VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

С изменением климата планеты ученые связывают резкое увеличение катастрофических явлений в последние годы. Одной из распространенных природных катастроф в бореальной зоне, определяющей структурные и функциональные изменения лесного покрова, почвенных условий, древостоя, всех ярусов растительности, фауны и т.д., являются масштабные ветровалы. В этой связи заслуживает пристального внимания изучение экологической и лесоводственной роли ветровалов, их влияния на ход лесообразовательного процесса.

Последствия ветровала выражаются не только в потере товарной древесины, а имеют комплексный и долговременный характер. Отсюда и большой интерес к изучению последствий данного катастрофического явления, что отражено в исследованиях многих ученых [1-4].

В результате массовых ветровалов погибает большое число взрослых особей в популяциях древесных растений, что, в свою очередь, часто приводит к смене преобладающих пород в восстанавливающихся сообществах, упрощению структуры и изменению видового состава лесных экосистем. Изучение процесса восстановления нарушенных биогеоценозов возможно только с помощью длительных мониторинговых исследований, результаты которых всегда имеют наряду с научным, важное практическое значение.

Основной целью данной работы явилось изучение изменения формулы состава лесовозобновления на ветровальных площадях в различных вариантах опыта.

Настоящая работа основана на данных постоянной пробной площади (стационар Шайтанка), заложенной после ветровала 30 июня 1993 г., в кварталах 68 и 69 Ново-Лялинского лесничества. Краткая характеристика опытного объекта приведена в таблице 1 [2]:

Таблица 1

Краткая характеристика опытного объекта

Название пробной площади	Шайтанка
Величина ППП	17,7 га
Высота над уровнем моря	195-225 м
Тип почвы	Бурая лесная, толщина почвенного слоя < 60 см
Тип леса	Сосняк зеленомошно-ягодниковый
Средняя высота деревьев	17,7 м
Средний диаметр деревьев	13,7 см
Средний возраст деревьев, лет	С, Лц, Б= 65 ; Ос= 55 ; Е, П= 51; ед. С, Лц, Е=180
Преобладающие виды напочвенного покрова	Calamagrostis arundinacea, Rubus idaeus, Rubus saxatilis, Cerastium pauciflorum, Aegopodium podagraria, Stellaria holostea, Galium boreale, Fragaria vesca, Aconitum excelsum, Carex rhizina, Rosa acicularis, Equisetum sylvaticum

Сравнительная оценка нижних ярусов древесной растительности проводилась в следующих вариантах опыта:

вариант 1 - без очистки ветровала;

вариант 2 - очистка ветровала + естественное возобновление;

вариант 3 - очистка ветровала + лесные культуры;

вариант 4 - под пологом примыкающего к ветровальной площади насаждения, не поврежденного ветром.

Для учета естественного возобновления во всех вариантах опыта использовалась методика, согласно которой на круговых площадках с радиусом 4 м, расположенных на трансектах на расстоянии 25 м от краев ППП и друг от друга во всех направлениях, у всех находящихся на площадке растений древесных пород высотой 20 см и более определялись следующие показатели: расстояние до растения от центра учетной площадки, его азимут с помощью буссоли, высота, происхождение (семенное, вегетативное или лесные культуры) и состояние (здоровые, сомнительные или погибшие). Результаты представлены Рис. 1-2.

Рис.1. Динамика коэффициентов формулы состава лиственных лесообразующих пород

Анализируя графические данные (Рис.1) можно отметить, что на долю лиственных лесообразующих пород (береза и осина) в формуле состава приходится от 6,5 до 8,2 единиц в первом варианте опыта, от 7,2 до 8,3 во втором и от 8 до 9,1 единиц в третьем варианте опыта, в контрольном варианте, не затронутом ветровалом, на долю лиственных пород приходится от 1 до 2,5 единиц. Всплеск интенсивности возобновления лиственных пород приходится на первые 3 года после ветровала, что объясняется изменением световых условий и как следствие созданием условий для лучшего возобновления менее прихотливых лиственных пород. По всем вариантам опыта с 1996 г. наблюдается постепенное уменьшение доли лиственных пород в формуле состава, например по 3-му варианту с 9,1 до 6,9.

На рисунке 2 представлено изменение доли хвойных пород (ель, пихта, кедр, лиственница, сосна) в формуле состава с 1994 по 2011 гг.

Рис.2. Динамика коэффициентов формулы состава хвойных лесообразующих пород

Так наблюдаем на момент начала опыта по первому варианту (1994 г.) доля хвойных пород составила от 1,8 до 3,3 единиц. Далее с 1996-1998 гг. произошел резкий спад количества растений возобновления хвойных пород (от 0,8 до 1,8), т.к. вываленные деревья, а также изменившийся световой режим мешали росту и развитию нижних ярусов растительности (подлеска, подроста, живого напочвенного покрова). За 18 лет (на 2011 г.) после ветровала количество растений возобновления хвойных пород достигло уровня 1994 года. Анализ 2-го варианта опыта показывает, что за 18-летний период наблюдения происходит уменьшение доли хвойных с 2,8 единиц в 1994 г. до 1,35 в 1996 г., далее наблюдается постепенное увеличение доли хвойных до 2,5 единиц в 2011 г. Подобная тенденция наблюдается и в 3-м варианте опыта. Хочется отметить, что в данном варианте происходит более интенсивное увеличение доли хвойных пород в составе.

Начиная с 1996 г. наблюдается изменение соотношения растений возобновления хвойных и лиственных пород во всех вариантах опыта, происходит постепенное увеличение доли хвойных пород во всех вариантах примерно на единицу. При этом в вариантах опыта без очистки и с очисткой ветровала и посадкой лесных культур доля хвойных пород в составе выше. В связи с трудоемкостью и большими финансовыми затратами работ по созданию лесных культур целесообразнее ориентироваться на естественные возобновительные способности леса.

Список использованной литературы

1. Мочалов С.А., Лессиг Р. Штормовая активность и ветровал на Урале / Леса Урала и хозяйство в них. Вып.20: УГЛТА Екатеринбург, 1998.- С. 333-342.

2. Мочалов С.А. Особенности лесовозобновления на двух опытных объектах в Свердловской области / С.А. Мочалов, К.А. Зотов, Д.Ю. Грибашов, Р. Лессиг // Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. – Екатеринбург: УрО РАН, 2000. – С. 38-45.

3. Мочалов С.А., Лессиг Р., Хоффман К. Особенности лесовозобновления после ветровала на Среднем Урале/ С.А. Мочалов, Р. Лессиг, К. Хоффман //УГЛТУ; WSL. Томск. 2005.

4. Жульков А.А., Нагимов З.Я., Мочалов С.А., Зотеева Е.А. Оценка эффективности лесовозобновления на ветровальниках Среднего Урала/ Красноярск, 2007.

Код для цитирования: Скопировать