Широколиственные леса Южно-Уральского заповедника (о распространении и фитоценотических особенностях)

Широколиственные леса распространены в западной части Южно-Уральского заповедника, относящемуся к району широколиственно-темнохвойных лесов. По материалам лесоустройства общая площадь, занимаемая широколиственными насаждениями составляет 8357 га, или 3,7% лесопокрытой площади заповедника (Флора …, 2008).

Широколиственные леса заповедника характеризуются смешанными древостоями, в состав которых входят в разных соотношениях широколиственные виды – дуб черешчатый ( Quercus robur ), клён остролистный ( Acer platanoides ), липа сердцелистная ( Tilia cordata ), ильм горный ( Ulmus glabra ), а также как примесь мелколиственные – береза повислая ( Betula pendula ), осина ( Populus tremula ), в ряде ассоциаций в составе древостоя присутствуют единичные деревья пихты сибирской ( Abies sibirica ).

Исследования, проведенные Южно-Уральском заповеднике, позволяют сделать некоторые выводы о распространении и фитоценотических особенностях широколиственных лесов заповедника.

Как показали исследования, распространение ассоциаций широколиственных лесов в данном районе связано с наиболее теплыми местообитаниями – вершинами, гребнями и верхними частями склонов невысоких увалов и возвышенностей, а также участками на склонах высоких хребтов, в пределах т.н. «теплого пояса». Условия увлажнения экотопов варьируют в диапазоне от свежих, периодически сухих, до устойчиво влажных. Почвы серые горно-лесные, суглинистые и супесчанные, маломощные и среднемощные (от 30 до 70 см), щебневато-каменистые, развивающиеся на элювии и делювии плотных горных пород.

Широколиственные леса Южного Урала в районе широколиственных лесов детально исследованы П.Л. Горчаковским (1969; 1972). Им выполнены описания

характерных ассоциаций, предложена их классификация. П.Л. Горчаковский (1972) относил широколиственные леса Ю.Урала к одной формации, в составе которой по доминированию в древесном ярусе той или иной породы выделял субформации – дубовые, кленовые и липовые леса. Мы, так же, как П.Л. Горчаковский, относим все коренные широколиственные насаждения к одной формации, в пределах которой по доминированию в древостое той или иной породы выделяем типы насаждений: с преобладанием дуба (дубняки), клёна (кленовники) и липы (липняки). Как показали наши исследования доминирование какой-либо из пород (дуба, клёна или липы) носит временный характер, все они преобладают в составе древостоя на определенных стадиях лесообразовательного процесса, в определенных лесорастительных условиях. Дуб, в наиболее благоприятных для него лесорастительных условиях (наиболее теплые экотопы), на определенном этапе развития древостоя (в спелых и перестойных насаждениях) занимает ведущие фитоценотические позиции, становясь эдификатором лесных сообществ. Клён также доминирует в спелых и перестойных насаждениях, но в менее теплых экотопах, липа, же преобладает в древостое в периоды распада верхнего яруса образованного дубом и клёном.

Исследованы 9 коренных широколиственных насаждений, в т.ч. 5 насаждений с преобладанием дуба и 4 насаждения с преобладанием клёна. Описания и подробные таксационные характеристики насаждений приведены нами в ряде публикаций (Горичев и др., 2010; Горичев, Давыдычев, 2011; Горичев и др., 2012; Горичев, Давыдычев, 2012). На основе анализа данных и в соответствии с критериями, принятыми в лесной типологии (Рысин, 1995; Рысин, Савельева, 2007) нами выделены 3 типа леса:

• 1)    широколиственные леса на выпуклых вершинах и узких гребнях увалов с супесчаными и легкосуглинистыми свежими, периодически сухими почвами на элювии или колювии плотных горных пород (кратко ксерофильные широколиственные леса увалов);

• 2)    широколиственные леса на покатых участках верхних частей склонов увалов и невысоких гор с супесчаными и суглинистыми свежими, периодически влажными почвами на делювии плотных горных пород (кратко мезофильные широколиственные леса увалов);

• 3)    широколиственные леса на пологих и вогнутых участках средних частей склонов высоких хребтов с супесчаными и суглинистыми устойчиво влажными почвами на делювии плотных горных пород (кратко мезофильные широколиственные леса высоких хребтов).

