ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В СВЕТЛОХВОЙНЫХ ЦЕНОЗАХ ВОСТОЧНОГО САЯНА

Матвеев А. М.¹, Матвеева Т. А.²

¹Кандидат сельскохозяйственных наук, Институт повышения квалификации работников лесного хозяйства, ²Кандидат сельскохозяйственных наук, Сибирский государственный технологический университет

ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В СВЕТЛОХВОЙНЫХ ЦЕНОЗАХ ВОСТОЧНОГО САЯНА

Аннотация

Рассматриваются особенности формирования лесной подстилки в светлохвойных ценозах южнотаежной подзоны. Изучены величина и соотношение запасов подстилки под кронами деревьев и на открытых местах. Большие запасы фитодетрита концентрируются под кронами деревьев. Установлено влияние полноты древостоя на процесс накопления отмершей органики. Выявлено, что главным фактором, определяющим отпад деревьев, в отсутствие большой захламленности, выступает мощность подстилки, регулирующая длительность контактирования растительных клеток с огнем.

Ключевые слова: южнотаежная подзона, лиственнично-сосновые ценозы, полнота древостоев, запасы лесной подстилки.

Matveev A. M.¹, Matveeva T. A.²

¹PhD in Agriculture, Institute of Advanced Training of Forestry Workers, ²PhD in Agriculture, Siberian State Technological University

THE FORMATION OF THE FOREST FLOOR IN LIGHT-CONIFEROUS CENOSES OF THE EASTERN SAYAN

Abstract

Peculiarities of formation of forest litter in southern taiga light coniferous cenoses of the subzone. Studied the amount and ratio of stocks of litter under trees and in open places. Large reserves of phytodetrit concentrated under the trees. The influence of the completeness of the forest in the process of accumulation of dead organic matter. It is revealed that the main factor determining mortality of trees in the absence of a large litter, stands, power mats, regulating the duration of the contacting of plant cells with fire.

Keywords: a south taiga subzone, larch-pine cenoses, completeness of standling timbers, stores of a forest litter.

Лесная подстилка представляет научный интерес с экологической и пирологической точек зрения. При этом лесоводы подчеркивают как положительное, так и отрицательное ее влияние на процессы, происходящие в лесу [4, 8]. Так, в комплексе факторов, обусловливающих состояние и развитие растительных сообществ, а главное – успешность лесовосстановительного процесса, подстилка имеет первостепенное значение [2, 5].

Подстилка является  основным «поставщиком» питательных веществ в почву. Разлагаясь, отмершая органика обогащает почву минеральными элементами, что способствует росту растений. Однако толстый слой подстилки в местопроизрастаниях, благоприятствующих депонированию растительной мортмассы, препятствует укоренению всходов и вызывает их элиминацию.

Сгорает подстилка преимущественно в беспламенном режиме, вследствие чего этот процесс может происходить длительное время. В горных лесах на неглубоких почвах корневые системы древесных пород расположены в верхней части почвенного профиля, а потому страдают от устойчивых низовых пожаров. В связи с этим, подстилку следует рассматривать как важный компонент лесного горючего, определяющий интенсивность горения и последствия огневого воздействия на биогеоценоз [3, 6].

Цель наших исследований – выявить влияние древостоя на процесс накопления отмершей органики, что позволит в перспективе прогнозировать степень пирогенной нарушенности природной среды, а также направленность и динамику сукцессионного процесса.

Исследования проводили в Манско-Канском лесорастительном округе Восточно-Саянской провинции, подтаежного высотно-поясного комплекса. Пробные площади закладывали на ровных местоположениях и склонах северной экспозиции, характеризующихся повышенными запасами напочвенной органики. Объектами изучения были насаждения лиственнично-сосновой формации из  лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) разнотравной серии типов леса, репрезентирующей лесной фонд южнотаежной подзоны (таб. 1).

 

Таблица 1 - Характеристика пробных площадей

Геоботаническое и лесоводственное описание фитоценозов и учетные работы осуществляли в соответствии с общепринятыми методами [1, 7].

Естественное возобновление, которое оценивали на учетных площадках размером 2х2 м, –  слабое, зачастую неудовлетворительное, и в перспективе не способно заменить материнский древостой. Имеющийся подрост лиственницы и сосны приурочен к окнам древесного полога и к местам, где по каким-то причинам отсутствует или слабо развит живой напочвенный покров.

Подлесок редкий (сомкнутость 0,1-0,3), распределен на площади неравномерно. Доминирующая роль принадлежит спирее средней  (Spiraea media Franz Schmidt), шиповнику иглистому (Rosa acicularis Lindl.), рябине сибирской (Sorbus sibirica Hedl.). В хорошо развитом напочвенном покрове обилие видов лесного и лугового разнотравья.

Запасы подстилки определяли на учетных площадках размером 0,20х0,25 м [3]. Количество площадок обеспечивало 10 %-ную точность наблюдения. Массу подстилки устанавливали термовесовым способом.

Наиболее существенный экологический вред лесным комплексам наносят крупные пожары, возникающие в периоды продолжительных засух при экстремальных метеорологических условиях. Распространяющиеся на больших территориях, эти пожары вызывают значительные изменения природной среды, негативные последствия которых особенно остро проявляются в ценозах, произрастающих в горных лесорастительных округах. После сильного огневого воздействия сценарии сукцессионных процессов в гаревых экотопах имеют, как правило, дигрессивную направленность. Площади, пройденные пожарами, зарастают травой, блокирующей появление самосева лесообразующих пород.

