Естественные и технические науки, № 4, 2013
Усольцев В.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник
Терехов Г.Г., доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией (Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук) Сопига В.А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Азаренок М.В., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Уральский государственный лесотехнический университет)
ГЕОГРАФИЯ БИОПРОДУКТИВНОСТИ КЕДРОВЫХ СОСЕН В АЗИИ
Установлены статистически значимые закономерности изменения фитомассы, первичной продукции и удельной первичной продукции по экорегионам Азии в пределах ареалов кедра сибирского, корейского и кедрового стланика.
Ключевые слова: Pinus sibirica Du Tour, P. koraiensis S. et Z., P. pumila (Pall.) Regel, фитомасса, первичная продукция, удельная первичная продукция, географические закономерности.
GEOGRAPHY OF THE BIOLOGICAL PRODUCTIVITY OF CEDAR PINES IN ASIA
Statistically significant regularities of biomass, primary production and relative primary production of cedar pines (Pinus sibirica Du Tour, P. koraiensis S. et Z. and P. pumila (Pall.) Regel) change according to Asian regions are stated.
Keywords: Pinus sibirica Du Tour, P. koraiensis S. et Z., P. pumila (Pall.) Regel, live biomass, primary production, relative primary production, geographical patterns.
Биологическая продуктивность в нашем исследовании понимается как совокупность трех количественных характеристик лесной экосистемы: фитомассы (в т/га), чистой первичной продукции (ЧПП), определяемой как количество фитомассы, продуцируемой на единице площади за 1 год (в т/га) и удельной чистой первичной продукции (УдЧПП) как отношения ЧПП к фитомассе (в относительных единицах или процентах). Настоящая работа посвящена изучению названных трех показателей биологической продуктивности на примере кедровых сосен, произрастающих на азиатском материке: кедра сибирского, корейского и кедрового стланика
Объекты и методы
С целью исследования межвидовых и региональных особенностей распределения фитомассы кедровых сосен в пределах их ареалов на территории Азии нами сформированы две базы данных: для фитомассы и ЧПП кедров сибирского и корейского в количестве 180 и 50 пробных площадей и для фитомассы кедровостлаников 35 пробных площадей.
Результаты и их обсуждение
Экспериментальные данные фитомассы кедровников после нанесения на схему зонально-провинциального деления территории Азии распределены по 8 экорегионам, закодированным соответствующими блоковыми фиктивными переменными (Дрейпер, Смит, 1973) и включены в регрессионное уравнение для оценки фитомассы по средней высоте, среднему диаметру, густоте и запасу древостоя. Уравнение фитомассы включено в рекурсивную це-
Естественные и технические науки, № 4, 2013
почку взаимозависимых уравнений и получены возрастные тренды всех массообразующих показателей и запасов фитомассы кедровников по каждому экорегиону. В возрасте 100 лет фитомасса кедров сибирского и корейского возрастает в направлении от Сибири до Корейского полуострова, составляя в средней тайге 78, в южной тайге Западной Сибири и Забайкалья 110-176, в хвойно-широколиственных лесах Приморья 137-197 и в широколиственных лесах Южной Кореи 537 т/га. По провинциальному градиенту (в направлении с запада на восток) названный показатель последовательно снижается от 207 т/га на Урале до 78 т/га в Средней Сибири, а затем возрастает с 110 т/га в Забайкалье до 137 т/га в Приморье.
Упомянутые выше 35 пробных площадей с данными о фитомассе кедрового стланика распределены по трем экорегионам, рассчитаны соответствующие уравнения и получены возрастные тренды показателей фитомассы по каждому экорегиону. Запасы общей фитомас-сы в 100-летних кедровостланиках возрастают по зональному градиенту в последовательности: северная тайга Дальнего Востока, южная тайга Забайкалья, субтропики Японии, составляя соответственно 32, 38 и 145 т/га.
Для географического анализа ЧПП кедров сибирского и корейского мы расчленили исходные данные по экорегионам с соответствующими сдвигами их блоковыми переменными и рассчитали уравнения для ЧПП и УдЧПП. Составленные по ним таблицы возрастной динамики ЧПП и УдЧПП показали, что в возрасте 100 лет имеет место снижение показателей ЧПП кедровников в направлении от Уральской к Западносибирской провинции с 7,9 до 6,3 т/га объясняется увеличением индекса континентальности климата, а увеличение ее в северо-восточном Китае в направлении от южной тайги к хвойно-широколиственным лесам с 7,8 до 11,1 т/га происходит под влиянием повышения среднемесячной суммы эффективных температур выше +50С за вегетационный период.
Установлено увеличение УдЧПП кедра сибирского в направлении от средней тайги Урала (2,9%) к южной тайге Западной Сибири (3,1%) и затем в Китае (кедр корейский) - от южной тайги (5,4%) к хвойно-широколиственным лесам (5,8%). Таким образом, в направлении от Урала до Китая происходит удвоение УдЧПП кедровников.
Немногочисленные данные о ЧПП кедровостлаников: на Колыме и в Японии позволяют в первом приближении сравнить ЧПП и УдЧПП кедрового стланика с кедрами сибирским и корейским. Установлено, в что 100- летнем возрасте общая ЧПП насаждений кедра сибирского и корейского больше, чем кедровостлаников на Колыме в 1,3-1,7 раза. По показателю УдЧПП закономерность меняется на противоположную: УдЧПП по общей фито-массе в кедровостланике на Колыме в 3,5 раза превышает аналогичный показатель у кедра сибирского и вдвое - у кедра корейского. В 200-летнем возрасте превышение по ЧПП дре-востоев кедра сибирского и корейского над кедровостланиками на Колыме примерно 2-кратное, а по УдЧПП закономерность меняется на противоположную: превышение вторых над первыми по данному показателю варьирует от 2- до 3-кратного. Общая УдЧПП кедровостлаников Японии превышает таковую кедровостлаников под пологом лиственницы на Колыме в 18 раз.
Таким образом, установлены статистически значимые закономерности изменения фито-массы, ЧПП и УдЧПП по экорегионам Азии в пределах ареалов кедра сибирского, корейского и кедрового стланика. Полученные результаты могут быть использованы в ресурсоведче-ском и лесоэкономическом аспектах, а также при разработке системы глобальных экологических услуг.
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.