Лесные сообщества в системе особо охраняемых природных территорий Свердловской области

В настоящее время вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов приобретают исключительное значение. При этом одним из важнейших направлений природоохранной деятельности является организация новых особо охраняемых природных территорий (ООПТ), способствующих поддержанию экологического равновесия в природе, сохранению генетического фонда, а также созданию благоприятной среды для жизнедеятельности всего населения нашей планеты. Общая площадь ООПТ Свердловской области в настоящее время составляет 112406 га. Общее соотношение ООПТ и хозяйственно освоенных территорий («индекс заповедности») равняется 7,8%. К сожалению, степень изученности ООПТ весьма различна, хотя большинство из них играют исключительно важную роль в природоохранной деятельности Урала.

Цель исследований: определение форм охраны и организации лесных сообществ в системе ООПТ Свердловской области на примере отдельных памятников природы.

Характеристика древостоя изучалась путем закладки круговых реласкопических площадок с помощью зеркального реласкопа

В. Биттерлиха [ 1 ] . Количество круговых площадок Характеристика древостоя изучалась путем закладки круговых реласкопических площадок с помощью зеркального реласкопа В. Биттерлиха [ 1 ] . Количество круговых площадок устанавливалось в зависимости от площади выдела, однородности древостоя и его относительной полноты. Геоботанические исследования проводились с использованием стандартных методов. С этой целью закладывались пробные площадки 25х25 м, на которых оценивалось общее проективное покрытие, отмечался видовой состав каждого яруса с указанием обилия [ 2 ] . В настоящее время наиболее успешным для сохранения высокого биологического разнообразия признан экосистемный подход. Согласно ему, благополучие редких видов зависит от благополучия массовых или фоновых. Следовательно, стабильное существование видов растений, занесенных в региональные и международные Красные книги, обеспечивается сохранением растительных сообществ, как типичных, так и уникальных, которые, в свою очередь, сохраняются в нетронутых первозданных ландшафтах. Разнообразие природных условий Свердловской области определило значительное число ландшафтных заказников и памятников природы. Горные территории представлены «Старик-камнем», «Шунут-камнем», «горой Белой» с покрывающими ее лесами и другими. В пределах равнинного Зауралья охраняются обширные массивы болот (Суварыш, Пышминское, Еланское и др.).

Ландшафтный памятник природы «Гора Синяя» расположен в кварталах 19, 21, 30 Синегорского участкового лесничества НижнеТагильского государственного лесничества и занимает площадь 468 га. Из общей площади насаждений данных кварталов на долю древостоев с преобладанием в составе ели приходится 50%. Из лиственных древостоев наибольшее распространение имеют березовые насаждения (49%). Преобладающими типами леса на территории памятника природы являются ельник разнотравно-зеленомошный, занимающий 51% площади, ельник нагорный – 34% площади. Кроме данных типов леса распространены: ельник крупнопапоротниковый на 10% площади, ельник липняковый на 5% и ельник хвощевый на 1% площади памятника природы. Все рассматриваемые насаждения на территории «горы Синей» являются среднепроизводительными. Преобладающий средний класс бонитета – III, занимающий 98% площади памятника природы. Частично встречаются насаждения IV-го классов бонитета. По возрастной характеристике хвойные насаждения представлены следующими классами возраста: древостои IX класса (161-180 лет) занимают 25% всей площади, X класса возраста (181-200 лет) – 21%. Молодые древостои II класса возраста (21-40 лет) распространены на 8% площади. Средневозрастные насаждения IIIIV классов (41-80 лет) занимают 38% площади. Лиственные древостои (береза, осина) являются в основном спелыми и частично перестойными: площадь насаждений IV класса возраста (31-40 лет) составляет 59% всей площади; V класса возраста (51-60 лет) – 38% всей площади памятника природы. Площади березовых насаждений XV-го класса возраста (141-150 лет) отмечены на 2% площади. Все насаждения характеризуются как высокополнотные. Средняя полнота составляет 0,8. Площади насаждений с полнотой 0,81,0 занимают 60% от всей рассматриваемой территории. Запасы древостоев на территории гора Синяя колеблются от 150м3 до 350 м3 на га. Насаждения, имеющие запас 150-200 м3/га занимают 69% всей площади; 250-300 м3/га - 30% всей территории памятника. Средние высоты и средние диаметры преобладающих древостоев характеризуются невысокими значениями. Наиболее представленными являются значения средних высот от 12 м до 24 м (99% площади), а средних диаметров от 14 см до 32 см и составляет 90% всей площади памятника природы.

