ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2013, № 6, с. 26-36
_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _
СТАТЬИ
УДК 551.578:634.116
СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ НА ВЫРУБКАХ РАЗНЫХ ЛЕТ В ПИХТОВО-КЕДРОВЫХ ЛЕСАХ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА
© 2013 г. Т. А. Буренина, А. С. Шишикин, А. А. Онучин
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок
E-mail: burenina@ksc.krasn.ru Поступила в редакцию 13.06.2012 г.
Проанализированы результаты снегомерных съемок 2006-2011 гг. на вырубках в пихтово-кедро-вых насаждениях Енисейского кряжа. Рассмотрены орографические и биотопические особенности снегонакопления в насаждениях на различных стадиях лесовосстановления. Установлено, что мощность снежного покрова и снегозапасы на региональном уровне определяются высотой местности и орографией, формирующей "барьерно-теневые" эффекты. На локальном уровне характеристики снежного покрова зависят от давности проведения лесосечных работ, породного состава формирующихся молодняков и технологии рубок.
Динамика снежного покрова, глубина снега, плотность снега, снегозапасы, вырубка, лесовосста-новление, сукцессии.
В условиях Сибири снежный покров, имея важное гидрологическое значение, как элемент геосистем, выполняет целый ряд других экологических функций. Основными характеристиками снежного покрова являются его глубина, плотность, снегозапасы, характер пространственного распределения, даты установления и схода, продолжительность залегания. От особенностей залегания снежного покрова зависит хозяйственная деятельность в зимнее время - функционирование транспортных магистралей, лесозаготовки, охотничий промысел и т.д. Сезонная динамика и характер снежного покрова влияют на доступность зимнего корма для большинства лесных зверей и птиц, определяют возможность их перемещения в толще снега и особенности кочевок копытных [2, 28]. Условия подснежной жизни организмов зависят от глубины и плотности снега.
Лес двояко влияет на снегонакопление. С одной стороны, полог хвойных насаждений задерживает часть выпадающего снега, который испаряется интенсивнее, чем на открытых пространствах, и тем самым уменьшает снегозапасы. С другой стороны, лес предохраняет проникший под полог снег от испарения, выдувания и снеготаяния в период оттепелей, способствуя тем самым снегонакоплению. Для темнохвойных насаждений характерно
неравномерное распределение снежного покрова под кронами. В приствольных кругах глубина и плотность снежного покрова минимальны, а в межкроновых пространствах характеризуются повышенными значениями вследствие осыпания снега, задержанного кронами деревьев. Несмотря на существующие противоречия в оценке влияния леса на снежный покров, существуют общие закономерности изменения снегозапасов в лесу с изменением сомкнутости, возраста, полноты, состава, запаса надземной фитомассы и других таксационных и биометрических показателей насаждений [3, 4, 10, 12].
Рядом исследователей [7, 8, 19, 20 и др.] установлено, что древесный полог перехватывает до 30% твердых осадков, поэтому при проведении сплошных рубок увеличивается количество осадков, поступающих на поверхность почвы. Изменения температурного и ветрового режимов на вырубках влияют на сезонную и пространственную динамику снежного покрова. Впервые параллельные снегомерные съемки в лесу и на открытом участке с измерением глубины и плотности снежного покрова на территории нашей страны были проведены в конце XIX в. М.К. Турским [21]. Дальнейшие исследования в этом направлении позволили получить массовый материал, на основе которого сложилось общее представление
о влиянии леса и вырубок на формирование снежного покрова [8, 10, 22, 24]. До настоящего времени остаётся дискуссионным вопрос, в лесу или на открытом месте накапливается больше снега [9, 10, 22, 29, 30]. Проводя многолетние наблюдения снегонакопления в лесу и на открытых участках, некоторые исследователи на одних и тех же объектах получали разные результаты [17, 25].
Согласно исследованиям А.В. Лебедева [6, 7] на вырубках в горных темнохвойных лесах Западного Саяна и юго-восточного Прибайкалья запасы воды в снеге на 20-30 мм (15-20%) выше, чем под пологом леса. В континентальных условиях Средней Сибири, где амплитуда температуры достигает 100 °С (на северном склоне Западного Саяна амплитуда абсолютного максимума и минимума составляет 77-89 °С), при относительно невысокой зимней влажности воздуха и небольших осадках отмечены иные тенденции. Вследствие увеличения роли метелевого переноса снега на концентрированных вырубках увеличивается испарение со снежного покрова и, соответственно, уменьшаются снегозапасы. Увеличением зимнего испарения можно объяснить снижение стока рек в средней части бассейна Ангары, пройденных концентрированными рубками
[11, 15].
Вопросы влияния технологии рубки и площади лесосеки на формирование снежного покрова на вырубках достаточно полно освещены в литературе [1, 17, 18], однако специфика снегонакопления в связи с особенностями лесовосстановительных сукцессий остается слабо изученной.
