ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2011, № 2, с. 51-61
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 630*182.22:630*231.1
ВОЗОБНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОД ПОЛОГОМ ШИРОКОЛИСТВЕННО-ТЕМНОХВОЙНЫХ ЛЕСОВ
ЮЖНОГО УРАЛА
© 2011 г. А. Н. Давыдычев1, Ю. П. Горичев2, А. Ю. Кулагин1, Р. Р. Сулейманов1
1Институт биологии Уфимского НЦ РАН 450054, Уфа, просп. Октября, 69 E-mail: shur25@yandex.ru 2Южно-Уральский государственный природный заповедник 453560, Республика Башкортостан, Белорецкий р-н, п. Реветь E-mail: revet@pochta.ru Поступила в редакцию 24.04.2009 г.
Изучен лесовозобновительный потенциал ненарушенных, слабонарушенных и производных ши-роколиственно-темнохвойных лесов Южного Урала. Установлена зависимость количественных показателей возобновления основных лесообразователей от местоположения в рельефе. Показано, что из хвойных лесообразователей наиболее успешно возобновляется пихта сибирская, из лиственных - липа сердцелистная.
Южный Урал, широколиственно-темнохвойные леса, производные леса, естественное возобновление, подрост.
Широколиственно-темнохвойные леса Южного Урала (ЮУ) находятся на восточном рубеже распространения восточноевропейских немо-рально-бореальных или подтаежных лесов [12]. Они распространены в виде меридионально простирающейся полосы шириной 40-60 км (между 56о и 54о с.ш.), охватывающей предгорья и низко-горья западного склона ЮУ.
Умеренно континентальный и относительно влажный климат западного макросклона ЮУ способствует успешному произрастанию большинства лесообразующих древесных видов. Темнохвойные и широколиственные лесообразо-ватели находятся здесь на границах своих географических ареалов, что обусловливает сложные взаимоотношения между видами в ходе лесо-образовательного процесса. Широколиственно-темнохвойные леса ЮУ значительно нарушены рубками главного пользования, поэтому большие площади заняты производными насаждениями. Специфические природно-климатические условия, многообразие форм рельефа, длительная история формирования растительного покрова, а также хозяйственная деятельность человека об-
условили формирование смешанных широколист-венно-темнохвойных лесов, характеризующихся сложным полидоминантным составом древостоя, многоярусным строением, разновозрастностью, высоким флористическим разнообразием нижних ярусов.
В лесоводственно-экологическом плане широколиственно-темнохвойные леса ЮУ изучены фрагментарно. Отдельные сведения о естественном возобновлении под пологом древостоев в подзоне широколиственно-темнохвойных лесов ЮУ приведены в работе Р.П. Исаевой, Н.А. Луганского [6]. Особенности восстановительно-возрастной динамики древостоев и возобновления ели и пихты на границе подзоны широколиствен-но-темнохвойных лесов ЮУ в пределах Челябинской обл. освещены в работах Г.В. Андреева [3] и Н.С. Ивановой [5].
В данной работе изложены результаты исследований, проведенных в широколиственно-тем-нохвойных лесах на территории западной части Южно-Уральского государственного природного заповедника (ЮУГПЗ) в 2004-2008 гг. ЮУГПЗ
51
4*
расположен в центральной горной части Южного Урала между 53о57'-54о36' с.ш. и 57о36'-58о38' в.д. Географически район исследований охватывает хребты Малый Ямантау и Белягуш, г. Арку, нижние и средние части западного склона хребта Нары. Основные орографические элементы - хребты и межгорные депрессии имеют субмеридиональное простирание, обусловленное ориентацией геологических структур. Рельеф низкогорный с преобладанием абсолютных высот 400-700 м над ур. моря, лишь вершины средне-высотных хребтов Малый Ямантау, Белягуш и Нары превышают отметку 900 м. Хребет Белягуш сложен песчаниками, хребты Малый Ямантау и Нары сложены более плотными породами - кварцитами.
