авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 15 |

«Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, 2008 ...»

-- [ Страница 5 ] --

Mikhailova, 2003). It may be summed up as creation and implementation of integration inter-disciplinary algorithms for the analysis of multiple primary information, generalization of parameters, use of geo-information systems for new ecological construction. In particular, this approach presupposes integration of methods of field and chemical-analytical research, mathematic formalization (including correlation and cluster analysis), map-making using GIS-techniques. For complex map-making of ecosystems disturbance on vast territories polluted by industrial emissions of multiple sources the following is required: determined and sufficient scope of primary information, its mathematical evaluation, formalized construction of classification scales of the processes considered (tree-stands pollution level and status classes), search of correlation links between the phenomena analyzed (in the given case – between content of toxic elements and parameters of trees).

Immediate conduct of complex map-making has a systemic character, which consists in making a series of thematic maps on a unified landscape-geobotanical basis. In compliance with the goals of this work, this is a map of pollution fields of the forests by atmospheric industrial emissions and a map of tree-stands status at BNT.

The evaluation of forests pollution level was performed based on the change of element content in the needles of the plant indicator (Scots pine), and the evaluation of tree-stands vital state – by a complex of visual, morphostructural and physiological-biochemical parameters of trees.

At the end of the 1990-s this approach was tested on the most polluted part of the Angara river valley within the atmospheric impact zone BNT. Thematic maps with the basic scale 1:1 000000 meeting the State Standard were compiled (Pleshanov et al., 2000a). Each map was accompanied by an explanatory text describing the original methods used, the map designation, the list of phenomena reflected.

It was shown that in the course of map-based evaluation the key map is the pollution fields map, where the territories polluted by atmospheric emissions of individual industrial centers, as well as by intra- and inter-regional transfer of the emissions are marked. These territories were marked based on the cluster analysis of the data on the content of toxic elements in the pine needles. The clusters revealed in the course of analysis reflect the character and level of forests pollution by various industrial centers.

Then map-based interpretation of the results was carried out, the forests pollution fields were identified, that is the territories polluted by the emissions of specific industrial complexes. Sample plots polluted by intra- and inter-regional transfer of emissions formed an independent cluster, this pollution field was called trans-regional. Part of sample plots with the lowest values of polluting elements also made up an individual cluster – the background one.

When outlining pollution fields a number of factors is taken into account, including the following: the direction of prevailing winds and peculiarities of the local circulation of atmospheric air, the area relief, location of hydro-network, power of emissions sources. Then the areas of pollution fields revealed are estimated.

The map of vital (physiological) state of tree-stands reflects the degree of their decline on the whole polluted territory. In the pollution fields identified the principal type of forests decline is chronic oppression resulting in gradual loss of trees resistance in the course of their poisoning by industrial pollutants. On the basis of parameters reflecting growth processes of the tree stands, using cluster analysis there were distinguished four major classes of physiological (vital) state of the tree-stands examined: low, moderately, heavily weakened and rather healthy ones (background tree-stands). Moderately and heavily weakened pine tree-stands extend in the vicinity of large industrial complexes and at a certain distance from them towards prevailing atmospheric transfer.

Thus, to evaluate pollution and status of forests there were used new authors’ methods of large-scale mapping of forests ecosystems including evaluation of their disturbance by atmospheric emissions of multiple pollution sources. Principles and methods of the approach developed were reported and discussed at a number of conferences (Tsukuba, Japan, 2004;

Irkutsk, 2005;

Vladivostok, 2006). This development of the authors was tested at other territories within the area of Eastern Siberia (Mikhailova et al., 2005b).

RESULTS According to the overall assessment, the area of forests polluted to different extent within BNT amounts to about 30% of the forest-covered territory (20% of the total). Tree-stands around large industrial centers on the total area of about 3 million ha are subjected to the greatest pollution. They include the areas polluted by the emissions of Angarsk, Irkutsk and Shelekhov industrial centers situated in the western part of BNT within the atmospheric impact zone. It was established that a distinctive feature of air pollution in this part of BNT is the overlapping of emission flows from different industrial centers and the formation of a significant ecologically unfavorable area with the high level of pollution. Another characteristics of this area is a wide distribution of trans-regional pollution conditioned by the emission transfer not only within the area concerned, but also from other Siberian regions.