Санитарное состояние древостоя на территории памятника природы можно охарактеризовать, как средне-поврежденное насаждение. Индекс жизненного состояния деревьев составляет – 2,9; дефолиация (изреженность кроны) – до 42,9%, дехромация (пожелтение хвои) – 16,4%. Срок жизни хвои у ели составил – 4,9 лет, у пихты – 3,7 лет. Подрост редкий (до 4 шт./16 м2) из Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica Du Tour, подрост последнего в отдельных сообществах достигает средней густоты (5-6

шт./16 м²). Кустарниковый ярус сплошного полога не образует, в нем Ribes spicatum Robson, Sorbus sibirica Hedl., Padus avium Mill., Rubus idaeus L., Lonicera xylosteum L. В крупнопапо-ротниково-кисличных типах леса проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса 90%, при этом, доминирует Oxalis acetosella L. С достаточно высоким обилием присутствуют Dryop-teris assimilis S. Walker, D. filix-mas(L.) Schott, Aegopodium podagraria L., Cacalia hastata L., Milium effusum L., Calamagrostis langsdorffii (Link) Trin., Stellaria holostea L., Asarum europaeum L. Видовое разнообразие – 40 видов на пробную площадь, доля синантропных видов незначительна (7%). В сообществе присутствует уральский эндемик – Cicerbita uralensis (Rouy) Beau-verd., включенный в Красную книгу Свердловской области [ 3 ] . В кустарничково-зеленомошных типах леса проективное покрытие травянокустарничкового яруса невелико (30%), преобладают Vaccinium myrtillus L., V. vitis-idaea L., Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt, Linnaea borealis L. Видовое разнообразие мало – 12 видов. Мохово-лишайниковый ярус хорошо развит, преобладает Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., отмечены Hylocomium splendens (Hedw.) Bruch et al., Climacium dendroides (Hedw.) F.Weber et D.Mohr и др.

По территории Свердловской области проходят границы распространения некоторых видов деревьев : восточная граница европейского комплекса широколиственных пород (дуба черешчатого, клена остролистного, вяза шершавого) и южная граница кедра. П.Л. Горчаковский [ 4 ] проводит границу распространения Quercus robur L. вдоль Сылвинского кряжа по западной окраине Красноуфимской лесостепи. В перечень памятников природы Свердловской области включены 5 дубрав. Южная граница кедра (сосны сибирской) по Свердловской области идет от низовьев р. Чусовой к средней части долины р. Уфы, далее северо-западнее г. Екатеринбурга к низовьям рек Ницы и Туры и вниз вдоль Туры [ 5 ] . Отдельные небольшие кедровники встречаются и южнее указанной границы, например у пос. Северка. В окрестностях оз. Шитовской Исток по данным полевых исследований 2012 г. охраняемые кедровники исчезли.

