Возобновительный потенциал производных лесов Южно-Уральского государственного природного заповедника

Автор: Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н., Кулагин А.Ю., Алибаев Ф.Х.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 1-3 т.11, 2009 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты исследований состава и структуры древостоев производных лесов Южно-Уральского государственного природного заповедника. Приведены количественные показатели естественного возобновления под пологом производных насаждений. Установлено, что в коротко-производных лесах идут активные процессы восстановления коренной растительности. В длительно-производных лесах восстановлению первичной коренной структуры сообществ предшествует длительный период.

Лес, заповедник, восстановление растительности

Короткий адрес: https://sciup.org/148198348

IDR: 148198348

Текст научной статьи Возобновительный потенциал производных лесов Южно-Уральского государственного природного заповедника

Практически все российские заповедники несут отпечаток прошлых воздействий на лесные экосистемы в виде различных рубок [5]. В настоящее время в лесах, затронутых рубками, происходят сукцессионные процессы [6]. Не является исключением Южно-Уральский государственный природный заповедник (ЮУГПЗ). Более половины (55%) лесопокрытой площади ЮУГПЗ занимают производные мелколиственные леса – березняки (31%), осинники (20%), липняки (3%) и ольшан-ники (1%) [3], которые возникли на месте коренных темнохвойных, широколиственно-темнохвойных и сосновых лесов в результате сплошных рубок, проводимых до организации ЮУГПЗ.

Наиболее старые вырубки на территории ЮУГПЗ относятся к концу XIX века. С двадцатых годов XX века до организации

ЮУГПЗ на данной территории применялись сплошнолесосечные рубки, в результате которых на значительной площади заповедника коренные темнохвойные и сосновые леса сменились производными лиственными насаждениями, имеющими в своем составе лишь незначительную долю хвойных пород. Производные биоценозы в зависимости от возраста рубок и интенсивности воздействия находятся на различных этапах восстановительных сукцессий.

В 2004-2008 гг. в ЮУГПЗ проведены исследования производных лесов с целью определения характера и направленности сукцессионных процессов, а также темпов восстановления исходной коренной структуры лесных сообществ. Исследования проводились в западной части ЮУГПЗ, относящейся к району широколиственнотемнохвойных лесов. Район исследований охватывает хребты М. Ямантау, Белягуш и Нары. После предварительных маршрутных исследований в наиболее типичных производных сообществах заложено 15 пробных площадей (ПП) в т.ч. 7 ПП – в насаждениях с преобладанием осины, 6 – березы. ПП заложены на склонах разных экспозиций – западном (№№ 25, 27), восточном (№ 21), северном (№№ 11, 28) и южном (№№ 22, 23) склонах хребта М. Ямантау, восточном (№№ 12, 32) и западном (№№ 29, 30) склонах хребта Белягуш, западном склоне хребта Нары (№№ 10, 24).

В соответствии с классификацией типов леса Р.С.Зубаревой [1] исходными коренными типами леса в исследованных типах лесорастительных условий являются: ельники липняковый (Е. лп), осочково-липняковый (Е. ос-лп), травяной (Е. тр) и ельник с широколиственными породами крупнотравный (Е. ктр). Эдификаторами в них выступают темнохвойные – пихта сибирская ( Abies sibirica Ledeb.) и ель сибирская ( Picea obovata Ledeb.) с участием широколиственных – липы сердцелистной ( Tilia cordata Mill.), клена остролистного ( Aser platanoides L.), ильма горного ( Ulmus glabra Huds.).

На основе анализа состава древостоя и характера естественного возобновления в соответствии с типологией Б.П. Колесникова [2] исследованные производные длительно-производным. Коротко-производные (КП) насаждения характеризуются активным участием темнохвойных пород в формировании древостоя и в возобновительном процессе. В длительно-производных (ДП) насаждениях участие темнохвойных в составе древостоя и подроста очень незначительное. Ниже представляем краткую характеристику исследованных биоценозов.

Осинники. Древостои исследованных насаждений VII-IX классов возраста, высокополнотные (0,8-1,0), I класса бонитета. Таксационные показатели варьируют в значительных пределах: плотность древостоя – от 808 до 1564 шт/га, сумма площадей сечений – 31-41 м²/га, запас – 413534 м³/га. В состав древостоя в разных соотношениях входят 8 пород.

