ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2004, № 3, с. 44-50
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ СТАТЬИ
УДК 630*231
ВОССТАНОВИТЕЛЬНО-ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В НИЗКОГОРНЫХ ЛАНДШАФТАХ
ВОСТОЧНОГО САЯНА*
© 2004 г. М. Е. Коновалова
Институт леса им. ВН. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок Поступила в редакцию 01.07.2003 г.
Приведены результаты исследования восстановительно-возрастной динамики смешанных насаждений в типичных для юга Красноярского края низкогорных ландшафтах. Проанализированы материалы лесоустройства при помощи статистических методов. Выявлены достоверные различия высотных поясов по ряду признаков: составу древостоев, соотношению средних высоты и диаметра, среднему бонитету и полноте. Достоверность различия высотных поясов по среднему запасу не доказана. Прослежено три возрастных периода восстановительно-возрастной динамики пихтарников вейнико-во-крупнотравных в поясе черневой тайги на границе с низкогорной светлохвойной подтайгой.
Восстановительно-возрастная динамика, высотно-поясной комплекс, тип условий местопроизрастания, разнообразие состава древостоя, статистический анализ.
Научно обоснованное ведение лесного хозяйства и достоверное прогнозирование развития лесных сообществ в горных условиях требуют выявления главных тенденций лесовосстанови-тельного процесса и влияющих на него причин. Одним из важнейших этапов решения данной задачи является анализ восстановительно-возрастной динамики лесных экосистем. Собственно ле-сохозяйственное значение такого "мониторинга динамического состояния" лесов [12] заключается в использовании полученных данных для определения наиболее устойчивых состояний экосистем, а также оптимального соотношения между их устойчивостью и производительностью. Иными словами, необходимо определение составов древостоев, наилучшим образом выполняющих целевые функции в горных условиях.
Стабильность отражает способность системы противостоять случайным колебаниям разных факторов и сохранять так называемое динамическое равновесие. Относительно стабильными являются коренные лесные сообщества, близкие к стадии климакса. Включение в типологический анализ биогеоценозов, представляющих разные стадии сукцессии, резко увеличивает варьирование значений всех параметров лесных экосистем.
При изучении восстановительно-возрастной динамики в лесоведении общепринятой является
биогеоценотическая основа [2, 15]. Географо-гене-
*
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (00-0448608, 03-04-49746) и интеграционного проекта СО РАН < 145.
тическое направление, которое была разработано Б.П. Колесниковым и реализовано в работах многих авторов [1, 6, 11, 14], по нашему мнению, не только ей не противоречит, но во многом является ее продолжением и развитием. Генетическая типология разрабатывается на уровне экосистемы более крупного ранга, чем биогеоценоз, и учитывает разграничение внешних и внутренних признаков системы. В горных условиях особенности рельефа в значительной мере накладывают отпечаток на структуру и развитие лесных экосистем, определяя причинно-следственную связь протекающих в них процессов. Как результат, возникает разнообразие восстановительно-возрастных рядов, при сопряжении которых общая картина лесообразова-тельного процесса существенно усложняется в сравнении с равнинными условиями.
Целью проводимых исследований является изучение восстановительно-возрастной динамики смешанных насаждений в типичных для юга Красноярского края низкогорных ландшафтах. Решаются следующие задачи: 1) оценка качества материалов лесоустройства и их пригодности для использования при изучении восстановительно-возрастной динамики; 2) выбор объективных критериев разделения лесной территории на ландшафтные категории (высотно-поясные комплексы), эквивалентные зональным комплексам на равнине [16]; 3) отработка методики выявления рядов восстановительно-возрастной динамики с учетом однородности экологических условий (топографии, климата, почв); 4) анализ восстано-
ВОССТАНОВИТЕЛЬНО-ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА
45
вительно-возрастной динамики иа примере одного генетического ряда пихтарников вейниково-крупнотравных в поясе черневой тайги на границе с низкогорной светлохвойной подтайгой.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в северо-западной части Восточного Саяна, в пределах Дивногор-ского лесхоза-техникума (Красноярский край). Изучаемая территория расположена на наветренном юго-западном макросклоне хр. Арга и занимает 16.2 тыс. га. Типологическое разнообразие местных лесов рассматривается в работе [18].
