций в отношении факторов увлажнения и богатства по шкалам Л.Г. Раменского.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Исследования были проведены в междуречье Кеть-Чулым-Улуюл на 27 пробных площадях, заложенных в массивах спелых и перестойных лесов (рис. 1). Выбор объектов основан на анализе ландшафтной структуры, почвенного покрова, болот, растительности междуречья и лесотак-сационных материалов [15, 16]. Согласно бота-нико-географическому и почвенному делению Западно-Сибирской равнины [4, 8, 9, 23], граница между южной и средней тайгой проводится
Томская область
Рис. 1. Объекты исследования на Кеть-Чулым-Улуюльском междуречье Томской обл.: 1 - расположение района, 2 - контуры кедровых массивов, 3 - контуры кедровых массивов, в которых размещались пробные площади.
примерно по р. Кеть, и исследованную территорию относят к южной тайге. Поскольку междуречье является частью древней озерно-аллюви-альной равнины, сложенной водно-ледниковыми отложениями, то слоистость и бедность материнских пород служит причиной заболачивания ландшафтов и сохранения их более северного облика при переходе от одной зоны к другой [5]. Поэтому при детальном ботанико-географическом районировании на левобережье р. Кети до р. Улу-Юл выделен Кетский сосново-кедровый район, характеризующийся как южная окраина подзоны средней тайги с разнокачественной структурой почвенно-растительного покрова [2]. Здесь наибольшие площади принадлежат мелкотравно-гилокомие-вой пихтово-кедровой тайге, а в особо благоприятных эдафических условиях на склоновых участках солнечной экспозиции изредка формируются осочковые пихтарники с кедром. В лесохозяй-ственном районировании [3, 13], почвенно-геогра-фическом и природно-ресурсном районировании Томской обл. [6] территорию Кеть-Чулым-Улу-юльского междуречья относят к средней тайге, а в лесоводственных работах эти группы типов леса описываются как среднетаежные [17]. Таким образом, в растительном покрове исследованного нами междуречья кедрово-темнохвойные леса на слоистых супесчано-суглинистых, реже суглинистых отложениях чередуются с сосновыми лесами на песках, а также со сфагновыми болотами. К настоящему времени на междуречье наряду с лиственными лесами начальных послепожарных стадий и сукцессий после вырубок сохранились
крупные массивы спелых и перестойных кедровых насаждений.
На пробных площадях размером 0.35-0.5 га установлены основные таксационные показатели древостоев, проведена оценка их запасов. Определение возраста деревьев разных пород выполнено выборочно с использованием возрастного бурава. В каждом из сообществ, а также при рекогносцировочных исследованиях проведены геоботанические описания (всего 107) на площадках размером 25 х 25 м, заложены почвенные разрезы. Все пробные площади характеризуют спелые и перестойные леса со средним возрастом деревьев первого яруса: кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) - 220-360 лет, пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.) - 160-220 лет и ель сибирская (Picea obovata Ledeb.) - 200-240 лет. Все насаждения относятся к условно-разновозрастным, с постоянным присутствием берез повислой (Betula pendula Roth) и пушистой (B. pubescens Ehrh.). В процессе перечетов отмечались деревья второго яруса, состоящие из тонкомера.
Почвы. По характеру рельефа, составу отложений на территории выделяются ландшафты древней равнины с преимущественно суглинистыми и двучленными суглинисто-глинистыми отложениями, ландшафты ложбин древнего стока и террас с песчаными и слоистыми отложениями. На лито-лого-геоморфологических поверхностях междуречья формируется спектр почв, типологическая принадлежность которых определяется в первую очередь сочетанием в профиле гранулометриче-ски разных слоев: слабодерново-подзолистые
суглинистые, подзолистые легкосуглинистые и супесчаные контактно-осветленные, подзолы ил-лювиально-железистые, торфянисто- и торфяно-глеевые. Сочетание слоев гранулометрического состава в профиле почв определяет особенности водного режима и минерального питания, что в свою очередь отражается в варьировании состава древостоев и напочвенного покрова. В целом для экотопов установлено пять основных типов сочетаний гранулометрического состава в почвенном профиле: 1) относительно однородные суглинки (С); 2) суглинки средние и легкие, подстилаемые глинистыми отложениями (С/ТС); 3) суглинки (преимущественно легкие) и супеси, подстилаемые с глубины 60-80 см слоистыми и ортзандовыми песками (С/Сл и Суп); 4) относительно однородные песчаные отложения (Пес); 5) отдельную группу составляют местообитания на торфянисто-глеевых почвах разного гранулометрического состава с мощностью торфянистой подстилки 30-50 см (Т).
Группы типов леса. Флористический состав напочвенного покрова полидоминантных кедровых лесов в целом беден и довольно однообразен, однако важным индикационным показателем для идентификации и дифференциации лесных биогеоценозов становится количественное соотношение видов. Всего зарегистрировано 66 видов сосудистых растений и 47 видов напочвенных мхов. При типизации кедровых сообществ помимо сходства доминантов и содоминантов использовалось соотношение эколого-ценотичес-ких групп (ЭЦГ) видов напочвенного покрова. Такой подход соответствует эколого-ценотичес-кому методу классификации [7]. Для сосудистых растений (включая виды подлеска, кустарнич-кового и травяного ярусов) приняты следующие ЭЦГ: крупнотравная, лугово-опушечная, лесные кустарнички, мелкотравная, лесная, лесо-болот-ная и болотно-олиготрофная. Для мохообразных приняты ЭЦГ: лесная, лесо-болотная и болотная. Эколого-ценотические спектры были составлены с учетом суммарного проективного покрытия видов отдельных ЭЦГ. Все разнообразие кедровых сообществ было объединено в четыре группы типов леса: мелкотравно-зеленомошные (МТР-ЗМ), зеленомошные (ЗМ), моховые или зеленомош-но-сфагновые (ЗМ+СФ) и сфагновые застойного увлажнения (СФ). Эти группы соответствуют группам типов в системе иерархии синтаксонов, предложенной Л.Б. Заугольновой [7], и хорошо соотносятся с группами типов кедровых лесов, выделенными ранее для Западной Сибири [3], а также с циклами ассоциаций в региональной эко-
лого-фитоценотической схеме для кедровой формации средней тайги [2].
Для проверки экологической однородности выделенных групп типов леса проведена ординация геоботанических описаний по шкалам Л.Г. Ра-менского с соавт. [19] в координатах наиболее значимых для лесных сообществ экологических факторов - увлажнения и богатства, используемая в настоящее время при исследовании растительного покрова Западной Сибири [11, 14, 18]. При ординации лесов на основании авторских геоботанических описаний учитывался полный флористический состав сообществ, отражающий среднемноголетние экологические условия и потому являющийся достаточно надежным показателем экологических параметров среды [12]. Полученные методом Л.Г. Раменского значения увлажнения и богатства одновременно использовались и как дополнительная комплексная характеристика экотопов, отражающая результат суммарного сочетания различных экологических факторов в виде экологического режима местообитания.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Ординация групп типов леса по экологическим градиентам Раменского. Проведенная оценка выявила довольно четкую приуроченность основных типов кедровых лесов к разным д
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.