насаждения относятся к коротко- и

Таблица 1. Участие темнохвойных пород в формировании древостоев осинников

Исходный коренной тип леса	№ ПП	Ярус	Состав древостоя	Ель		Пихта
Исходный коренной тип леса	№ ПП	Ярус	Состав древостоя	Плотность деревьев, шт/га	Запас, м³/га	Плотность деревьев, шт/га	Запас, м³/га
Коротко-производные насаждения
Е. тр	10	I II	6Ос2П2Лп+Е 6П2Б2Ос+Е, Лп, ед.Ил, Р	16 20	5,3 1,1	80 364	20,5 18,5
Е. тр	11	I II	7Ос1Е1П1С+Ос, ед.Лп 8П1Е1Б, ед.Лп, Ряб	16 40	40,7 1,4	140 392	40,3 16,0
Е. лп	12	I II	7Ос2Е1Б+С, Лп, ед. П, Д 7Лп2П1Б+Е, Ос, ед. С, Ил	60 36	49,6 1,4	36 220	6,6 9,0
Е. лп	29	I II	5Ос3П2Б+Кл, Лп, ед.Е, 5П5Ил+Кл, Лп, ед. Ил	8 0	6,9 0	168 164	80,9 14,3
Длительно-производные насаждения
Е. лп	21	I II	10Ос, ед. П, Лп, Б 5П4Лп1Кл+Б, Ос, ед.Ил	0 0	0 0	8 248	3,5 34,6
Е. ос-лп	22	I II	10Ос+Лп, ед. П, Б 9Лп1Ил, ед. Кл, Ос	0 0	0 0	4 0	1,4 0
Е. ктр	27	I II	10Ос+Б, ед.Лп 8Лп1П1Ил+Б, ед. Кл	0 0	0 0	0 296	0 8,5

В КП осинниках верхний полог древостоя высотой 25-28 м образует осина (Populus tremula L.) (5-7 единиц состава) с примесью березы повислой (Betula pendula Roth.) (до 2 единиц). В верхний полог также выходят генеративные деревья пихты и ели, а также наиболее крупные деревья липы (табл. 1). В ряде сообществ в составе древостоя присутствует сосна обыкновенная Pinus sylvestris L. (не более 1 единицы). В нижнем пологе, полнотой 0,1-0,2 и высотой 12-15 м, который формируют молодые или отставшие в росте деревья всех пород, доминируют пихта (до 8 единиц)

или липа (до 9 единиц), с примесью ели, клена, ильма, березы и осины (табл. 1). Из темнохвойных пород наибольшее участие в составе древостоя (до 3 единиц) принимает пихта, она входит в состав верхнего и нижнего пологов во всех исследованных биоценозах. Ель представлена меньшим количеством (до 2 единиц) и отсутствует в верхнем пологе некоторых насаждений.

В ДП осинниках верхний полог древостоя высотой до 28 м формирует осина (10 единиц состава) с единичной примесью березы (менее 1 единицы). В верхний полог также выходят единичные деревья пихты и липы. В нижнем пологе полнотой 0,2-0,3 и высотой 13-17 м доминирует липа (до 9 единиц), реже пихта (до 5 единиц) с примесью молодых деревьев клена, ильма, березы и осины. Ель отсутствует в составе древостоев. ДП осинники формируются в основном на месте ельников осочково-липняковых и ельников с широколиственными породами крупнотравными, реже ельников липняковых. Наименьшее участие темнохвойных пород наблюдается в осинниках сменивших ельники осочково-липняковые.

Березняки. Исследованные насаждения VII-VIII классов возраста, полнотой 0,8-1,0, I класса бонитета. Плотность древостоя составляет от 876 до 1492 шт/га, сумма площадей сечений – 24-35 м²/га, запас – 319-394 м³/га. В КП насаждениях верхний полог древостоя высотой 25-28 м образует береза (7-8 единиц состава) с примесью осины (до 1 единицы). В верхний полог также выходят пихта (до 2 единиц), ель (до 1 единицы), липа (менее 1 единицы), в некоторых насаждениях - сосна (до 1 единицы) (табл. 2).