Для оценки пространственно-временной динамики снежного покрова и выявления ее связи с сезонными и сукцессионными изменениями почвы, растительности и животного населения на вырубках темнохвойных насаждений Енисейского кряжа необходимо было решить следующие задачи:
- выяснить, в какой степени проявляются региональные и биотопические особенности сезонной динамики снегозапасов на вырубках и при последующем возобновлении древостоев;
- изучить влияние различных способов сплошной рубки на характеристики снежного покрова, включая его пространственное распределение;
- провести сопряженный анализ снегонакопления со стадиями лесовосстановительных сукцес-сий;
- оценить возможное воздействие снежного покрова на изменения параметров почвы, растительности и животного населения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в верхней части бассейна р. Сухой Пит, на западном макросклоне северной части Енисейского кряжа. Эта часть горной системы простирается от Ангары до Подкаменной Тунгуски более чем на 400 км. Преобладающие высоты 800-900 м, максимальная точка - гора Енашиминский Полкан высотой 1104 м. Самая низкая отметка (30 м) находится на р. Енисее, у северной оконечности кряжа. Западные склоны кряжа круто обрываются к долине Енисея, а восточные, постепенно понижаясь, сливаются с прилегающими равнинами и плато. Типы рельефа Енисейского кряжа весьма разнообразны. Междуречья большей частью уплощенные или куполовидные, речные долины глубокие, крутосклонные, расчленяют кряж на отдельные массивы.
Географическое положение исследуемого района и значительная высота горной системы обусловливают своеобразные особенности климата. Зимой отчетливо выражены инверсии температур: средние температуры января в речных долинах минус 22 - минус 26 °С, то есть примерно на 5-6° ниже, чем на склонах горных массивов. Лето умеренно теплое: в июле средние температуры в долинах 16-17 °С, но на вершинах - не выше 11-12 °С [27].
Енисейский кряж является орографическим барьером на пути господствующего западного переноса влагонесущих воздушных масс и существенно влияет на распределение осадков. С повышением местности над уровнем моря количество осадков увеличивается. По данным метеорологических станций "Усть-Пит" (58°58'60" с.ш. 91°46'00" в.д., абсолютная высота 55 м) и "Севе-ро-Енисейск" (60°23'00' с.ш. 93°02'00'' в.д., абсолютная высота 585 м) на наветренных склонах кряжа выпадает от 540 мм до 1002 мм осадков в год. На восточных склонах количество осадков уменьшается и составляет 406-490 мм (метеостанции "Южно-Енисейск", 58°47'23'' с.ш., 94°38'52" в.д., абсолютная высота 330 м; "Раздо-линск", 58°24'41" с.ш., 94°37'23" в.д., абсолютная высота 218 м). Около 70% осадков выпадает в жидком виде [26].
Средние многолетние характеристики снежного покрова для метеостанций "Лесосибирск" и "Северо-Енисейск" приведены в табл. 1.
На Енисейском кряже роль рельефа является главным фактором, влияющим на пространственное распределение атмосферных осадков в условиях континентального климата, что определяет
Рис. 1. Схема расположения пробных площадей по орографическому профилю.
I - пихтарник (контроль-1); 2 - вырубка 2007 г.; 3 - лиственный жердняк; 4 - пихтовый жердняк; 5 - лиственный молодняк; 6 - вырубка 2003 г.; 7 - пихтарник (контроль-2); 8 - лиственный молодняк; 9 - вырубка 2003 г.; 10 - пихтарник (контроль-3);
II - вырубка 2005 г.; 12 - березняк, 40 лет; I - участок профиля с высотами 100-150 м; II - участок профиля с высотами 150-300 м; III - участок профиля с высотами более 300 м.
характер лесной растительности. По лесорасти-тельному районированию этот район относится к Приенисейской провинции, Приенисейскому округу темнохвойных и темнохвойно-листвен-ничных лесов [5]. Территория провинции покрыта темнохвойной тайгой, формирующейся на мерзлотных горно-подзолистых и дерново-сла-
Таблица 1. Средние многолетние характеристики снежного покрова
Сумма осадков XI-III, мм
Наибольшая высота снежного покрова за зиму, см
средн.
макс.
мин.
Запасы воды в снеге, мм
Дата установления снежного покрова
Дата схода снежного покрова
Ме еоста ция " Лесосиб ирск"
131 58 72 33 143 25 октября 1 мая
Метеостанция "Северо-Енисейск"
185 60 89 26 146 9 октября 20 мая
боподзолистых почвах. Наиболее повышенные приводораздельные и западные районы, расположенные на высоте более 500-700 м, заняты густой темнохвойной тайгой с преобладанием пихты сибирской (Abies sibirica) и значительным участием сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica). По пониженным элементам рельефа и долинам рек более обычна зеленомошная елово-пихтовая тайга, в которой видную роль играет ель сибирская (Picea obovata). На восточном склоне с увеличением континентальности на высотах ниже 500 м появляются парковые сосново-лиственнич-ные леса с кустарничковым наземным покровом и обширные участки высокотравных таежных лугов и ерников. На юге, по правобережным склонам долины р. Ангары, преобладают разнотравные сосновые боры. Наиболее высокие вершины (например, Енашимский Полкан) безлесны и покрыты каменными россыпями, чередующимися с зарослями ерников или участками суба
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.