In the buffer zone BNT (within the Republic Buryatia), forest pollution has another well-defined local character and is concentrated in the vicinity of the largest industrial complexes - Ulan-Ude, Yuzhno-Baikalsk, Nizhneselenginsk, Gusinoozersk. The trans-regional pollution field occupies a relatively small territory (mostly at the delta of the Selenga River), Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, but it is not revealed on the rest of the buffer zone. For the most part it is conditioned by orographic peculiarities of Transbaikalia: deeply portioned landscape, relatively high mountain ranges, industrial sources location within closed and semi closed basins, and also low amount of emissions in comparison with the Prebaikalia. As for the forests of the northern part BNT, nowadays they are subjected to insignificant emissions impact. On the most part of the area studied it is missing in fact and only near some settlements there is a slight impact of emissions.

The areas of the determined pollution fields were calculated (Pleshanov et al., 2000a;

Mikhailova, 2003;

Afanasieva, 2005).

Thus, it is estimated that more than 45 thousand ha are largely affected by the Shelekhov industrial center emissions (Shelekhov pollution field) and about 63 thousand ha are mostly affected by the Irkutsk industrial center emissions (Irkutsk pollution field). The cluster analysis identified at some distance from these centers a significant emission overlapping which leads to the creation of the Irkutsk-Shelekhov field of moderate-level pollution (about 200 thousand ha).

A larger overlapping is demonstrated by the emissions of three other industrial centers – Angarsk, Usolye-Sibirskoye and Cheremkhovo. As per the results of cluster analysis, the territory polluted by these centers is identified as one large Angarsk Usolye-Cheremkhovo pollution field with the area of around 3 mln ha. Along with this, this field is distinctly divided by the level of pollution. The area of intensely polluted territory amounts to 650 thousand ha, moderately-polluted and low polluted – approximately to 1 mln 200 thousand ha each.

Emissions of the Baikalsk and Slyudyanka centers form Yuzhnobaikalsk field of the moderate level of pollution with the area exceeding 60 thousand ha. An individual field, of moderate pollution level, is formed by the emissions of Selenginsk and Kamensk, it is named Nizhneselenginsk, its area amounts to about 200 thousand ha.

Emissions of the Ulan-Ude industrial center primarily dominate about 240 thousand ha of the territory, Gusinoozersk industrial center – about 190 thousand ha. Ulan-Ude, Nizhneselenginsk and Gusinoozersk pollution fields are largely characterized by moderate pollution level, high level is registered immediately in the industrial zones of large enterprises.

Another 40 thousand ha (in the total sum) are accounted for by local areas of low pollution from the sources located within some settlements (the Kaykhta town, the Tarbagatai settlement, the Petrovsk-Zabaikalsky city, the Nizhneangarsk settlement, the Severobaikalsk city and others).

The territory of trans-regional pollution field in Predbaikalia makes up a vast area – about 8 mln ha, however, within BNT it is almost half this size, as mentioned above, this field is formed by trans-regional transfer of the emissions. On the remaining forest-covered area of BNT (about 70%) forest pollution is not registered.

The pollution fields shown differ in quantitative proportion of pollutants, elements-biophils and total toxic load. Thus, in Angarsk-Usolye-Cheremkhovo pollution field the pine needles are found to contain a high content of sulfur and heavy metals, including mercury, lead, cadmium, copper, iron. The levels of fluorine, silicon and a number of other elements are also high.

In the Shelekhov field there is a high concentration of fluorides, increased levels of sulfur, lead, mercury, iron, silicon are also registered. The Irkutsk pollution field is characterized by the highest content of lead in the needles. There is also a significant content of sulfur, fluorine, silicon, aluminum, cadmium, mercury, irons, calcium, sodium. The Irkutsk-Shelekhov field demonstrates high level of fluorine in plant tissues, which is slightly higher than in the Irkutsk field, but lower than in the Shelekhov field. Sulfur content is a bit lower than in the Irkutsk and Shelekhov fields. Aluminum and cadmium concentrations are at the same level as in the Irkutsk field, whereas lead, mercury, iron show lower accumulation in the needles than in the Irkutsk and Shelekhov fields.

