научная статья по теме ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РОСТА ДУБА СКАЛЬНОГО НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РОСТА ДУБА СКАЛЬНОГО НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ»

ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2010, № 4, с. 19-26

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

УДК 630*561.24

ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РОСТА ДУБА СКАЛЬНОГО НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ

© 2010 г. Г. Е. Комин

ФГУ Научно-исследовательский институт горного лесоводства и экологии леса 354002 Сочи, Курортный просп., 74

E-mail: niidsun@sochi.com Поступила в редакцию 12.02.2009 г.

На основе данных измерений годичного радиального прироста 39 деревьев дуба скального с использованием оригинальной методики составлена дендрошкала индексов радиального прироста за 155 лет. В динамике индексов прироста выявлен положительный линейный тренд, описываемый уравнением прямой: Y = 2.227X - 336.8. Начальное значение тренда индекса прироста в 1850 г. составляет 83%, а конечное в 2004 г. - 118%. За весь период анализа скорость роста дуба увеличилась на 42%. Ежегодное среднее увеличение скорости радиального прироста составляет 0.23%. Перечислены возможные причины, обеспечивающие увеличение скорости роста дуба скального.

Северо-Западный Кавказ, дуб скальный, радиальный прирост, линейный тренд, динамика продуктивности.

Информация, получаемая дендрохронологи-ческими методами, широко используется в различных областях знаний при изучении динамики природных процессов, которые оказывают прямое или косвенное влияние на развитие лесной растительности. С позиции изучения динамических процессов лесной растительности ден-дрохронологические методы обладают рядом положительных особенностей: возможностью получения объективной информации за длительное время, высокой разрешающей способностью отнесения событий к конкретному календарному году и очень незначительной потерей информации с удалением в прошлое. Дендрохронологиче-ские методы позволяют в совместном сочетании использовать показатели радиального прироста нескольких последовательных поколений деревьев и тем самым дают возможность оценивать характер динамики роста лесов в прошлые отрезки времени за пределами жизни одного поколения деревьев. Дендрохронологические исследования, выполненные во второй половине прошлого столетия и продолжающиеся в настоящее время, позволили получить достаточно надежные результаты по динамике прироста лесов в различных районах земного шара. С использованием метода перекрестного датирования составлены денд-рошкалы, длительность которых для некоторых

районов достигает 10-12 тыс. лет. Это позволило оценить многие природные параметры за отрезок времени, охватывающий голоценовый период, и соответственно представить, в каких условиях формировались и существовали леса в прошлом.

В настоящее время насущной и совершенно новой проблемой лесоведения является эффективная оценка и прогнозирование реакции лесной растительности на изменения параметров природной среды, вызываемые парниковым эффектом [10]. Этот эффект в первую очередь выражается в глобальном потеплении климата и, безусловно, должен сказаться на скорости роста лесов. В данной работе это рассматривается на примере роста дуба скального на Северо-Западном Кавказе.

Дуб скальный (@ыегсш рв1гава ЫеЫ.) - дерево гор. На Северо-Западном Кавказе его леса занимают только горные территории, где приурочены к двум высотным поясам - предгорному (до 400 м) и нижнегорному (400-800 м). В крайней западной части дуб скальный образует леса одновременно с черешчатым в качестве примеси. Обычной в составе древостоев является также примесь из граба кавказского, осины и черешни. Доля дуба скального в составе резко возрастает с увеличением пересеченности рельефа, где формируются чистые насаждения [16, 17]. На стыке

19

2*

поясов в составе появляется бук восточный по бортам ущелий.

Наиболее четкая экологическая особенность этого вида дуба приуроченность к бурым горнолесным почвам, для которых характерна кислая реакция. Амплитуда занимаемых почв колеблется от мощных и свежих до примитивных и очень сухих, на последних продуктивность древостоев резко снижается. Хотя его считают мезофитом, дуб скальный способен выносить значительную сухость и бедность почвы как одна из наиболее неприхотливых пород [23]. Избегает он только влажных почв в долинах рек и их притоков.

Большое разнообразие климатических, эдафи-ческих и ценотических параметров отразилось на лесотипологической структуре насаждений дуба скального, представленной 14 типами леса. Для практических целей они объединены в три группы: сухие, свежие и влажные дубняки дуба скального [18]. Наиболее распространенными группами типов леса являются сухие и свежие дубняки. В свежих лесорастительных условиях насаждения дуба скального представлены 1-11 классами бонитета, а в сухих - ГГГ-ГУ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализ динамики роста дуба скального выполнен на основе годичного прироста по диаметру 39 деревьев разного возраста (60-155 лет), росших в свежих условиях. Сбор материала был проведен в 2005 г. на трех участках в Пшехском и Черниговском лесничествах Апшеронского лесхоза Краснодарского края. Все участки расположены в нижнегорном поясе (400-800 м над ур. моря) и относятся к свежей группе типов леса. Таксационная характеристика древостоев представлена в табл. 1.