Подробно природно-климатические условия района исследования охарактеризованы ранее [15]. Поэтому мы даем лишь краткую характеристику климатических условий. Климат района исследования умеренно континентальный. По многолетним данным ближайшей Инзерской метеостанции, среднегодовая температура воздуха 1.2оС, среднемесячные температуры июля и января соответственно +17.0оС и -15.8оС. Продолжительность безморозного периода 107 дней, вегетационный период 164 дня, в том числе период активной вегетации 121 день. Термические ресурсы (сумма температур выше 10оС) 1800оС. Заморозки весной и осенью укорачивают период активной вегетации до 95-105 дней и соответственно снижают термические ресурсы территории. Годовая сумма осадков 667 мм, число дней с осадками 165-175. За период активной вегетации выпадает около 300 мм осадков. Продолжительность периода со снежным покровом 170-180 дней. Высота снежного покрова достигает 70-80 см. Во время шквалистых ветров на небольших площадях периодически происходят ветровалы, которые являются неотъемлемым и необходимым элементом лесообразовательного процесса. Существует ярко выраженная контрастность климатического режима различных местообитаний в зависимости от экспозиции и крутизны склонов. Вследствие температурной инверсии средние и верхние части склонов хребтов имеют более мягкий термический режим, повышенное и устойчивое увлажнение.
Основная лесная формация в районе исследований, доминирующая по площади - широколи-ственно-темнохвойные леса. Участки широколиственных лесов распространены в виде полос в средней части горных склонов. Отдельные эко-топы: инсолируемые придолинные скалистые и
крутые склоны занимают сосновые леса, теневые крутые склоны долин и погребенные курумники -зеленомошные пихто-ельники.
МЕТОДИКА
Изучение лесовозобновительных процессов под пологом леса проводилось с учетом элементов рельефа. Форма рельефа, являясь наиболее устойчивым и в то же время существенным компонентом среды, признается при изучении лесов в горных районах, первичной по отношению ко всем остальным элементам окружающей среды [8].
В наиболее распространенных элементах рельефа (склоны различной экспозиции и крутизны, вершины) по общепринятым методикам заложены пробные площади с детальной характеристикой флористического разнообразия всех ярусов растительности [2, 10, 14]. При изучении естественного возобновления использованы общепринятые методики с уточнениями для подзоны широколиственно-темнохвойных лесов [9, 11]. Семеношение темнохвойных лесообразователей в контрастных местообитаниях определялось по шкале О.Г. Каппера [7].
Наряду с изучением лесоводственно-эколо-гических характеристик древостоев и процесса естественного возобновления под пологом леса проведено изучение морфологических и химических свойств почв. Для изучения морфологических свойств почвы заложены почвенные разрезы по общепринятой методике [13]. В отобранных по генетическим горизонтам почвенных образцах определяли: содержание общего гумуса по Тюрину, общего азота по Кьелдалю, рН водной и солевой суспензии - потенциометрически, обменные Са2+ и Мg2+ - комплексометрически [1, 4].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Лесовозобновительный процесс, начальный этап процесса лесообразовательного, представляет собой реализацию биологических возможностей семенного и вегетативного размножения деревьев в определенных местообитаниях. Прежде чем приступить к анализу лесовозобновительных процессов под пологом леса в подзоне широко-лиственно-темнохвойных лесов Южного Урала, кратко охарактеризуем эколого-лесоводственные особенности этих лесов.
