ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2007, № 3, с. 23-31
УДК 630*:582.475.2
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
СОСТАВ И СТРУКТУРА ДРЕВОСТОЕВ КОРЕННЫХ ЕЛЬНИКОВ ПРЕДГОРИЙ УРАЛА БАССЕЙНА ВЕРХНЕЙ ПЕЧОРЫ*
© 2007 г. К. С. Бобкова, Э. П. Галенко, С. В. Загирова, А. И. Патов
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН 167982 Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28 Поступила в редакцию 05.04.2006 г.
Рассматривается строение древостоев пяти типов коренных ельников средней тайги. Выявлены связи между отдельными таксационными показателями древостоев. Показано распределение деревьев ели и запасов ее древесины по ступеням толщины. Дан анализ распределения деревьев по ступеням высоты. Определены состав и возрастная структура древостоев разных типов леса.
Север России, тайга, коренные ельники, структура древостоев.
Изучению еловых лесов таежной зоны посвящено достаточно работ. В процессе их познания постепенно изменялось представление о структуре древостоев. В начале XX в. преобладало мнение об их одновозрастности [17, 21, 26]. Позднее [7, 13, 19, 29 и др.] отмечается существование на Севере как одновозрастных, так и разновозрастных древостоев. Структура древостоев ельников Европейского Севера впервые наиболее полно была охарактеризована в работе [3]. Отмечено, что спелые и перестойные ельники всех классов бонитета, как правило, разновозрастные, причем возрасты стволов ели в этих насаждениях представлены огромным разнообразием. Классификация древостоев ельников таежной зоны по возрастной структуре, в основу которой положено процентное распределение деревьев и запаса древесины по относительным ступеням возраста и толщины, приведена в работах [8, 22]. В условиях южной тайги встречаются ельники относительно одновозрастные, симметрично разновозрастные и асимметрично разновозрастные [22], а в условиях средней тайги - условно одновозрастные, разновозрастные первой, второй и третьей групп и древостои с двумя условно одновозрастными поколениями [8].
В установлении закономерностей состава и строения древостоев еловых сообществ значительную роль играют работы [5, 6, 10-12, 20 и др.], в которых уделено большое внимание поиску и анализу рядов распределения деревьев и их запасов по ступеням возраста, диаметра, разрядам высот. Согласно этим работам на территории европейской тайги встречаются древостои различных
* Работа выполнена при поддержке РФФИ (02-04-48162).
типов возрастной структуры (абсолютно разновозрастные, относительно разновозрастные и условно одновозрастные), которые отличаются друг от друга как типом распределения таксационных признаков, так и их взаимосвязями. Следовательно, чтобы выявить особенности строения и дать количественную оценку древостоев разных категорий в зависимости от типов леса и климатических условий, необходимо проведение региональных исследований. Как показал анализ работ, на Европейском Северо-Востоке, в частности в Приуралье, где старовозрастные еловые сообщества являются доминирующими, структура древостоев исследована слабо. Целью данной работы является изучение состава и структуры древостоев коренных ельников предгорного Урала.