Нами изучен интересный памятник природы «Кедровник в устье реки Нотихи» - один из самых южных кедровников на западном макросклоне Урала. Он расположен в окрестностях д. Большие Галашки в охранной зоне Висимско-го биосферного заповедника, в квартале 218 Нижнетагильского лесничества, Сулемского участкового лесничества, площадь – 14 га. Местоположение характеризуется наличием сырых лесорастительных условий с неустойчивым режимом увлажнения. Специфичность лесорастительных условий и невысокая производительность древостоя обеспечила лучшую сохранность насаждений. В составе насаждений наиболее распространенного типа леса – ельник хвощевый, преобладают спелые и перестойные древостои. Средний состав древостоя без выделения подъярусов для спелых и перестойных насаждений можно обобщить следующими формулами: 8Е1Пх1К, 7Е2Пх1К+Б. В еловом древостое коренных насаждений типа леса к северу увеличивается участие кедра, к югу – пихты. Производительность насаждений характеризует средний – III класс бонитета с запасом древесины на 1 га 300 м3. Морфометрические показатели древостоя определяют средние значения диаметров: ель – 28 см, кедр – 38 см, пихта – 20 см и средней высоты насаждения – 26,5 м. Санитарное состояние древостоя на территории памятника природы можно охарактеризовать, как средне-поврежденное насаждение. Индекс жизненного состояния деревьев составляет – 3,1; дефолиация – до 41,3%, дехромация – 15,2%. Срок жизни хвои у ели составил – 5,2 лет, у пихты – 4,9 лет, у кедра – 2,8 лет. Подрост пихты средней густоты (5 шт./16 м2), кедра и березы пушистой редкий (2-3 шт./16 м2), единично ель. В кустарниковом ярусе отдельные особи Sorbus sibirica Hedl. Проективное покрытие травянокустарничкового яруса 95%, в нем доминируют Equisetum sylvaticum L. и Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt, обильны Linnaea borealis L. и Carex globularis L. Также в сообществе отмечены Carex cinerea Poll., Vaccinium myrtillus L., Oxalis acetosella L., Phegopteris connectilis (Michx.) Watt, Dryopteris assimilis S.Walker и др. Видовое разнообразие невелико, 23 вида на пробную площадь. Синантропные виды отсутствуют. В мохово-лишайниковом ярусе преобладают сфагновые мхи. Ценность этого памятника природы еще и в том, что по результатам споро-пыльцевого анализа [6] в данном районе кедр в сложении насаждений участвует с начала позднего голоцена на протяжении последних 2-2,5 тыс. лет.

Бережное отношение к кедру и кедровым лесам всегда было свойственно уральскому населению. Расчищая тайгу под сенокосы и пашни и занимаясь лесозаготовками, уральские земледельцы и куренные рабочие неизменно щадили кедр за величественную красоту и способность давать второй хлеб - высокопитательные и великолепные по вкусовым качествам семена [5]. В Свердловской области возникли уникальные насаждения полукультурного типа -припоселковые кедровники, своеобразные остатки кедровых древостоев, из которых была удалена примесь сопутствующих пород и проведено разреживание. В 1962 г. 14 припоселковых кедровников включено в список памятников природы. На настоящий момент их число увеличилось до 22, а общая площадь составила 1130,8 га [7]. Василисина роща, Иванушкин сад, Ивдельская кедровая роща, Лопатковский, Старокнясьпин-ский, Нижне-Салдинский кедровники - одни из самых старых, возраст их колеблется от 230 до 300 лет. На примере последнего дана характеристика охраняемых припоселковых кедровников области.

Памятник природы «Нижне-Салдинс-кий кедровник» находится в черте г. Нижняя Салда, площадь – 27 га. Территория объекта включает две части: естественный кедровник и посадки кедра. Естественный кедровник характеризуется 2-х ярусным насаждением. В 1-м ярусе состава 10К древостой кедра возраста более 200-250 лет и относительной полнотой 0,2. Средний диаметр составляет 75 см и средняя высота 27 м. 2-й ярус представлен составом 10К возраста 140 лет. Морфометрические показатели имеют невысокие значения: средний диаметр составляет 16 см и средняя высота 17 м. Общая относительная полнота насаждения составляет 0,5 и запас древостоя – 240 м3 на 1 га. Насаждение захламлено, поэтому необходимо проведение санитарных рубок и рубок ухода. Санитарное состояние древостоя на территории памятника природы можно охарактеризовать, как средне-поврежденное насаждение. Индекс жизненного состояния деревьев составляет – 2,9; дефолиация – до 40,8%, дехромация– 21,1%. Срок жизни хвои кедра составил – 3,5 лет. Подрост редкий, не более 4 шт./16 м2, из Pinus sibirica Du Tour. Кустарниковый ярус характеризуется контагиозным распределением, в нем отмечены Sorbus aucuparia L., Amelanchier spicata (Lam.) C. Koch, Padus avium Mill., Spiraea media Fr.Schmidt, Tilia cordata Mill. и др. Проективное покрытие травяно-кустарничкого яруса колеблется от 20% до 60%. Доминирует Oxalis acetosella L. со значительной долей Aegopodium podagraria L., Carex rhizina Blytt. ex Lindbl., Rubus saxatilis L. и Calamagrostis arundinacea (L.) Roth. В составе сообществ участвуют синантропные виды: Amoria repens (L.) C. Presl, Prunella vulgaris L., Geum aleppicum Jacq. и др. (17% от общего числа видов). Видовое разнообразие высокое (51 вид на пробную площадь), найден вид Красной книги Свердловской области – Lilium pilosisculum (Freyn) Miscz, а также редкий реликтовый вид Schizachne callosa (Turcz. ex Griseb.) Ohwi. Мохово-лишайниковый ярус развит слабо, проективное покрытие не превышает 5%, доминируют зеленые мхи. Культуры кедра на второй части памятника природы характеризуются порядной посадкой деревьев с интервалом между ними в 1,5 м. Возраст культур кедра составляет 50 лет. Морфометрические показатели представляют значения среднего диаметра, равного 14 см с варьированием от 7 см до 24 см. Средняя высота характеризуется значением 10,5 м. В составе подроста единично береза, осина. В составе подлеска встречаются Amelanchier spicata (Lam.) C. Koch, Padus avium Mill., Sorbus aucuparia L., Malus baccata (L.) Borkh и др. Проективное покрытие травянисто-кустарничкого яруса снижено в связи с высокой сомкнутостью древостоя, не превышает 30%, в нем преобладают Rubus saxatilis L. и Fragaria vesca L. Доля синантропных видов - 22%.

