Типологическое разнообразие низкогорных лесов заповедника «Денежкин камень»

Заповедник «Денежкин Камень» расположен в Североуральском и Ивдельском районах Свердловской области. Он был создан в 1946 году на площади 121 800га. До его создания природопользование на этой территории носило экстенсивный характер: проводились охота, сбор кедрового ореха и ягод, оленеводство; в окрестностях населенных пунктов локально велась рубка леса. После введения заповедного режима площадь заповедника многократно менялась, а в период 1961-1992гг. он был реорганизован в государственное промысловое хозяйство с разрешением традиционных промыслов, и на территории действовали туристические маршруты. В 1992 году заповедник был восстановлен, но на меньшей площади (78 192га) [1, 5]. В связи с такой непростой историей природопользования большой интерес представляет состояние лесов заповедника и их восстановление после активной хозяйственной деятельности.

Целью исследования было охарактеризовать представленные на территории заповедника сообщества низкогорных лесов. Для этого в 2007г. были совершены маршруты по центральной части заповедника (северные и северо-западные отроги г. Денежкин Камень, южные отроги хребта Еловый, абсолютные высоты 450-550м), в ходе которых выполнено 115 геоботанических описаний. Все описания выполнялись на площадках 100м2, обилие видов указывалось по шкале Браун-Бланке; на каждой площадке делалась почвенная прикопка для определения мощности подстилки и гумусового горизонта. При описании состава древостоя отбирались керны для определения календарного возраста у хвойных видов деревьев (в основании ствола). В ходе обработки описаний был проведен в пакете PCOrd v.4 кластерный анализ на основе сходства полного флористического состава (мера сходства – евклидово расстояние) по методу Уорда [2]. Для каждого описания был рассчитан спектр эколого-ценотических групп сосудистых растений [8] с учетом обилия видов.

В результате кластерного анализа массив описаний был разделен на 4 группы (табл.). Две из

них (группа 1 и группа 2) включают пихто-ельники – фоновые лесные сообщества в низкогорном поясе на территории заповедника [1, 5].Сомкнутость полога древостоя варьирует в пределах 0,2-0,8. Древостой (ярус А) сформирован елью ( Picea obovata Ledeb.) и пихтой ( Abies sibirica Ledeb.) с примесью березы ( Betula pubescens Ehrh.), сосны ( Pinus sylvestris L.) и кедра ( Pinus sibirica Du Tour). Преобладающие высоты деревьев – 17-23 м при возрасте 100-160 лет; высота кедров достигает 30-36 м (возраст 300-400 лет), высота некоторых елей и пихт – 27-30 м (их возраст – 115-210 лет). Сомкнутость яруса В (подроста и подлеска) варьирует от 0,05 до 0,7. Общее проективное покрытие (ОПП) яруса С (травяно-кустарничкового) обычно велико – 50-90 %, ОПП яруса D (мохово-лишайникового) варьирует от 10 % до 95 %.

Сообщества группы 1 – это кустарничковозеленомошные пихто-ельники Piceeta fruticuloso-hylocomiosa [4]. В эколого-флористической классификации они занимают промежуточное положение между асс. Aconito septentrionalis-Piceetum obovatae Zaugoln. et Moroz. 2004 субасс. typicum Zaugoln. et al. 2009 [3] и ассоциацией европейских таежных темнохвойных лесов Linnaeo borealis-Piceetum abietis myrtilletosum K.-Lund 1962 [7]. В этих лесах фон яруса С создают виды бореальных кустарничков и мелкотравья, но невелик общий набор видов высокотравья и значительно меньше их константность и обилие.

Сообщества группы 2 – это влажные высокотравные пихто-ельники Piceeta magnoherbosa [4]. Сопоставление с опубликованными синтаксономи-ческими данными (табл.), показывает, что в эколого-флористической классификации они относятся к ассоциации Aconito septentrionalis-Piceetum obovatae Zaugoln. et Moroz. 2004 субасс. filipendule-tosum ulmariae Zaugoln. et al. 2009 (союз Piceion excelsae Pawłowsky in Pawłowski et al. 1928 , подсоюз Atrageno sibiricae-Piceenion obovatae Zaugoln. et al. 2009), в которой представляют вариант Pinus sibirica , известный из разных районов Урала [3]. В ярусе С этих сообществ константны разнообразные виды нитрофильно-бореального высокотравья ( Aconitum septentrionale Koelle, Angelica sylvestris L., Cirsium heterophyllum (L.) Hill) и некоторые неморальные виды ( Lathyrus vernus (L.) Bernh.,

Таблица . Синоптическая таблица лесов заповедника «Денежкин Камень».

Примечание. * среднее число видов на 100м2.