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования выполнены в предгорной ландшафтной зоне бассейна верхнего течения р. Печоры, на территории Печоро-Илычского биосферного государственного заповедника (62°05 с.ш., 58°24 в.д.). В пяти типах елового леса (табл. 1) по общепринятым методам (ОСТ 59-69-83) было заложено семь постоянных пробных площадей (пр.пл.) размером 50 х 60 и 40 х 80 м2. Типы леса определяли в соответствии с работой [24]. На каждой пробной площади делалось лесоводствен-ное описание, проводился сплошной перечет деревьев, измерялась высота у 20-25 деревьев, путем отбора кернов на высоте корневой шейки определялся возраст у 15-20 деревьев ели и у 510 сопутствующих пород деревьев разных ступеней толщины. Анализ таксационных материалов проведен в соответствии с методическими указаниями [14, 25]. При характеристике строения дре-
Таблица 1. Таксационная характеристика древостоев еловых фитоценозов в предгорном районе Печоро-Илычского заповедника
к»
Тип леса (пр. пл.) Состав древостоя Вид древесного растения Число деревьев, экз. га 1 Возраст, лет Сумма площадей сечений, 2 -1 м2 га 1 Запас древесины, м3 га 1 Средние
растущих сухих растущих сухих высота, м диаметр, см
Черничный 4Е4К1Б1Пх Ель 655 75 95-220 16.76 128 10.2 14 17
свежий (1) Пихта 145 10 80-190 2.87 23 0.3 13 15
Кедр 85 5 160-220 13.05 129 4.5 19 44
Береза 105 10 80-140 4.33 36 1.4 19 22
Всего 990 100 37.01 316 16.4
То же (6) 8Е1К1Б + Пх Ель 554 79 100-220 29.86 314 15.4 22 26
Пихта 50 12 80-120 0.50 3 1.3 10 10
Кедр 33 - 130-210 5.84 64 - 25 45
Береза 79 - Не опр. 3.43 35 - 21 24
Всего 670 91 39.63 417 16.7
Черничный 5Е3К1Пх1Б Ель 450 60 80-220 16.35 159 6.5 18.2 21
влажный (2) Пихта 185 30 80-180 3.86 30 8.9 14.0 16
Кедр 50 - 160-220 9.01 88 - 22.0 48
Береза 45 - 80-180 1.43 18 - 18.5 20
Всего 730 90 30.65 295 15.4
Разнотравно- 7Е1Пх1К10с + Ель 524 108 120-190 27.75 296 21 22 26
черничный (8) + С, Б Пихта 204 24 70-170 3.15 20 3.3 14 14
Кедр 44 - 120-200 2.4 20 - 19.5 24
Сосна 4 - Не опр. 0.79 9 - 25.5 50
Береза 16 - То же 0.89 8 - 23 27
0сина 24 - » 5.48 48 - 22 54
Всего 816 132 39.28 401 24.3
Папоротниково- 6Е2Пх1К1Б Ель 470 - 100-180 17.26 221 - 20.8 22
кисличный (4) Пихта 275 130 100-140 5.62 48 49.7 15.8 16
Кедр 20 - 160-310 2.76 30 - 26.7 42
Береза 50 - 100-130 3.86 41 - 23.5 30
Всего 815 130 29.50 340 49.7
То же (5) 7Е1К1Пх1Б Ель 404 25 66-210 21.30 302 18 24.5 25
Пихта 517 29 80-130 6.34 48 8 13 14
Кедр 21 - 160-310 1.87 50 - 25.6 44
Береза 21 - Не опр. 3.98 18 - 22 34
Всего 963 54 33.50 418 26
Долгомошный 9Е1Б + К, Ос, Ель 710 157 100-210 26.52 265 42 18 22
(7) ед. Пх Пихта 23 - 90-100 0.1 1 - 8 7
Кедр 20 - 90-170 0.72 6 - 18 20
Береза 40 7 Не опр. 1.77 16 4.2 20 23
0сина 4 - То же 0.30 3 - 21 34
Всего 797 164 29.41 291 46.2
Таблица 2. Взаимосвязь диаметра с высотой (Н) и возрастом (Л) деревьев в древостоях коренных ельников
Тип леса Вид древесного H A
растения R2 a b R2 a b
Черничный* Ель 0.72 10.67 14.66 0.36 30.98 49.17
Кедр 0.78 7.48 6.19 0.36 71.73 64.17
Пихта 0.81 11.21 17.19 0.31 49.08 17.06
Папоротниково-кис- Ель 0.87 16.2 29.37 0.74 57.92 30.11
личный** Пихта 0.76 15.39 28.81 0.81 51.41 30.79
Долгомошный Ель 0.90 14.58 25.53 0.69 75.09 57.73
Кедр 0.98 10.44 15.85 0.49 32.35 38.97
Примечание: а, Ь - коэффициенты логарифмического уравнения, Я2 - коэффициент аппроксимации.