Сейчас заготовка кедровых орехов перестала быть насущно необходимой, но припосел-ковые кедровники по-прежнему востребованы, местные жители и приезжие занимаются в них сбором шишек, это излюбленные места отдыха. Они приобрели этнографическое значение как рассказ об освоении русскими таежной зоны Среднего и Северного Урала и Зауралья. С начала XVIII века на Среднем Урале для потребностей металлургической промышленности интенсивно истреблялись лесные массивы. С целями лесовозобновления в XIX веке проведена закладка казенных посадок ценных хвойных пород. Впоследствии старые культуры кедра и лиственницы в г. Карпинске, культуры сосны и ели в Билимбаевском лесхозе, посадки ели и лиственницы в Талицком лесхозе и другие памятники лесокультурной деятельности включены в систему ООПТ.

Памятник природы «Казенные посадки сосны, лиственницы» расположен в северной части лесопарковой зоны г. Каменск-Уральского в кварталах 48, 60 Свердловского лесничества, Каменского участкового лесничества. Объект представлен искусственными насаждениями сосны обыкновенной с единичным включением в состав лиственницы Сукачева, его площадь составляет 60 га. Общий состав насаждений характеризуется как 10С. Древостой одноярусный, относительная полнота составляет 0,55. Морфометрические показатели для среднего диаметра составляют 35,2 см и средней высоты – 31,5 м. Насаждение пройдено пожаром. Санитарное состояние древостоя на территории памятника природы можно охарактеризовать, как слабо-поврежденное насаждение. Индекс жизненного состояния деревьев составляет – 2,6; дефолиация – до 37,3%, дехромация – 11,0%. Срок жизни хвои сосны составил – 2,1 лет. Кустарниковый ярус разнообразен, в нем преобладает Rubus idaeus L., присутствуют Acer negundo L., Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt, Padus avium Mill., Salix caprea L., Sambucus sibirica Nakai и др. (всего 12 видов). Травостой хорошо развит, проективное покрытие этого яруса 70%. Доминируют Urtica dioica L. и Glechoma hederacea L., со значительным обилием участвуют Chelidonium majus L., Pulmonaria mollis Wulf.ex Hornem. и Calamagrostis arundinacea (L.)

Roth. Мохово-лишайниковый ярус не выражен. Высокое видовое разнообразие (46 видов на пробную площадь) в большой степени определяется участием в составе сообществ синантропных видов: Arabis pendula L., Cirsium setosum (Willd.) Bess., Taraxacum officinale Wigg. и др., которые составляют 41% от общего числа видов. Найден вид, внесенный в Красную книгу Свердловской области: Lilium pilosisculum (Freyn) Miscz.