Группы описаний: 1 – кустарничково-зеленомошные пихто-ельники, 2 – высокотравные пихто-ельники, 3 – осинники, 4 – сосняки.

Milium effusum L.), диагностирующие подсоюз высокотравных лесов. Эти высокотравные леса характеризуются высоким видовым богатством (см. табл.) за счет разнообразия травянистых и кустарниковых видов.

В низкогорном поясе пихто-ельники обычно располагаются на пологих склонах или участках без уклона; общая особенность их экотопов – обильное увлажнение в первой половине вегетационного периода благодаря талым водам, которое не приобретает застойного характера, благодаря медленному внутрипочвенному стоку. По соседству с постоянными водотоками, пересыхающими только в наиболее сухие годы, достаточное увлажнение почвы сохраняется в течение всего вегетационного периода. К таким экотопам обычно приурочены высокотравные пихто-ельники. На пространствах между ручьями почва во второй половине лета увлажнена меньше. В этих условиях обычно произрастают кустарничково-зеленомошные пихто-ельники.

В две другие группы выделились в ходе кластерного анализа сообщества, производные от пих-то-ельников, – сформировавшиеся после проведения сплошных рубок высокотравные осинники (группа 3) и сформировавшиеся после пожаров сосняки 70-150 лет (группа 4).

В мелкотравно-зеленомошных сосняках Pineta parviherboso-hylocomiosa [4] сомкнутость полога древостоя – 0,2-0,7; преобладающая высота древостоя – 14-21 м (единичные сосны 260-290 лет достигают высоты 27-28 м). В составе древостоя могут принимать участие ель, береза, кедр, реже – пихта и осина ( Populus tremula L.), изредка – лиственница ( Larix sibirica Ledeb.). Сомкнутость яруса В – 0,20,5; ОПП яруса С – 40-90 %, ОПП яруса D – 60-90 %. Общее видовое разнообразие в сосняках ниже, чем в пихто-ельниках (см. табл.). Фон яруса С создают виды бореальных кустарничков и мелкотравья, хотя местами обнаруживаются и некоторые виды высокотравья ( Aconitum septentrionale Koelle, Angelica sylvestris L. ) с низкой константностью и малым обилием. Синтаксономическое положение исследованных сосняков требует уточнения, поскольку они имеют ряд географически обусловленных флористических отличий как от таежных сосняков северо-запада Европейской России [7], так и от наиболее близкого к ним южно-уральского син-таксона Linnaeo borealis-Piceetum abietis myrtilleto-sum K.-Lund 1962 субасс. abietetosum sibiricae var. Pinus sylvestris [6]. Приурочены сосняки к наиболее крутым и дренированным склонам.

Высокотравные осинники Populeta magnoher-bosa [4], как и пихто-ельники, отнесены к асс. Aco-nito septentrionalis-Piceetum obovatae Zaugoln. et Moroz. 2004. Сомкнутость полога древостоя в них не очень велика – 0,4-0,7; ярус В обычно развит слабо (сомкнутость 0,1-0,3), ярус С – очень мощно (ОПП 70-90%), под его затенением слабо развит ярус D (ОПП 5-40%). В осинниках выявлен наибо- лее полный набор диагностических видов подсоюза и ассоциации высокотравных лесов; вероятно, это – результат благоприятных для этих видов условий освещенности, возникших при рубке предшествующего древостоя и затем сохранявшихся несколько десятилетий. Осинники имеют очень локальное распространение в низкогорном поясе, поскольку рубки на территории заповедника проводились в ограниченных масштабах; все описания выполнены на выположенной нижней части северного макросклона г. Денежкин Камень.

Рис . Эколого-ценотическая структура лесов заповедника «Денежкин Камень».

Группы описаний: 1 – кустарничково-зеленомошные пихто-ельники, 2 – высокотравные пихто-ельники, 3 – осинники, 4 – сосняки. Эколого-ценотические группы: Br – бореальная, Nm – неморальная, Nt – нитро-фильная, Wt – низовых болот (околоводная), Md – луговая, Pn – боровая, Olg – олиготрофная (верховых болот).

По данным почвенных исследований, во всех прикопках были найдены угли под подстилкой. Это свидетельствует, что вся исследованная территория была в разное время пройдена пожарами (хотя склона). Вероятно, совместное влияние условий в некоторых случаях можно предполагать, что угли отложились в почве в результате их смыва талыми и дождевыми водами с вышележащих участков увлажнения и пожаров стало причиной выявленной флористической дифференциации низкогорных лесов. При более обильном увлажнении и нечастых пожарах в травяно-кустарничковом ярусе лучше сохранилась синузия бореально-нитрофильного высокотравья. В самых сухих условиях, где пожары происходят наиболее часто, получили наибольшее развитие виды бореальной эколого-ценотической группы.