Как было установлено ранее [4], основная причина гибели сосново-лиственничных древостоев от низовых пожаров в районе исследований – ожоги стволов у корневой шейки и скелетных корней, выходящих на поверхность. В этих обстоятельствах главным фактором, определяющим отпад деревьев, в отсутствие большой захламленности, выступает мощность подстилки, регулирующая длительность контактирования растительных клеток с огнем.

Естественно, неоднородность лесного покрова сказывается  на величине запасов разлагающейся органики. С целью уточнения пространственного варьирования напочвенной фитомассы в пределах опытных участков, учетные площадки закладывали в межкронных пространствах и приствольных кругах. Результаты исследований представлены ниже (таб. 2).

 

Таблица 2 - Запасы лесной подстилки (абсолютно сухое состояние)

Примечания: К – коэффициент, показывающий отношение массы подстилки в приствольных кругах к ее массе в межкронных пространствах

 

Данные учета иллюстрируют характер накопления мортмассы вблизи стволов деревьев и в окнах древесного полога. Как следовало ожидать, большие ее запасы концентрируются под кронами, что связано с опадом к подножию ствола сухих веток [2, 6], которые, перегнивая, пополняют массу фитодетрита. В насаждениях старшего возраста в структуре опада возрастает доля фракции отмерших ветвей, вследствие интенсивного очищения от сучьев стволов деревьев в процессе их роста. Ветер, если и вносит коррективы в хорологическое распределение опада с деревьев, то это, прежде всего, касается хвои и мелких органических фрагментов.

Представленные в таблице коэффициенты наглядно показывают соотношение запасов подстилки, сформировавшейся в разных условиях. В изучаемых местообитаниях масса подстилки в приствольных кругах и на открытых местах существенно различается (статистическая обработка материалов показала достоверность различий), о чем свидетельствуют и относительные коэффициенты.  Рассчитанные показатели не только подтверждают сделанные выводы, но и указывают на зависимость процессов накопления фитодетрита от полноты древостоя. Меньшие значения коэффициентов характерны для высокополнотных растительных сообществ.

Отмеченное явление можно объяснить более равномерным отложением опада на площади в высокополнотном лесу, где показатель сомкнутости крон выше, чем в редкостойном насаждении.

В результате проведенных исследований установлено, что накопление лесной подстилки на участках светлохвойных насаждений подтаежного пояса происходит неодинаково. Максимальные  ее запасы формируются в приствольных кругах. Это связано с большей массой опада у основания ствола. В межкронных пространствах запасы подстилки сокращаются в 1,5-2,7 раза.

Соотношение запасов подстилки на открытых пространствах и под кронами деревьев определяется также полнотой насаждения.  В высокополнотных ценозах распределение опада на площади равномернее и потому варьирование запасов подстилки на участке уменьшается, хотя и остается значимым.

Литература

1. Анучин Н. П. Лесная таксация. – М.: Лесн. пром-сть,1971. – 512 с.
2. Бакшеева Е. О., Матвеев А. М., Матвеев П. М. Влияние низовых пожаров на возобновление в среднетаежных лиственничниках Красноярского края. – Красноярск: СибГТУ, 2003. – 194 с.
3. Курбатский Н. П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. – Красноярск: ИЛиД, 1970. – С. 5-58.
4. Матвеева Т. А., Матвеев А. М. Пожары в горных лесах средней и южной тайги. – Красноярск, 2008. – 213 с.
5. Морозов Г. Ф. Учение о типах насаждений. – М.-Л.: Сельхозгиз, 1930. – 411 с.
6. Софронов М. А. Лесные пожары в горах Южной Сибири. – М.: Наука, 1967. – 148 с.
7. Сукачев В. Н, Зонн С. В. Методические указания к изучению типов леса. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 144 с.
8. Фуряев В. В., Заблоцкий В. И., Черных В. А. Пожароустойчивость сосновых лесов. – Новосибирск: Наука, 2005. – 160 с.

References

1. Anuchin N. P. Lesnaya taksaciya. – M.: Lesn. prom-st',1971. – 512 s.
2. Baksheeva E. O., Matveev A. M., Matveev P. M. Vliyanie nizovyh pozharov na vozobnovlenie v srednetaezhnyh listvennichnikah Krasnoyarskogo kraya. – Krasnoyarsk: SibGTU, 2003. – 194 s.
3. Kurbatskij N. P. Issledovanie kolichestva i svojstv lesnyh goryuchih materialov // Voprosy lesnoj pirologii. – Krasnoyarsk: ILiD, 1970. – S. 5-58.
4. Matveeva T. A., Matveev A. M. Pozhary v gornyh lesah srednej i yuzhnoj tajgi. – Krasnoyarsk, 2008. – 213 s.
5. Morozov G. F. Uchenie o tipah nasazhdenij. – M.-L.: Sel'hozgiz, 1930. – 411 s.
6. Sofronov M. A. Lesnye pozhary v gorah YUzhnoj Sibiri. – M.: Nauka, 1967. – 148 s.
7. Sukachev V. N, Zonn S. V. Metodicheskie ukazaniya k izucheniyu tipov lesa. – M.: Izd-vo AN SSSR, 1961. – 144 s.
8. Furyaev V. V., Zablockij V. I., Chernyh V. A. Pozharoustojchivost' sosnovyh lesov. – Novosibirsk: Nauka, 2005. – 160 s.