Экотопы выделенных типов леса различаются, прежде всего, условиями и режимом увлажнения, мощностью почвенного горизонта, а также показателями теплообеспечености. Первый тип леса встречается локально, небольшими участками, на выпуклых вершинах и узких гребнях увалов. Почва маломощная (30-40 см), щебневато-каменистая, развивающаяся на элювии и колювии песчаников. Второй типа леса распространен на широких гребнях и в верхних частях пологих склонов увалов. Почва среднемощная (60-75 см), щебневато-каменистая или щебневатохрящеватая, развивающаяся на продуктах выветривания песчаников или глинистых сланцев. Распространение третьего типа леса связано с участками в средних частях пологих склонов высоких хребтов, расположенных на определенной высоте, в пределах т.н. «теплого пояса». Почва среднемощная, щебневато-каменистая, развивающаяся на делювии песчаников.

В первых двух типах леса коренных насаждений преобладает как дуб, так и клён. Насаждения с преобладанием дуба обычно распространены на инсолируемых склонах, насаждения с преобладанием клена – напротив занимают теневые экспозиции склонов. В третьем типе леса в составе древостоя коренных насаждений обычно преобладает клен. Ниже приводится характеристика коренных типов насаждений.

НАСАЖДЕНИЯ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ ДУБА

Ассоциации дубняков заповедника согласно классификации П.Л. Горчаковского (1972) относятся к классу прямоствольных дубняков. По условиям увлажнения дубовые насаждения относятся к группам ксерофильных и мезофильных типов дубовых лесов по классификации Г.В. Попова (1980). Исследованные насаждения отнесены нами к 2 типам коренных насаждений: 1) дубняк сыртовый или остепненный и 2) дубняк снытево-разнотравный. Они относятся к разным типам леса, что отражает значительные их структурные различия.

Дубняк сыртовый или остепненный . Данный тип насаждений относится к типу леса ксерофильные широколиственные леса увалов. Он соответствует ассоциации дубняк коротконожково-снытево-тростниковидновейниковый, описанной П.Л. Горчаковским (1972) в районе широколиственных лесов. Исследованное насаждение (ПП-39), отнесенное к данному типу насаждений имеет следующие таксационные показатели: бонитет V класса, полнота 0,8, плотность древостоя 712 шт/га, запас древесины 186 м³/га. Участие дуба в составе древостоя составляет 7 единиц, клена – 1, липы – 2 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы, плотность подроста невысокая (табл. 2). Подрост дуба малочислен (0,4/0,3 тыс. шт./га), подрост клена многочисленнее, но он в основном мелкий (4,4/0,2 тыс. шт./га), также встречается редкий крупный подрост липы (0,5 тыс. шт./га) и ильма (0,2 тыс. шт./га). Разреженный подлесок образуют Rosa glabrifolia , Lonicera xylosteum , Rubus idaeus , Sorbus aucuparia , Cotoneaster melanocarpus . В травянистом ярусе в числе доминантов Brachypodium pinnatum, Carex rhizina, обильны Calamagrostis arundinacea, Fragaria viridis, Thalictrum minus, Trifolium medium, Galium boreale, широко представлены лугово-лесные и лесостепные виды ( Digitalis grandiflora, Phlomis tuberose, Dracocephalum ruyschiana, Verbascum nigrum, Aconitum anthora, Achillea millefolium ).

