CC BY
36
ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕСНОГО ФИТОЦЕНОЗА ИЗ КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ЮЖНОЙ ТАЙГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Чикишева У.Н., Казанцева М.Н. (ТюмГУ, г.Тюмень, РФ)
Features offormation of forest community on sites of forest cultures of a pine ordinary are considered. The data on a condition of forest stands, young growth and living covering of soil in cultures of different age and in a pine forest of a natural origin is cited.
Создание лесных культур наряду с естественным лесовозобновлением является одним из основных и распространенных способов восстановления лесов. Лесные культуры обладают многими особенностями естественного фитоценоза, но в отличие от него формируются и развиваются в результате деятельности человека. Преимуществом искусственного лесовосстановления является возможность формирования древостоев с заданными хозяйственными характеристиками. Но лес - это не только товарная древесина. Это биогеоценоз со сложной структурой и множеством разнонаправленных и разновеликих связей между его компонентами. Что произойдет с этими связями, как изменяться структурные и функциональные особенности биоценоза - важнейшие вопросы, требующие ответа при любом вмешательстве человека в ход естественных природных процессов.
Настоящая работа посвящена изучению особенностей формирования лесного сообщества при искусственном лесовосстановлении сосняков в подзоне южной тайги Западно-Сибирской равнины. Работы проводились на территории Чернаковского участкового лесничества Вагайского района Тюменской области. Материалом послужили данные трех пробных площадей, заложенных в сосняках зеленомошной группы типов леса. Две площади представляют собой культуры сосны разного возраста, заложенные на месте бывших вырубок: 1111 №1 -культуры сосны возрастом 8 лет, переведенные в категорию сомкнувшихся в 2008 году; 1111 №2 - культуры сосны средневозрастные (возраст деревьев 40 лет). Третья площадь (1111 №3) - контрольная, представленная естественным средневозрастным (40 лет) насаждением сосны обыкновенной. Все площади имеют размеры - 25х25 м.
Доведенные обследования показали, что культуры отличаются более интенсивным ростом деревьев в толщину. К сорока годам средний диаметр ствола у сосны в искусственных посадках превышает этот же показатель деревьев естественного насаждения в 1,3 раза (табл. 1). Имея в этом возрасте одинаковую высоту, сосны на опытном участке выглядят более кряжистыми, а на контрольном - прогонистыми. Это является результатом лучших стартовых условий роста деревьев на лесокультурной площади: подготовкой почвы, прополкой, уходами, а также, возможно, лучшими наследственными качественным посадочного материала. До смыкания крон в культурах конкуренция между деревьями отсутствует или очень мала и не оказывает сдерживающего влияния на их рост и развитие. Лри формировании
естественного насаждения молодые деревца вынуждены тратить часть потенциала роста на конкурентную борьбу за свет, минеральное питание и другие необходимые экологические факторы.
Таблица 1 - Характеристика деревьев на пробных площадях
Пробные Площади Число деревьев Х±т
D ствола, см Н ствола, м Б кроны, м
ПП №1 292 4,8±0,18 2,7±0,08 0,9±0,04
ПП №2 346 8,8±0,48 7,9±0,80 0,7±0,09
ПП №3 366 6,6 ±0,51 7,9±0,78 0,6±0,09
Примечание: Х±т- среднее значение признака с ошибкой.
Относительно более свободное стояние деревьев на лесокультурной площади №1 обеспечивает лучшее развитие их крон. Различия по этому показателю между средневозрастными культурами (1111 №2) и контролем менее существенны. Уменьшение средних диаметров крон в культурах с возрастом можно объяснить опадением нижних, более крупных ветвей при очищении ствола по мере роста деревьев и увеличении полноты насаждений.
С увеличением возраста культур в их составе отмечается появление деревьев в неудовлетворительном состоянии и погибших (рис.1). Это является следствием естественного процесса конкурентной борьбы, идущего во всех растительных сообществах, и приводящего в конечном итоге к выживанию наиболее сильных и приспособленных экземпляров.
□ погиб.
□ н/уд.
□уд.
ПП №1 ПП №2 ПП №3 Пробные площади
Рисунок 1 - Жизненное состояние древостоя на пробных площадях, %
Суммарные доли погибших и угнетенных деревьев на ПП №2 и в контроле имеют близкие значения, что свидетельствует о наличии общих закономерностей в формировании древостоев средневозрастных культур и сосняка естественного происхождения. Относительно меньшее количество сухостоя в культурах может быть связано с более высоким первоначальным жизненным потенциалом деревьев, растущих не этой площади.