In Yuzhnobaikalsk pollution field there is registered a significantly high level of sulfur, the increased level of lead, iron, fluorine, silicon. Within the Ulan-Ude pollution field in the pine needles there was found a high level of sulfur, silicon, as well as fluorine, a number of heavy metals, including lead, cadmium, iron, copper. The Nizhneselengink pollution field is characterized by high content of sulfur and cadmium in pine needles, fluorine, silicon, lead, iron, copper, partly zinc concentrations are also rather high. At the same time fluorine concentration is slightly lower than in the Ulan-Ude field, whereas concentration of cadmium, zinc, iron and copper is 1.5-2 times higher. The Gusinoozersk pollution field is similar to the Ulan-Ude field in terms of elements content of the pine needles, it demonstrates high content of sulfur, silicon, lead, iron, and increased level of fluorine. The difference is in lower content of cadmium and copper.

The pollution in Trans-regional field results from remote transfer of industrial emissions, so it level is not high. Statistically reliable are slightly increased, as compared to background values, contents of lead, cadmium, sulfur, fluorine, silicon, iron.

Tree-stands vital status was determined by a complex of visual, morphostructural and physiological-biochemical parameters.

In compliance with their values primary classes of vital state of tree-stands have been identified, i.e. those of low, moderately, heavily weakened and rather healthy ones (background tree-stands) (Mikhailova, 2000;

2003).

In heavily weakened tree-stands changes of morphophysiological parameters prove low level of protective mechanisms and growth processes, often at the edge of suppression. Thus, the proportion of nitrogen protein fraction to non-protein fraction in the needles of such tree-stands amounts to about 3, in background ones – to 6-7;

needles life-time amounts on average to years;

needles mass and length as well as shoots mass and length are several times lower than background;

linear and radial growth of trees is significantly reduced (by 40-45%);

crowns defoliation level may reach 70% and more.

Moderately weakened tree-stands are characterized by the state of well-expressed chronic disease with the tendency to gradual intensification, though they still have fairly active growth processes and protective reactions. This is confirmed by higher index of proportion between protein and non-protein nitrogen fractions – on average 4.2. Chronic oppression of tree stands is witnessed by morphometric parameters – needles age usually does not exceed 3 years, needles mass and length are 2 3 times below the background values, shoots length and mass are significantly lower – from 2 to 4 times as compared to background values. Linear and radial growth are decreased on average by 25%. Crowns defoliation level amounts on average to 45-55%.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Low weakened tree-stands are physiologically characterized by small, but reliable disturbances of metabolism, not affecting much the oppression of growth processes and protective mechanisms of the trees. Nitrogen fractions proportion in them amounts on average to 5.2. These tree-stands visually differ from background ones by a higher level of tree crowns defoliation amounting to 30-40%. Most morphometric parameters also disagree with the background values. Thus, needles age does not exceed 3-4 years, needles and shoots mass and length is lower than the background values. Oppression of linear and radial growth is at the level of 10%.

Heavily weakened tree-stands are found on the area of 640 thousand ha, moderately weakened ones – on the area over 2 mln ha, low weakened ones – on the area over 5 mln ha. Heavy weakening is registered in the vicinity of large industrial centers and at the distance of up to 30 km from them, moderate and low weakening – at the distance 30 - 100 km. Background (relatively healthy) undisturbed tree-stands, are, as a rule, considerably remote from the industrial centers (for 150–200 km).

The highest percentage of background forests is located in the northern part of the BNT (including all the three zones), eastern, south-eastern and southern parts (within the boundaries of the buffer zone). In south-western, the most polluted BNT part, background tree-stands are found at local areas, for instance, in the Goloustnaya river valley, as well as at the Vostochny Sayan foothills. As shown by field observations and analysis of morphostructural and physiological-biochemical parameters, the vital status of BNT background tree-stands is significantly affected by natural factors, including: severe climatic conditions, distribution of permafrost and seasonal frost, frequent fires, micromicets epyphytotes, insect attack.

It should be noted that negative impact of insects and pathogenic fungi increases in the forests weakened by industrial emissions. The total tendency is as follows: in heavily and moderately weakened tree-stands insects and micromicets may enhance weakening of trees and accelerate their destruction, but, as a rule, they do not act as a priority damaging factor. At the same time, there are exceptions from this rule. In particular, in fir forests of northern macro-slope of the Khamar-Daban ridge epyphytotes (massive fungal diseases) often play a decisive role in weakening of forests polluted by the emissions of Baikal Pulp and Paper Plant (Morozova et al., 2005).

On the whole, the results presented were used as a basis for development of maps for the whole BNT reflecting pollution of forests and tree-stands vital state. The maps are constructed on the basis of attributive data using software ArcView in the system of Universal Transverse Mercator (UTM). A publishing model of these maps is currently being prepared.

