ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2013, № 2, с. 3-8
_ ОРИГИНАЛЬНЫЕ _
СТАТЬИ
УДК 630*181.1:182:231.4
ЦЕНОТИЧЕСКАЯ РОЛЬ ОСИНЫ В ЛЕСАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
© 2013 г. Б.Е. Чижов1, С.Н. Санников2, М.Н. Казанцева3, М.В. Глухарева1,
А.В. Номеровских1, Д.В. Аверьянов1
1 ВНИИЛМ филиал Сибирская лесная опытная станция 625017 Тюмень, ул. Механизаторов, 5а. E-mail: tumlos@mail.ru 2Ботанический сад УрО РАН 620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202 3Институт проблем освоения Севера СО РАН 625003 Тюмень, ул. Малыгина, 86 Поступила в редакцию 19.07.2011 г.
По результатам собственных исследований авторов и на основе литературных данных анализируется ценотическая роль осины на разных этапах лесовозобновительного процесса в условиях континентального климата, высокой горимости и интенсификации хозяйственного использования лесов Западной Сибири.
Западная Сибирь, осина, ценотическая роль, естественное возобновление, вырубки, гари, техно-генно нарушенные земли.
В многочисленных публикациях по биологии осины в основном рассматривается ее роль в по-слерубочных сукцессиях хвойных лесов, а также меры ограничения ее вегетативного размножения [5, 11, 14, 16, 20, 24], преимущественно, в лесах европейской части России.
Цель данной работы - характеристика дендро-ценотической роли осины на разных этапах процесса лесовосстановления на гарях, вырубках и техногенно нарушенных землях в лесах Западной Сибири, в условиях континентального климата с частой повторяемостью засушливых лет, высокой горимости и интенсивного антропогенного использования.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования выполнены в 1995-2008 гг. в северной тайге (бассейн Северной Сосьвы), средней тайге (бассейны Конды и среднего течения Оби), южной тайге (бассейн Иртыша) и подтайге (бассейны Томи, Пышмы, Туры).
Для определения участия осины в первом и втором ярусах светлохвойных и темнохвой-ных древостоев проанализировано более 5 тыс. таксационных выделов средневозрастных, спелых и перестойных насаждений на пло-
щади около 50 тыс. га. На основании планов лесонасаждений и таксационных описаний в зеленомошной и долгомошной группах типов леса проведены рекогносцировочные обследования и выбор объектов натурного изучения роли осины в лесовосстановительном процессе на вырубках, гарях и техногенно нарушенных землях.
Размножение осины корневыми отпрысками изучали на вырубках и гарях одно-двухлетней давности. Семенное возобновление осины исследовали на гарях и техногенно нарушенных землях с давностью огневого или механического разрушения почв 3-15 лет.
Количественное изучение параметров естественного возобновления осины и сопутствующих пород проводилось на 90 постоянных и 800 временных пробных площадях (табл. 2, табл. 3). Размер учетных площадок изменялся от 1х1 м (при средней густоте самосева более 5 тыс. экз./га), до 3*3 м при малом количестве и неравномерном распределении подроста.
Самосев и вегетативные экземпляры древесных пород учитывались по следующим высотным группам: до 10 см, 10-50 см и 50-150 см. Самосев в возрасте менее 1 года и высотой менее 5 см, не учитывался.
На каждой учетной площадке отмечали степень минерализации поверхности почвы (обнажения минерального горизонта) с точностью до 10 %, видовой состав и проективное покрытие доминирующих растений мохового и травяно-кустарнич-кового покрова.
При написании статьи использованы также данные 22 пробных площадей, заимствованных из публикаций других авторов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Установлено, что осина широко распространена в лесах Западной Сибири, за исключением ее заполярных областей. На большей части таежной зоны осинники представляют производные сообщества различных стадий восстановительных сукцессий в автохтонных темнохвойных лесах. Коренные осинники распространены в пределах подтаежной и лесостепной подзон. Для них характерны примесь березы и сравнительно узкий диапазон лесорастительных условий [3]. Насаждения 1-11 классов бонитета (осинники с липой и разнотравные) занимают здесь плоские хорошо увлажненные пространства, небольшие повышения рельефа среди травяных болот или понижения на гривах и увалах. Осинники осоковые и осоково-лабазниковые (III класса бонитета) приурочены к западинам, ложбинам и межгривным понижениям, временно затапливаемым водой в весенний период.
Осина в молодом возрасте повреждается осиновым скрипуном и сердцевинной гнилью, естественная продолжительность жизни деревьев невелика и составляет 80-100 лет. Поэтому доля участия осины в составе средневозрастных, спелых и перестойных хвойных древостоев обычно не превышает 20%.
Подрост осины светолюбив, поэтому под пологом темнохвойных лесов он встречается крайне редко. В спелых ельниках и, тем более, кедровниках осина отсутствует и представлена единично или в виде небольших куртин (табл. 1, [18]), в основном, в просветах полога крон.
На участках лесов, длительно не подверженных пожарам, осина обречена на вытеснение более долгоживущими хвойными видами, хотя в условиях континентального климата Западной Сибири эта закономерность часто нарушается.
По светолюбию и интенсивности роста осина сходна с березами, образующими с ней смешанные сообщества, но отличается от них в репродуктивном отношении. Подрост берез под пологом древостоев долго выживает в "торчковой" форме,
относительно выносливой к корневой конкуренции и недостаточному освещению. После рубки или пожара березы возобновляются из латентных почек, сохраняющихся в базальной части ствола, но вегетативно не размножаются.
