Классификация лиственничных экосистем плато Сыверма (Центральная Эвенкия)

Введение. Лиственничные экосистемы плато Сыверма в Центральной Эвенкии сформированы лиственницей Гмелина, одной из самых распространенных древесных пород Северной Евразии. Площадь ее ареала составляет около 1,9 млн км² [1]. Плато находится в пределах области сплошной криолитозоны, поэтому лиственничные экосистемы обеспечивают здесь сохранение хрупкого равновесия природных процессов и препятствуют деградации ландшафтов. Важна также их биосферная роль как депонентов углерода [2].

Регулярные исследования лиственничных экосистем плато проводятся с 1991 года [3, 4], но их детальная классификация до сих пор отсутствует. Классификационная схема, разработанная для северо-запада ареала лиственницы Гмелина [5], слишком генерализована и не отражает всего многообразия групп типов леса, встречающихся на изучаемой территории.

Цель исследования. Провести классификацию лиственничных экосистем плато Сыверма на основе инвентаризации данных биогеоцено-тических исследований за период 1991–2010 гг.

Методы исследования. Сбор данных проводился во время маршрутных исследований, а также при проведении работ на постоянных пробных площадях Эвенкийского ОЭП Института леса (64^о19’с.ш., 100^о15’в.д.). Для описания лиственничных экосистем применялись традиционные лесоводственно-геоботанические методики [6, 7].

При оценке биоразнообразия на экосистемном уровне за элементарные единицы принимались экосистемы-биогеоценозы [8]. В основу типизации всего многообразия экосистем-биогеоценозов лиственничников положены условия их местообитания – экотопы [9], а также признаки самой растительности: господствующие древесные породы и виды-доминанты подчиненных ярусов. Всего описано и проанализировано около 200 экосистем.

Результаты исследования . Природные условия . Плато Сыверма расположено в центральной части Среднесибирского плоскогорья и представляет собой ступенчатое лавовое плато с двумя уровнями поверхности – 300–400 и 400–700 м, с отдельными поднятиями до 900 м. Климат умеренно холодный, резко континентальный, со среднегодовой температурой -7, -9^оС, средними температурами +16,3^оС в июле и -36,8^оС в январе соответственно. Осадков выпадает 269–342 мм/год. Безморозный период длится в среднем 55–56 дней, вегетационный – 115 [10]. Повсеместно распространена многолетняя мерзлота.

В соответствии с геоморфологическими уровнями прослеживаются три высотных пояса в распределении растительности. Лиственничные леса из лиственницы Гмелина господствуют в I светлохвойном поясе и относятся к Нижне-Тунгусскому округу северотаежных лесов Ангаро-Тунгусской лесорастительной провинции таежных лесов [2].

Классификация лиственничных экосистем . На основе видов-эдификаторов и доминантов растительных сообществ, рельефа и почвенногрунтовых условий все разнообразие лиственничных экосистем изучаемого региона отнесено к восьми группам типов по степени увлажнения почв.

Лиственничники лишайниковые:

• -    лиственничники шикшево-бруснично-ба-гульниковые.

Лиственничники толокнянковые:

• -    лиственничные редины шикшево-толо-княнковые;

• -    лиственничники толокнянковые.

Лиственничники лишайниково-зеленомошные:

• -    лиственничные редины осоково-голубичнобагульниковые;

• -    лиственничники багульниковые;

• -    лиственничники багульниково-брусничные;

• -    голубичные;

• -    лиственничники голубично-багульниковые;

• -    лиственничники с елью бруснично-голубичные.

Лиственничники зеленомошные:

• -    лиственничники брусничные с подлеском из душекии кустарниковой;

• -    лиственничники багульниково-шикшево-брусничные;

• -    лиственничники багульниково-брусничные с подлеском из душекии кустарниковой;

• -    лиственничники бруснично-багульниковые с подлеском из душекии кустарниковой;

• -    лиственничники      бруснично-голубично

багульниковые;

• -    лиственничники с елью и березой травяно-багульниково-брусничные с подлеском из розы иглистой и душекии кустарниковой.

Лиственничники травяные:

• -    лиственничники бруснично-грушанковые с подлеском из розы иглистой и душекии кустарниковой;

• -    лиственничники редкопокровные.

Лиственничники брусничные:

• -    лиственничники зеленомошные;

• -    лиственничники с елью грушанково-брусничные.

Лиственничники моховые:

• -    лиственничники бруснично-багульниковые;

• -    голубичные с подлеском из различных видов ив;

• -    лиственничные редины с березой, голубично-бруснично-багульниковые    лишайниково

моховые.

Лиственничники сфагновые:

• -    лиственничные редины багульниково-голубично-кассандровые с подлеском из березы карликовой;

• -    лиственничники багульниковые;

• -    лиственничники багульниково-голубичные с подлеском из березы карликовой и различных видов ив.

Лиственничники лишайниковые встречаются редко на покатых, крутых и очень крутых участках коренных склонов структурных ступеней плато. Группа типов представлена в основном рединами и редколесьями (сомкнутость крон 0,1-0,3). Древостой 6-8 м высотой, средний диаметр 7–9 см. Подлесок полностью отсутствует. Наземный покров представлен кладониями и цетрариями, которые в большом обилии приурочены к местообитаниям, характеризующимся сухим каменистым субстратом легкого механического состава, бедным питательными веществами. Индикаторами этих условий являются также дриада точечная и шикша.