Район исследования относится к Восточно-Саянской лесорастительной провинции и захватывает два высотно-поясных комплекса (ВПК) -светлохвойную подтайгу и темнохвойную черне-вую тайгу, типичные для низкогорных ландшафтов юга Красноярского края. Абсолютные высоты резко увеличиваются по мере продвижения от поймы р. Енисей (140 м над ур. моря) к гребням хребтов, отдельные вершины которых достигают 700 м. Рельеф типичный эрозионный, низко- и среднегорный. Склоны южной экспозиции крутизной 25-40° близ Енисея остепнены, изобилуют выходами коренных пород, на террасах перекрытыми древним аллювием. Расчлененность рельефа очень высокая. Климат континентальный. Суммы активных температур составляют от 1800°С в нижнем ВПК до 1400°С в верхнем ВПК, количество осадков за год варьирует от 400 мм в нижнем ВПК до 800 мм в верхнем ВПК, коэффициент увлажнения Мезенцева 1.1-1.7, индекс кон-тинентальности по Конраду 60-55 [16]. Названные климатические условия близки к оптимальным для роста большинства хвойных пород Сибири [10, 18]. Разнообразный состав древесных пород свидетельствует об активном их взаимодействии.
В 1985 г. в Дивногорском лесхозе-техникуме Восточносибирским лесоустроительным предприятием была проведена лесоинвентаризация по первому разряду. Одновременно с лесоустройством при содействии Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН составлены детальные почвенные карты, увязанные с топографической основой и типами леса. После оценки и уточнения эти материалы использовались при создании базы данных. Для оценки качества материалов лесоустройства и выявления динамики древостоев массива нами заложено 38 постоянных лесоводствен-ных пробных площадей на трансекте Дивногорск-Балахта. Пробные площади размером 0.25 га размещались равномерно, охватывая основные формы рельефа в каждом высотном поясе. Закладывались с учетом микрорельефа, гидрологических, почвенных условий и относительной однородности растительного покрова. Таксация велась пере-
числительным и глазомерно-перечислительным методами, учет подроста проводился по методике А.В. Побединского [9].
Лесоустроительная информация позволяет объективно оценить состояние и динамику экосистем за счет регулярности получения и стандартизован-ности материалов. Хотя использование данных лесоустройства для анализа восстановительно-возрастной динамики рядом авторов подвергается обоснованной критике [3], другие исследователи [1, 4, 8, 17] доказывают, что такой анализ может дать положительные результаты. Именно с помощью усовершенствованных методов инвентаризации при лесоустройстве возможно осуществить сбор ценной информации по долговременной динамике лесных экосистем.
Как отмечается в литературе [5, 6], при таксации лесов по первому разряду лесоустройства по конфигурации и площади выделы обычно совпадают с границами фаций и групп фаций, а также групп биогеоценозов в сходных местоположениях. Эти относительно однородные участки, или типы леса (по В.Н. Сукачеву [15]) представляют собой последовательно сменяющиеся стадии восстановительно-возрастного ряда. Каждый ряд восстановительно-возрастной динамики соответствует определенному типу лесорастительных условий. Именно он определяет направленность восстановления леса. В качестве основных признаков типа лесорастительных условий Б.П. Колесниковым [6] предложены особенность генезиса форм рельефа, характер почв и климата. Выделение типов лесорастительных условий корректно только в пределах ВПК (или зональных комплексов на равнине) [10, 16]. В горных условиях существенную роль играет разделение территории на ВПК, а на следующем уровне - на экологические выделы [10], близкие к типам лесорастительных условий или группам коренных типов леса. Для горных условий, где форма и экспозиция склона влияют на перераспределение климатических ресурсов и на процессы почвообразования, выделение экологических выделов внутри ВПК с помощью топографической основы и почвенных карт должно быть началом работы по изучению восстановительно-возрастной динамики. В связи с изложенным, процесс выявления восстановительно-возрастных рядов слагается из следующих этапов:
1. Обоснование границ ВПК с применением методов статистической обработки данных лесоустройства и собственных пробных площадей, метода топоэкологических (ландшафтных) рядов, анализа данных дистанционного зондирования (снимки АУИЯЯ со спутника КОАА) и характеристики лесовозобновления под пологом леса. Оценка степени различия основных таксационных показателей древостоев в разных высотных
поясах осуществляется с помощью ¿-критерия Стьюдента [19].
2. Дифференциация ВПК на относительно однородные фации или группы фаций с учетом элементов рельефа (высоты над уровнем моря, крутизны, формы и экспозиции склонов), почвы, гидрологических и климатических характеристик. Иными словами, это идентификация типов лесо-растительных условий внутри ВПК.
3. Анализ возраста главной породы, состава сопутствующих пород и нижних ярусов растительности, породного и возрастного состава подроста в пределах каждого типа лесорастительных условий. Объединение на основании этого производных и коренных типов насаждений в генетические типы леса.
4. Выделение возрастных периодов, отражающих восстановительно-возрастную динамику лесных сообществ по изменению породного состава древостоев. Для объективности оценки изменений для каждой фазы каждого периода развития требуется репрезентативный набор данных по материалам лесоустройства (не менее 10 выде-лов, относящихся к одному восстановительно-возрастному ряду, периоду и одной фазе) или полевые данные. В каждой в
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.