Осина обладает исключительно высоким репродуктивным потенциалом семенного и вегетативного размножения. После рубки или огневого повреждения корневая система одного дерева способна дать несколько тысяч корневых отпрысков, достигающих уже в первый вегетационный период высоты 0.5-0.9 м. Ранее считали, что отпрыски у осины появляются только при повреждении ствола, побегов, корней или общей ослабленности дерева [1; 15; 24]. Повышенную корнеотпрысковую способность после механического поранения корней отмечают многие авторы [4; 5; 6; 16; 19; 21]. Но осина способна образовывать отпрыски и в здоровом состоянии [5; 7; 10; 14; 15; 25]. Толчком к появлению отпрысков служит улучшение аэрации, температурного режима и влажности почв, определяющих приток элементов питания [8; 9; 10; 15; 20; 21; 22]. Кор-неотпрысковая способность осины проявляется несколько хуже на сухих и застойно переувлажненных почвах [13].
Таким образом, осина непрерывно удерживает позиции в лесных сообществах благодаря обильному корнеотпрысковому возобновлению, пусковым механизмом которого служит резкое снижение конкуренции в сфере ее корневой системы. Семенным способом она успешно возобновляется на отдаленных смежных территориях, освобождающихся в результате природных или антропогенных катастроф, разрушающих лесные фитоценозы. Регулярное обильное семеношение и высокая летательная способность семян обеспечивают возможность анемохорного расселения осины на 500 м и далее. На начальных стадиях послепожарных сукцессий и на вырубках в сосняках доля осины в составе новых поколений древостоев может достигать 30% (табл. 2).
Монодоминантные спелые и перестойные осинники в естественных лесах - явление редкое. Исследования, проведенные в различных регионах России [6; 8; 9; 11; 19], показали, что смена коренных хвойных лесов осиной после сплошных рубок происходит, если доля ее участия в видовом составе древостоев более 10-20%. При сплошных рубках такие спелые и перестойные леса в типах лесорастительных условий, оптимальных для осины (В2-3, С2-3), после сплошной рубки можно по аналогии с потенциальными кедровниками относить к "потенциальным осинникам".
Таблица 1. Естественное возобновление под пологом равнинных темнохвойных лесов Западной Сибири
Группы типов леса по увлажнению Северная тайга Средняя тайга Южная тайга
Видовой состав подроста Численность подроста, тыс.экз./га Видовой состав подроста Численность подроста, тыс. экз.га-1 Видовой состав подроста Численность подроста, тыс. экз. га-1
Кожеватова Н.Ф. [12], Бех И.А. [2], Смолоногов Е.П. [23]
Периодически 7К3П ед.Б 4.7 9К1П ед.С 20.0 5К4Е1Б ед.С 8.7
суховатые Свежие 7Е2К1С 8.4 7К2Е1С+П,Б 8.2 6Е2К1П1Б 5.4
Влажные 4Е3К1С2Б 4.2 5Е3П2К 5.6 5Е2К1С2Б 4.9
Сырые 5К2Е1С1Б 3.6 4Е4С2К 5.5 3К2Е2С2Б 5.4
Санников С.Н., Санникова Н.С., Петрова В.И. [18]
Свежие 6К4Е ед.С 3.6 7К2Е1Б ед.Ос 4.7 3К3Е3С1П 1.6
3К3Е3П1Б 1.2 4К2Е1П2Ос1Б 3.1 4К3П2Е1Б 3.2
Влажные - - 6Е3Б1К 0.9 - -
Сырые - - - - 4Б3Е2П1К ед.С 17.2
4Е3К3С ед.Б 1.9 - - 6Е3К1П 2.3
Таблица 2. Семенное возобновление березы и осины на сплошных гарях и вырубках-гарях в сосновых лесах различных подзон тайги Западно-Сибирской равнины
Подзоны Типы местообитания Формула древостоя Кол-во, тыс.экз.га 1
Береза Осина
Средняя тайга (бассейн Конды) Сухие 7С3Ос ед.Б 0.2 3.4
Свежие 8С2Ос ед.Б 0.3-1.1 1.6-8.0
Влажные 4Б3С3Ос 6.0-35.0 9.3-12.8
Средняя тайга Сухие 6С3Ос1К ед.Б 0.1-0.3 0.9-6.8
(бассейн Средней Оби) Свежие 6Б3С1Ос ед.К,Е 15.4-61.8 1.6-8.9
Влажные 6Б2С2Ос ед.К,Е 31.4-43.6 1.2-16.1
Южная тайга Сухие 9С1Ос ед.Б 0.1 0,7
(бассейн Тавды) Свежие 8С1Б1Ос 1.0-9.6 0.5-3.3
Влажные 8С1Б1Ос 1.8 1.3
Подтайга (бассейн Пышмы Сухие 7С2Б1Ос 1.9 1.4-5.3
и Туры) Свежие 8С1Б1Ос 0.3-6.5 0.3-7.0
Влажные 8С1Б1Ос 3.5 1.3
Примечание. Сухие местообитания - бруснично-лишайниковый; свежие - бруснично-чернично-зеленомошный, чернично-зеленомошный; влажные - багульниково-голубично-долгомошный, долгомошный типы леса.
Смена хвойных видов после рубки особенно ярко выражена в южной тайге. Анализ 948 выде-лов на площади 14 тыс. га показал, что доля мелколиственных молодняков с участием в их составе хвойных видов менее 10% составила 61% общей площади выборки. При этом в составе молодня-ков до 10-летнего возраста преобладают осина и береза вегетативного происхождения с сомкнутостью полога менее 0.3. Уже в первые 3 года погрузочные площадки на вырубках зарастают травостоем высотой до 1.5 м, исключающим возможность выживания самосева темнохвойных видов (табл. 3).
На вырубках в ельниках ягодниково-зелено-мошных, ягодниково-мшистых, брусничн
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.