Лесопарки представляют собой загородные лесные массивы, надлежащим образом реконструированные и благоустроенные методами ландшафтной архитектуры и предназначенные для массового отдыха городского населения. Памятник природы «Лесопарк Юго-Западный» , площадь которого составляет 618 га, относится к лесопарковой зоне г. Екатеринбурга, Уктусскому лесничеству. Преобладают в лесопарке сосновые леса с подлеском из рябины, малины, ивы козьей, разнотравные. Подрост отсутствует или единичный из Betula pendula Roth. и Populus tremula L.. Развит густой кустарниковый ярус, сложенный Sorbus aucuparia L., Rubus idaeus L., Salix caprea L., Lonicera xylosteum L., Ribes hispidulum (Jancz.) Pojark. и др. Местами в состав яруса внедряются адвентивные виды: Malus baccata (L.) Borkh., Acer negundo L., Gros-sularia reclinata (L.) Mill. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса 60%, в нем доминируют Oxalis acetosella L., Aegopodium podagraria L., Urtica dioica L. со значительной долей Milium effusum L., Glechoma hederacea L., а в вытянутых увлажненных понижениях -Equisetum sylvaticum L. Вдоль объездной дороги тянутся заросли ив (Salix dasyclados Wimm., S. myrsinifolia Salisb., S. bebbiana Sarg.) и ольхи серой крупнотравные (Cacalia hastata L., Cirsium oleraceum (L.) Scop, Tussilago farfara L., Urtica dioica L.). На границе лесопарка пологий холм занят сосновыми лесами разнотравно-злаковыми с элементами остепнения. В травяно-кустарничковом ярусе преобладают Rubus saxatilis L., Calamagrostis arundinacea (L.) Roth., Vaccinium myrtillus L., с небольшим обилием постоянны лесостепные виды: Poa angustifolia L., Astragalus danicus Retz, Veronica spicata L. и др. Видовое разнообразие высокое (50 видов на пробную площадь), что определяется разнообразием рельефа и участием в составе сообществ синантропных видов, доля которых невелика (не превышает 16% от общего числа видов). Отмечены охраняемые виды: Pulsatilla uralensis (Zām.) Tzvel. и Lilium pilosiusculum (Freyn) Miscz.

Лесные генетические резерваты служат основной базой для сохранения генетического фонда древесных пород и основой для лесной селекции. В качестве представительного примера выбран Талицкий генетический резерват, площадь которого составляет 1071,0 га, расположенный в Боровском участковом лесничестве Талицкого государственного лесничества. Преобладающей древесной породой является сосна обыкновенная с примесью в составе на отдельных участках до трех единиц березы бородавчатой. Возобновление Pinus sylvestris L., удовлетворительное (15-30 шт./16 м2). Кустарниковый ярус не сомкнут, в нем Rosa majalis Herrm., Padus avium Mill., Sorbus aucuparia L., Juniperus communis L. и др. В травяно-кустарничковом ярусе (проективное покрытие 40-50%) доминируют Vaccinium myrtillus L., Rubus saxatilis L., Calama-grostis arundinacea (L.) Roth., содоминантами в отдельных сообществах выступают Fragaria vesca L., Vaccinium vitisidaea L. и Pteridium aquilinum (L.) Kuhn. Присутствие лесостепных и лугово-степных видов (Lupinaster pentaphyllus Moench., Polygonatum odoratum (Mill.) Druce, Filipendula vulgaris Moench и др.) отражает характер окружающего ландшафта. Моховолишайниковый ярус развит незначительно, только на возвышенных местоположениях проективное покрытие увеличивается до 30%, преобладают зеленые мхи. Видовое разнообразие - 33 вида на пробную площадь, обнаружены растения, включенные в Красную книгу Свердловской области: Lilium pilosiusculum (Freyn) Miscz. и Platanthera bifolia (L.) Rich.

Выводы: наличие достаточно сформированной к настоящему времени системы ООПТ в Свердловской области позволяет выделить различные формы охраны ее обширных лесных ресурсов. При этом биологическое разнообразие сохраняется на всех уровнях: генетический фонд ценных лесообразующих пород в рамках резерватов, отдельные виды деревьев на границах их распространения, лесные сообщества как компонент типичных и уникальных ландшафтов

Среднего Урала. В сеть ООПТ области наряду с естественными экосистемами включаются и лесные насаждения, полученные в результате взаимодействия человека и природы: припосел-ковые кедровники - интереснейшее уралосибирское явление, лесопарки как часть зеленой зоны крупных промышленных городов Екатеринбурга, Каменск-Уральского, Кировграда и других, а также казенные посадки ценных пород, созданные с целью лесовозобновления, необходимого для такого индустриально развитого региона как Свердловская область.

Работа выполнена при финансовой поддержке Президиума УрО РАН (Проект ориентированных фундаментальных исследований УрО РАН № 12-44-005 -СГ).