Таблица 2. Участие темнохвойных пород в формировании древостоев березняков

Исходный коренной тип леса	№ ПП	Ярус	Состав древостоя	Ель		Пихта
Исходный коренной тип леса	№ ПП	Ярус	Состав древостоя	Плотность деревьев, шт/га	Запас, м³/га	Плотность деревьев, шт/га	Запас, м³/га
Коротко-производные насаждения
Е. тр	24	I	7Б1С1Е1П	8	14,2	68	37,0
		II	7П2Е1Б	80	7,3	544	34,0
	28	I	7Б2П1Ос+Б	0	0	188	62,3
		II	7П2Б1Е+Лп, ед. Кл	64	4,0	648	29,2
Е. лп	30	I	8Б1П1Ос, ед.Е, Ил, Лп	4	4,7	80	36,2
		II	7П1Кл1Ил1Лп, ед.Б	0	0	348	27,2
	32	I	7Б1Е1П1Ос+Лп, ед. С, Д	4	12,4	56	23,0
		II	7П2Б1Лп, ед. Е, Кл, Ос	8	0,2	348	32,7
Длительно-производные насаждения
Е. ос-лп	23	I	8Б1П1Ос, ед. С	0	0	28	32,7
		II	7Лп2П1Б+Ил, ед. С, Ос	0	0	60	11,5
	25	I	8Б1П1Лп+С, Ос	0	0	20	11,7
		II	5Лп4Б1П, ед. Кл, Ил	0	0	88	10,0

В нижнем пологе полнотой 0,2-0,3 и высотой 10-13 м доминирует пихта (до 7 единиц) с примесью молодых деревьев липы, березы, клена, ели и ильма.

В ДП березняках верхний полог древостоя высотой до 28 м формирует береза (8 единиц состава) с примесью осины (до 1 единицы). В верхний полог также выходят пихта (до 1 единицы), липа (до 1 единицы), а также сосна (менее 1 единицы). В нижнем пологе полнотой 0,1-0,2 и высотой 1114 м доминирует липа (5-7 единиц), с примесью молодых деревьев березы, пихты, клена, ильма и осины. Ель в составе древостоя отсутствует. ДП березняки формируются на месте ельников осочково-липняковых.

Возобновление. В КП осинниках в возобновлении активно участвуют большинство пород, представленных в древостое. Подрост пихты встречен во всех исследованных биоценозах, плотность крупного подроста составляет от 0,3 до 5,2 тыс.

шт/га. Редкий крупный подрост ели встречен лишь на одной ПП (табл. 3). Из широколиственных пород наиболее активно возобновляется липа (от 0,1 до 6,2 тыс. шт/га крупного подроста).

Таблица 3. Плотность подроста под пологом производных лесов ЮУГПЗ, тыс. шт/га

№ ПП	П				ороды				Итого
№ ПП	Ель	Пихта	Дуб	Клен	Ильм	Липа	Береза	Осина	Итого
Коротко-п					роизводные осинники
10	-	0,2/0,7	-	-	0,2/0,2	1,0/0,0	1,8/0,0	-	3,2/0,9
11	0,0/0,4	0,0/5,2	-	0,2/0,1	0,2/0,0	7,2/6,9	-	-	7,6/12,6
12	-	1,2/1,4	0,2/0,1	0,2/0,2	-	9,0/4,7	-	0,4/0,0	11,2/6,3
29	-	1,0/0,3	-	11,6/1,2	3,4/1,8	0,2/0,1	-	1,2/0,0	17,4/3,4
Длительно-производные осинники
21	-	2,2/0,0	-	2,6/0,5	1,0/0,0	0,2/7,1	-	0,2/0,0	6,2/7,6
22	-	0,0/0,2	+/-	-/+	11,6/0,4	0,0/0,7	-	+/+	11,6/1,4
27	-	0,0/0,2	0,0/0,1	3,6/1,2	1,4/1,2	0,4/2,0	-	+/-	5,4/4,7
Коротко-производные березняки
24	0,0/0,2	6,2/3,0	+/-	-	-	-	+/-	+/-	6,2/3,2
28	+/+	8,4/1,2	+/-	0,4/0,1	0,2/0,0	1,0/2,1	-	0,8/0,0	10,8/3,3
30	0,2/0,0	9,2/0,2	-	4,6/0,4	1,0/0,6	0,0/0,1	-	0,2/0,0	15,2/1,3
32	0,0/0,1	1,0/2,5	+/-	0,4/0,7	0,0/0,5	1,2/0,7	+/-	+/-	2,6/4,6
Длительно-производные березняки
23	-	0,0/0,1	0,4/0,0	0,4/0,1	0,8/0,2	0,0/2,1	-	0,4/0,0	2,0/2,4
25	-	1,6/0,3	+/-	2,0/0,6	4,8/0,8	2,0/1,2	-	+/-	10,4/2,9

Примечание: в числителе мелкий подрост, в знаменателе - крупный; + - единичные экземпляры, менее 0,1 тыс. шт/га.