* Среднее для четырех древостоев. ** Среднее для двух древостоев.
востоев использовали: распределение числа деревьев и запасов древесины по ступеням толщины, распределение числа деревьев по ступеням высоты, показатели взаимосвязи между диаметром и высотой, диаметром и возрастом [2]. Тип возрастной структуры устанавливался по классификации С.А. Дыренкова [10]. Фитоценотическая характеристика исследуемых ельников приведена ранее [4].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Исследуемые ельники формируются без существенных воздействий катастрофических и природных факторов в течение времени, сопоставимого с предельным биологическим возрастом в процессе аутогенной сукцессии. Они развиваются на типичных для средней подзоны тайги суглинистых подзолистых почвах.
Ранее было отмечено, что в ельниках Приура-лья формируются смешанные по составу древо-стои [9, 16, 18, 20]. Как показывают данные табл. 1, во всех рассматриваемых нами ельниках при господстве в составе древесного яруса Picea obovata Ledeb. присутствуют Pinus sibirica Du Tour, Abies sibirica Ledeb., Betula pubescens Ehrh., B. pendula Roth., реже - Pinus sylvestris L., Populus tremula L. Ель является эдификатором сообществ. Древо-стои высокополнотные с запасом древесины растущих деревьев 290-418 м3 га-1. Характерно разное соотношение видов древесных растений. Так, в ельниках черничного ряда доля ели составляет 40-76, кедра 8-40, пихты и березы 1-12% от запаса растущих деревьев. Сосна и осина встречаются в разнотравно-черничном ельнике. Их доля равна соответственно 2 и 12% от общего запаса древесины. Число сухих деревьев 90-132 экз.га-1. Они представлены в основном тонкомерными деревьями ели и пихты. Запасы сухостойных составляют менее 10% от запасов растущих деревьев.
Общим для вертикальной структуры рассматриваемых ельников черничных является сложность формы слагающих древостоев. Деревья разновысотные, но не образуют явно выраженных ярусов. Ранее отмечено, что в коренных ельниках средней тайги связь между диаметром на высоте груди и высотой деревьев высокая (коэффициент корреляции более 0.8) и связь между диаметром и возрастом не всегда надежная (коэффициент корреляции изменяется от 0.35 до 0.81) [8, 10]. На основе результатов исследований девственных ельников Карелии предложена для черничных типов одна общая кривая высот. Связь между диаметром на высоте груди и возрастом у ели здесь выражается очень четко (коэффициент корреляции 0.84 ± 0.01), и отмечается хорошая связь между диаметром на высоте груди и высотой (корреляционное отношение равно 0.76 ± 0.01) [6]. Согласно нашим данным, выявляется тесная связь между диаметром и высотой (табл. 2). Анализ показал, что в черничных типах сообществ эта связь выражается логарифмическим уравнением:
У = а 1п(х) - Ь,
при Я2 = 0.70-0.77 и очень близких коэффициентах а, Ь. Следовательно, для оценки взаимосвязи между высотой и диаметром деревьев в древостоях коренных ельников черничных можно построить единую кривую высот, при этом связь между ними аппроксимируется коэффициентом, равным 0.72. Довольно тесная связь между диаметром и высотой в черничных типах ельников отмечается у кедра и пихты. Связь между диаметром и возрастом деревьев ели в этих типах сообществ или не обнаруживается, или она слаба (Я2 изменяется от 0.04 до 0.55 и в среднем составляет 0.36). Четкой связи между диаметром и возрастом не обнаруживается и у сопутствующих древесных растений - кедра и пихты (табл. 2). Следовательно, размеры дерева не могут служить критерием для
240 220
н 200
(О
и 180
О
л
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.