На каждом участке для дендрохронологическо-го анализа буром были взяты образцы древесины по двум радиусам у 13 деревьев высоких рангов, диаметры которых больше среднего диаметра всего древостоя. У таких деревьев наблюдается значительная синхронность размеров прироста, что обеспечивает получение более достоверных данных при расчете индексов прироста и составлении дендрошкал [1, 8]. Измерение размеров годич-

ного прироста производилось под микроскопом МБС-10 с точностью 0.025 мм. Произведено 8428 измерений радиального годичного прироста.

Для каждого дерева построены графики размеров годичного прироста по календарному времени его образования по обоим радиусам. На графиках выполнено сравнение динамики прироста между радиусами в пределах дерева и между деревьями с целью установления наличия ложных и выпадающих годичных колец и определения синхронности в динамике годичного прироста. Ложных и выпадающих годичных колец у всей совокупности деревьев дуба обнаружено не было. Синхронность динамики годичного прироста как между радиусами отдельных деревьев, так и между деревьями колеблется в пределах 72-90%.

Ранее по результатам сравнения скорости роста деревьев различных поколений разновозрастных древостоев автором предложена оригинальная методика расчета индексов прироста и построения дендрошкал [11]. При расчете индексов прироста указанная методика предусматривает совместное использование таксационного и хронологического принципов оценки скорости роста деревьев одного возраста, но росших в разное время. Норма прироста определяется как среднее значение всех анализируемых деревьев в возрастном порядке от 1 до п лет - таксационный принцип. Рассчитанные от этой нормы индексы прироста для каждого дерева относятся к календарным датам образования годичных колец - хронологический принцип. Дендрошкала представляет средние значения индексов прироста некоторой совокупности деревьев по календарному времени. В дендрошкалах, рассчитанных таким методом, сохраняются не только циклические колебания различной продолжительности и силы, но и многовековые направленные тренды. Это позволяет фиксировать и прогнозировать динамику прироста лесов с учетом влияния климатических изменений, парникового эффекта и других природных факторов.

Используемая методика расчета индексов прироста была разработана и апробирована при анализе динамики прироста деревьев разных поколений, росших на одном и том же участке в разновозрастном древостое. В одновозрастных

Таблица 1. Таксационная характеристика древостоев

№ участка Возраст, лет Состав Н, м Б, см Класс бонитета Полнота Запас, м3га 1

1 70 7Дс1Бк2Г+ОСБ 22.0 24.0 ГГ 0.8 290

2 120 7Дс3Г+ЯО 25.0 36.0 ГГ 0.7 290

3 150 10Дс 26.0 44.0 ГГ 0.7 310

160 г

80 120 Число годичных колец

13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 Возраст, лет

Рис. 1. Число годичных колец у деревьев дуба на высоте 1.3 м

Рис. 2. Средний выровненный годичный прирост деревьев дуба разного возраста за первые 65 лет их жизни.

древостоях дубовых лесов набор деревьев разных поколений на одном участке получить нельзя. Поэтому, чтобы иметь данные по приросту деревьев разного возраста, необходим набор идентичных по типологическим условиям и близких по составу насаждений, но относящихся к различным возрастным категориям. Эта задача была решена сбором данных на трех участках с разными средними возрастами древостоев, но близких по условиям увлажнения.

При расчете индексов прироста совместно использованы модельные деревья (39 шт.) всех трех насаждений дуба скального. При этом проведено сравнение скорости роста деревьев по диаметру в одном и том же возрасте, который принят равным первым 65 годам жизни каждого дерева. У деревьев, возраст которых меньше 65 лет, а таковых оказалось 5, использовался прирост за весь период жизни (60-64 года). Такой возрастной отрезок сравнения роста выбран потому, что он позволяет использовать все деревья как двух старших насаждений, так и самого молодого. Распределение деревьев по числу годичных колец на высоте 1.3 м представлено на рис. 1, где они расположены по ранжиру. Первый порядковый номер имеет самое старое дерево (155 лет), а последний - 39-й, са-

мое молодое (60 лет). Фактический же возраст деревьев несколько больше. Согласно исследованиям [9] хода роста модальных насаждений дуба скального, в свежих условиях деревья достигают высоты 1.3 м в возрасте 4-7 лет.

Для всех деревьев до 65-летнего возраста рассчитаны средние значения прироста по возрасту, которые приведены в табл. 2. На рис. 2 представлены их сглаженные показатели - возрастная норма прироста для всех анализируемых деревьев. От этой средней сглаженной возрастной нормы для каждого дерева рассчитаны индексы прироста в процентах с 1-го по 65-й годы жизни с отнесением их к календарным годам образования годичных колец.

Норма прироста, как и все данные по приросту отдельных деревьев, выражены нами в условных единицах. Одно деление на окуляр-микрометре МБС-10 при измерении равнялось 0.025 мм, он

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Сельское и лесное хозяйство»