Таблица 1. Основные таксационные характеристики древостоев

Насаждения с преобладанием дуба

Дубняк снытево-разнотравный. Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов. Он соответствует ассоциации дубняк разнотравно-снытевый, описанной П.Л. Горчаковским (1972). Исследованные насаждения (ПП-38, ПП-40, ПП-47, ПП-48), отнесенные к данному типу насаждений имеют следующие таксационные показатели: бонитет I-II класса, полнота 0,8-1,2, плотность древостоя 368-808 шт/га, запас древесины 290-427 м3/га. Участие дуба в составе древостоя составляет 5-7 единиц, клена – 1-2, липы – 1-2, ильма – не более 1 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы (табл. 2). Возобновление дуба, клена и ильма семенное, липа возобновляется вегетативно. Подрост дуба малочислен, в основном мелкий (высотой менее 50 см), крупный подрост дуба единичный, часто и вовсе отсутствует. Подрост клена значительно многочисленнее дуба, плотность мелкого подроста до 11-15 тыс. шт./га, плотность крупного подроста – до 0,4 тыс. шт./га. Возобновление липы в спелых и перестойных насаждениях слабое, мелкий подрост часто отсутствует, плотность крупного подроста 0,5-4,2 до тыс. шт./га. Плотность мелкого подроста ильма до 3-10 тыс. шт./га (иногда он отсутствует), плотность крупного 0,5-1,7 тыс. шт./га. В некоторых насаждениях встречается единичный подрост пихты. Разреженный подлесок образуют Padus avium, Lonicera xylosteum, Rubus idaeus, Sorbus aucuparia и Rosa majalis. В травянистом ярусе доминируют неморальные виды Aegopodium podagraria, Stellaria holostea, Carex pilosa, Carex rhizina, обильны Galium odoratum, Asarum europaeum, Pulmonaria obscura, Dryopteris filix-mas, Stachys sylvatica, Geum urbanum, Brachypodium pinnatum, Calamagrostis arundinacea, присутствуют виды из группы высокотравья (Aconitum lycoctonum, Heracleum sibiricum, Crepis sibirica, Cacalia hastate, Cicerbita uralensis), а также лугово-опушечные (Stachys officinalis).

НАСАЖДЕНИЯ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ КЛЕНА

Выделены 2 типа коренных насаждений: кленовник снытево-разнотравный и кленовник высокотравный, относящиеся к разным типам леса.

Кленовник снытево-разнотравный. Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов. Он по ряду признаков близок ассоциации кленовник ясменниково-снытевый описанной П.Л. Горчаковским (1972). Данный тип насаждений встречается в верхних частях покатых теневых склонов увалов на высоте около 500 м и выше.

Исследованные насаждения (ПП-41,  ПП-49,  ПП-51) характеризуются следующими таксационными показателями: бонитет I-III класса, полнота 0,8-0,9, плотность древостоя 468-772 шт/га, запас 199-376 м3/га. Участие клена в составе древостоя составляет 4-8 единиц, дуба – 1-3, липы 1-2, ильма 1-2 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы (табл. 2). Подрост клена встречается во всех насаждениях, мелкий подрост многочислен, до 18 тыс. шт./га, крупный подрост редкий или единичный – до 0,4 тыс. шт./га. Подрост дуба единичный, часто отсутствует. Возобновление липы в спелых и перестойных насаждениях слабое, подрост единичный, плотность крупного подроста – 0,2-0,7, максимально 4,2 тыс. шт./га, мелкий подрост часто отсутствует, Плотность крупного подроста ильма 1,3-4,3 тыс. шт./га, плотность мелкого подроста 0,4-5 тыс. шт./га. В кленовых насаждениях часто встречается единичный подрост пихты. Редкий подлесок формируют Lonicera xylosteum, Rubus idaeus, Padus avium, Sorbus aucuparia. В травянистом ярусе в числе доминантов Stellaria holostea, Dryopteris filix-mas, Carex pilosa, Carex rhizina, Aegopodium podagraria, Galium odoratum, присутствуют некоторые виды высокотравья.

Кленовник высокотравный . Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса высоких хребтов. Он соответствует ассоциации кленовник крупнопапоротниковый описанной П.Л. Горчаковским (1972). Исследованное насаждение (ПП-35) характеризуется следующими таксационными показателями: бонитет III класса, полнота 1,4, плотность древостоя 600 шт/га, запас 351 м³/га. Участие клена в составе древостоя составляет 5 единиц, липы – 4, ильма – менее 1 единицы, пихты – 1 единица, дуб в составе древостоя отсутствует (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы, за исключением дуба (табл. 2). Подрост клёна малочислен – 2,8/0,2 тыс.шт/га, редкий крупный подрост липы 2,4 тыс.шт/га, многочисленный мелкий подрост ильма – 32,4/0,9 тыс.шт/га, единичный крупный подрост пихты. Редкий подлесок формируют Sorbus aucuparia , Padus avium и Rubus idaeus . В травянистом ярусе в числе доминантов: Aegopodium podagraria, Dryopteris filix-mas, Carex pilosa, Galium odoratum, Stellaria holostea, Pulmonaria obscura, присутствуют виды из группы высокотравья ( Aconitum lycoctonum, Crepis sibirica, Heracleum sibiricum, Cacalia hastate, Valeriana officinalis, Campanula latifolia ), а также некоторые нитрофильные и бореальные ( Lamium album) виды.