Лиственничники толокнянковые также имеют ограниченное распространение. В изучаемом районе лиственничные редины шикше-во-толокнянковые всегда приурочены к песчаным отложениям надпойменных террас и покатых средних частей коренных склонов южных экспозиций.

Лиственничники лишайниково-зеленомошные широко распространены на всей изучаемой территории, занимая местообитания с различными формами микрорельефа: мелкокочковатым, бугристо-западинным, грядово-западинным, элементы которых обусловливают различия гидротермических режимов и, как следствие, мозаичное строение напочвенного покрова [11]. Сухие и теплые поверхности микроповышений и верхние части их восточных и южных микросклонов заселяются ксерофиль-ными видами, в том числе лишайниками. Наиболее холодные и избыточно увлажненные понижения глубиной 41–60 см предпочитают ви-ды-гекистотермы, включая зеленые мхи. Достаточно теплые и умеренно влажные понижения глубиной 25–40 см формируют самые благоприятные условия для развития видов травянокустарничкового яруса. Лиственничники лишайниково-зеленомошные предпочитают супесчаные, суглинистые и каменистые почвы, умеренно увлажненные. Индикаторами указанных условий являются брусника, голубика, багульник. На пологих и покатых склонах структурных ступеней в нижних частях коренных склонов плато лиственничники этой группы типов формируют сообщества с елью сибирской.

Лиственничники зеленомошные - одна из самых распространенных групп лиственничных экосистем на плато Сыверма. Занимают влажные, наиболее дренированные местоположения в поймах, на склонах долин и плато, осваивая местообитания с достаточно обильным проточным увлажнением, богатые элементами минерального питания. Доминирующие и содоминирующие в напочвенном покрове зеленые мхи индицируют гумусированные почвы влажных и сырых местообитаний.

Относительно сомкнутые (сомкнутость древостоев 0,4–0,6) зеленомошные лиственничники относятся к числу наиболее производительных сообществ изучаемого региона. Древостои 910 м высотой со средним диаметром стволов 12–

14 см. Запасы древостоев составляют 60– 80 м3/га-1. В подлеске наиболее часто доминирует душекия кустарниковая, указывая на почвы суглинистого механического состава. В виде примеси встречается роза иглистая. Число видов травяно-кустарничкового яруса колеблется от 7 до 35. Чаще других встречаются кустарнички: брусника, голубика, багульник, шикша. В некоторых сообществах значительную примесь к ним составляют травы: вейник лапландский, ортилия однобокая, подмаренник северный и др.

Лиственничники травяные занимают нижние части крутых и средней крутизны коренных склонов плато южных экспозиций. В подлеске фитоценозов этой группы значительную роль играют бореальные кустарники смородина красная и роза иглистая, в напочвенном покрове вместе с гипоарктическими голубикой и багульником болотным велико участие таежного разнотравья: грушанки круглолистной и линнеи северной. В моховом покрове наиболее обилен этажный мох.

Лиственничники брусничные – находят оптимум своего развития в средней тайге, в северотаежной подзоне на плато Сыверма представляют собой наиболее северные фрагменты этой группы ассоциаций и занимают исключительно нижние части покатых склонов южных экспозиций. Их распространение здесь обусловлено азональностью радиационного режима на склонах южных экспозиций, которые на широте 60^о и севернее получают в летние месяцы тепла не меньше, чем горизонтальные поверхности [12].

Лиственничники моховые встречаются по горизонтальным поверхностям высокой поймы и структурных террас в нижних частях коренных склонов плато, а также на их шлейфах. В их моховом покрове, наряду с отмеченными выше видами зеленых мхов, в значительном обилии могут встречаться аулакомний болотный, кукушкин лен, тундровый печеночник птилидий реснитчатый. Такой комплекс складывается вследствие переувлажнения почв и их низкой температуры. В сообществах этой группы хорошо развит ярус подлеска из березы карликовой и различных видов ивы.

Лиственничники сфагновые (интразо-нальный тип экосистем) распространены по всему плато в переувлажненных местообитани- ях речных долин: по горизонтальным поверхностям и межгривным понижениям высокой поймы. В древесном ярусе – одиночные лиственницы. В составе кустарникового яруса обычны береза карликовая, ивы боганидская и черничная. В травяно-кустарничковом ярусе содоми-нируют голубика, багульник, клюква мелкоплодная, кассандра болотная, шикша, довольно обычны осоки шаровидная и Редовского, княженика, морошка, кипрей болотный. Покрытие мхами 100 %. Помимо доминирующих сфагновых мхов часто встречаются аулакомниумы, томентгипнум политрихум, дикранумы. На склонах северных экспозиций сфагновые фитоценозы могут формировать комплексные сообщества с разными типами лиственничников, индицируя находящиеся под сфагновой подушкой линзы многолетней мерзлоты.

Выводы. На низкогорном плато Сыверма, благодаря холодостойкости и неприхотливости к почвенно-грунтовым условиям, лиственница Гмелина формирует разнообразные по составу и структуре растительные сообщества, которые могут занимать широкий спектр местообитаний. В основном это монодоминантные древостои из Larix gmelinii , к которой в долинах присоединяются Picea obovata Ledeb. и Betula pendula Roth. Всего выделено 25 основных для региона типов лиственничных экосистем, объединенных в восемь групп типов.