Важным компонентом любого лесного сообщества является подрост древесных пород, обеспечивающий нормальный процесс естественного лесовосстановления. Наличие подроста было отмечено нами на всех пробных
площадях. Деревья на них еще не вступили в фазу семеношения, поэтому подрост в основном формируется за счет налета семян с сопредельных территорий. В общей сложности было отмечено возобновление четырех лесообразующих древесных пород, но константно на всех участках встречается только подрост сосны и березы (табл.2); весь он относится к категории благонадежного.
Таблица 2 - Количество подроста (шт./м2) на пробных площадях
Порода ПП №1 ПП №2 ПП №3
Сосна 0,24 ± 0,11 0,16 ± 0,08 0,04 ± 0,04
Ель 0,10 ± 0,07 - 0,08 ± 0,06
Береза 0,52 ± 0,34 0,32 ± 0,13 0,08 ± 0,06
Осина - 0,10 ± 0,06 0,08 ± 0,06
Все породы 0,86 0,58 0,28
Общее количество подроста всех пород, а также численность основных лесообразователей - сосны и березы на опытных участках существенно выше, чем в контроле. Суммарное количество последних на ПП №2 - в 4 раза, а на ПП №1 - более чем в 6 раз превышает контрольные значения. Скорее всего, это связано с более благоприятными условиями освещенности на лесокультурных площадях (особенно на ПП №1), которые являются важным лимитирующим фактором для таких светолюбивых пород как сосна и береза. На контрольной площади отмечено наибольшее видовое разнообразие подроста и более равномерное распределение его между отдельными видами.
Растения, произрастающие на поверхности почвы: мхи, лишайники, травянистые растения и кустарнички, образуют живой напочвенный покров. Степень развития покрова и его структурные особенности являются важными характеристиками лесного биоценоза, во многом определяющие характер его функционирования и успешность лесовозобновления.
На всех обследованных участках живой напочвенный покров хорошо развит. ПП №2 отличается большим сходством с контролем, чем ПП №1 по большинству показателей (табл. 3).
Таблица 3 - Характеристика живого напочвенного покрова
Показатель ПП №1 ПП №2 ПП №3
Число видов 10 16 14
Проективное покрытие, % 52,4 ± 5,54 56,6 ± 6,82 55,4 ± 5,91
Насыщенность, видов/м2 4,8 ± 0,28 4,8 ± 0,28 5,7 ± 0,35
Биомасса, г/м2 90,5 ± 32,47 46,1 ± 32,47 31,9 ± 9,15
Высокое сходство с контролем ПП №2 отмечается также по флористическому составу и по соотношению в покрове различных экологических групп растений (рис. 2).
100% - X
80% - /
60% - X
40% - X
20% - /
X
0% с _
10
□ лугово-опушечные
□ опушечно-лесные
□ лесные
ПП №1 ПП №2 ПП №3 Пробные площади
Рисунок 2 - Соотношение экологических групп растений на пробных площадях
Молодые культуры сосны на ПП №1 имеют развитый разнотравно-злаковый покров, в котором преобладают лугово-опушечные виды растений, характерные для открытых местообитаний. По мере роста культур и смыкания крон деревьев, соотношение видов в покрове смещается в пользу лесных растений. В 40-летних культурах преобладают уже типичные лесные виды.
Продуктивность растений живого напочвенного покрова зависит от характера растительности и, как следствие от возраста культур. Это хорошо демонстрирует показатель биомассы надземной части растений (табл. 3). Луговые травы, получившие хорошее развитие на ПП №1, образуют большую фитомассу на единицу площади. На ПП №2 и в контроле, где обилие луговых видов намного ниже, снижаются и значение этого показателя.
Таким образом, можно сделать следующие выводы. Рост деревьев на лесокультурных площадях происходит более интенсивно, чем в одновозрастных сосняках естественного происхождения. С возрастом в культурах увеличивается количество угнетенных и погибших деревьев; в сорокалетних культурах их доля практически выравнивается с контролем.
На лесокультурных площадях, также как и в естественных насаждениях идет процесс естественного возобновления. Для культур характерно более высокие показатели общего количества подроста, для контроля - его видового разнообразия.
В ходе роста лесных культур происходит смена доминирующих экологических групп растений в живом напочвенном покрове: от луговых и лугово-опушечных к типично лесным видам. Видовое разнообразие, обилие и продуктивность живого напочвенного покрова на лесокультурных участках выше, чем в одновозрастном сосняке естественного происхождения.