В большинстве исследованных насаждений отмечен подрост клена и ильма, в т.ч. крупный - соответственно до 1,2 и 1,8 тыс. шт/га. На одной ПП встречен редкий подрост дуба, на ряде ПП - мелкий подрост осины и березы. В ДП осинниках отсутствует подрост ели, но отмечен единичный подрост пихты, в основном крупный (до 0,2 тыс. шт/га). По сравнению с КП в ДП осинниках выше плотность мелкого подроста клена и ильма, но многократно ниже липы.

В КП березняках по сравнению с КП осинниками наблюдается более активное возобновление всех пород, за исключением липы. Подрост пихты и ели встречен во всех исследованных биоценозах. Плотность мелкого подроста пихты достигает 6,2-9,2 тыс. шт/га. Подрост ели малочислен (до 0,2 тыс. шт/га). Плотность подроста липы составляет от 0,1 до 3,1 тыс. шт/га.

На большинстве ПП отмечен подрост клена (от 0,5 до 5,0 тыс. шт/га), ильма (0,2-1,6 тыс. шт/га), редкий мелкий подрост осины, единичный - дуба и березы. В ДП березняках, также как в ДП осинниках имеется редкий подрост пихты (0,2-1,9 тыс. шт/га), подрост ели отсутствует. Из широколиственных встречается редкий подрост липы (2,1-3,2 тыс. шт/га), клена (0,5-2,6 тыс. шт/га), ильма (1,0-5,6 тыс. шт/га) и единичный мелкий подрост дуба (до 0,4 тыс. шт/га).

Выводы: результаты исследований показывают, что в коротко-производных осинниках и березняках, темнохвойные породы активно восстанавливают утраченные позиции эдификаторов лесных сообществ. В незначительном количестве, выходя в верхний полог древостоев, темнохвойные виды в основной массе находятся в нижнем пологе древостоя и в подросте.

В длительно-производных насаждениях восстановительный процесс идет более медленными темпами. Как в древостое, так и в подросте численность темнохвойных пород низкая, недостаточная для скорого восстановления исходной коренной структуры сообществ. Медленное восстановление темнохвойными породами своей эди-фикаторной роли в изученных сообществах связано с произрастанием популяций данных видов на границе географического ареала (в условиях существенно отличающихся от оптимальных), характеризующихся пониженным уровнем жизненности особей.

Наиболее активно идет восстановление ценопопуляций пихты. Для формирования нормальных полночленных ценопо-пуляций ели требуется более длительный период. Все исследованные производные насаждения по Е.П.Смолоногову [4] являются потенциально коренными. Состав древостоев и характер возобновления этих насаждений отражают возможность восстановления коренных сообществ.

Список литературы Возобновительный потенциал производных лесов Южно-Уральского государственного природного заповедника

Зубарева, Р.С. Классификация типов смешанных лесов Предгорного Предуралья//Лесообразовательный процесс на Урале и в Зауралье. Свердловск, 1975. -С. 3-52.
Колесников, Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области/Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоногов//Свердловск: УНЦ АН СССР, 1973. -176 с.
Проект организации и развития лесного хозяйства Южно-Уральского заповедника. Объяснительная записка. Рукопись//Горький, 1990. -190 с.
Смолоногов, Е.П. Лесообразовательный процесс и его особенности//Экология. -1994, №1. -С. 3-9.
Соколов, В.Е. Экология заповедных территорий России/В.Е. Соколов, К.П. Филонов, Ю.Д. Нухимовская, Г.Д. Шадрина//М.: Янус-К, 1997. -576 с.
Сукцессионные процессы в заповедниках России и проблемы сохранения биологического разнообразия//Спб.: РБО, 1999. -549 с.

Статья научная