Древостои ненарушенных и слабонарушен-ных широколиственно-темнохвойных (далее по тексту пихто-ельники) лесов, сохранивших природную структуру, характеризуются сложным
ВОЗОБНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОД ПОЛОГОМ... 53 Таблица 1. Краткая таксационная характеристика ненарушенных и слабонарушенных широколиственно-темно-хвойных и производных лесов ЮУГПЗ
Ярус Состав древостоя Возраст, лет* Полнота Бонитет* Средний диаметр, см* Средняя высота, м* Запас, 3 -1 м3га 1
I II Восточный 5Е2С2П1Б + Лп. ед. Ос. Олс 5П3Лп1Е1Б + Олс. ед. Д Пихто-ел I склон хр. 128 77 ьники Белягуш (п 0.5 0.1 р.пл. 1) II 37.9 9.3 27.0 9.6 303.5 23.5
Восточный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл. 2)
Западный склон межгорного пространства хр. Нары и Малый Ямантау (пр.пл. 4)
Южный склон г. Арки (пр.пл. 5)
Северный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл. 6)
Западный склон хр. Нары (пр.пл. 7)
Вершина (перевал) хр. Белягуш (пр.пл. 8)
Придолинный склон левого берега р. Реветь (пр.пл. 14) (СЗ экспозиция)
Придолинный склон левого берега р. Малый Инзер (пр.пл. 20) (ЮЗ экспозиция)
Западный склон хр. Белягуш (пр.пл. 31)
4Е5П1Лп + Б. Кл 7П3Лп + Е. Ряб ед. Б. Ил
Осинники
Западный склон хр. Нары (пр.пл. 10)
Северный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл. 11)
Восточный склон хр. Белягуш (пр.пл. 12)
8Ос2Е + С. Лп. Б ед. П. Д 7Лп2П1Б + Е. Ос ед. С. Ил
7Е2П1Ос + Б ед. Кл 130 0.6 I 38.0 33.2
8П1Е1Б + Ил. Лп ед. Кл 75 0.1 13.7 12.8
6Е2П1Лп1Б + Кл. ед. Ил 140 0.6 II 47.4 28.2
4П5Лп1Ил + Е. ед. Б 84 0.1 9.9 12.0
8П2Е + С. ед. Б 131 0.7 III 28.5 25.1
10П + Лп 98 0.1 14.0 14.1
5Е3П2С + Б. Ос 104 0.5 I 36.7 28.8
6П3Б1Е ед Ил. Лп 47 0.1 9.2 9.2
6Е4П + Б 176 1.0 III 37.9 29.9
9П1Е 105 0.1 11.0 8.0
6Е3П1Б 95 0.7 III 32.9 23.2
8П2Е ед. Кл. Б 72 0.1 10.6 9.2
5Е3С2П + Б 96 0.5 I 30.6 28.0
7П3Е 84 0.2 11.1 12.8
5Е4П1С + Б ед. Лп. Ос 110 0.8 II 30.9 26.8
7П3Е ед. Лп 85 0.1 10.3 11.2
6Ос2П2Лп + Е. ед. Ил 77 0.7 I 22.9 24.8
6П2Б2Ос + Е. Лп ед. Ряб 53 0.2 10.0 12.0
7Ос1Е1П1С + Ос. ед. Лп 96 0.9 I 37.9 27.0
8П1Е1Б ед. Лп. Ряб 58 0.1 9.2 12.0
386.4
38.3
428.7
30.4
363.4 16.1
363.1 17.1
366.5 18.8
279.7 19.4
361.2 33.4
437.5 13.5
110 0.5 II 35.4 35.2 293.6
70 0.3 12.4 12.6 71.6
124.5 33.8
514.6 19.0
73 0.8 !а 27.2 27.6 362.6
36 0.2 17.3 22.8 50.5
Таблица 1 (окончание)
Ярус Состав древостоя Возраст, лет* Полнота Бонитет* Средний диаметр, см* Средняя высота, м* Запас, 3 -1 м3 га 1
I II Восточный скл 100с. ед П. Лп. Б 5П4Лп1Кл + Б. Ос ед. Ил он хр. Мал 87 88 ый Яманта 0.6 0.3 у (пр.пл. 2 I 1) 32.2 16.1 30.9 13.0 340.1 70.8
Южный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл 22)
Западный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл. 27)
Березняки
Южный склон хр. Малый Ямантау (пр.пл. 23)
8Б1П1Ос. ед. С 7Лп2П1Б. + Ил. ед. С. Ос
86 47
0.7 0.1
Ia
Западный склон хр. Нары (пр.пл. 24)
7Б1С1Е1П 7П2Е1Б
72 51
0.8
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.