DISCUSSION Our article presents for the first time a complex evaluation of the degree of industrial air pollution of the forests of Baikal Natural Territory – a large region of Eurasia boreal zone. The search of information in scientific literature did not reveal similar target research of regional scale evaluating the impact of industrial air pollution on forest ecosystems with optimal detailed elaboration. There are works on Baikal region presenting the results of investigation of the impact of industrial emissions on individual components of forest ecosystems of concrete territories – reserves, suburban forests, industrial zones of the cities (Pavlov, 1995;

Yermakova, 2000;

Semenov, Sergeyeva, 2003). Nevertheless, taking into account the unique character of Baikal Natural Territory (natural complexes diversity, peculiarities of mountain-hollow relief, high degree of contrast of biogeographical and bioclimatic situation), we found it necessary to carry out large-scale surface investigations for adequate assessment of the phenomenon under study. It is this approach that allowed to obtain the results of significant novelty.

The results of information search in scientific literature pertaining to the approach to evaluation of forests condition on the level of a large region showed that in the majority of cases when examining forests polluted by industrial emissions, a so called gradient approach is used, within the framework of which the information is collected on transects, following from a point source or industrial complex. There are also rare works considering correlation links between accumulation of toxicants in the trees tissues and parameters of their vital status.

In the case of use of the ICP Forests methods, the level of tree crowns defoliation and needles (leaves) dechromation extent are regarded as key parameters. These parameters are used to map the territories and carry out multi-annual monitoring of forests condition. Polluted territories as rule distinguished on the basis of the data of pollutants content in atmospheric air, and not on their content in plants. The positive side of such approach is that mapping is in fact total, as it incorporates virtually all the trees. But at the same time, in our view, such approach has a number of restrictions. It is unacceptable for large-scale studies (on very large territories) due to high labor consumption and necessity of considerable funding. Scientifically, it is not based on high level of data generalization revealing certain regularities of the phenomenon evaluated.

To maximize objectiveness of the data acquired on the status of polluted tree-stands we applied an approach based on generalization of a complex of inter-connected and mutually conditioned parameters selected by mathematical formalization.

CONCLUSIONS The work presents complex assessment of the level of industrial air pollution the forests of Baikal Natural Territory – a large region of boreal zone of Eurasia. The results of analysis conducted were used as a basis for elaboration of maps reflecting forests pollution and tree-stands vital status. The data acquired allow to conclude that though the territory investigated possesses considerable environment-protective and water-regulating potential, which to a large extent facilitated by great forest areas there, this potential may considerably decrease due to negative impact of such a factor as industrial emissions. It was demonstrated that currently the effect of industrial pollution embraces not only the tree-stands growing in the vicinity of industrial centers, but also those grown on vast territories remote from industrial zones.

The maps developed may be regarded as reference ones, reflecting phenomena which require further monitoring necessary for justified forecast of forest vegetation status in the polluted territories, including the change of level and character of emission load.

Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, ACKNOWLEDGEMENTS.

The author is grateful to the Russian Fund Fundamental Researches for supporting this study (the Grant number is 05-04 97219).

REFERENCES AFANASIEVA, L.V., 2005: Industrial Emissions Impacts on Scots Pine Forests in the Selenga River Basin: Author’s

Abstract

of the PhD Thesis. Ulan-Ude: IOEB SO RAN, 19 pp. (In Russian).

AFANASIEVA, L.V., KASHIN, V.K., PLESHANOV, A.S., MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., 2004: Needle Element Composition and Morphometric Parameters of Pine Trees Crowns under Conditions of Air Pollution Impacts in Western Transbaikalia. In:

Boreal Coniferous, Vol. 2, p. 112-119. (In Russian).

AFANASIEVA, L.V., KASHIN, V.K., MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., 2007: Heavy Metals Accumulation in the Pine Needles Caused by Air Pollution in the Selenga River Basin. In: Khimija v Interesah Ustojchivogo Razvitija, Vol. 15, № 1, p. 25-31. (In Russian).

Atlas «Baikal», 1993: Ed. by Galaziy G.I. Moscow: Roskartographya, 160 pp. (In Russian).

ERMAKOVA, O.D., 2000: Impacts of Acid Depositions on Natural Components in the «Baikalskiy» Reserve. Krasnoyarsk:

Polikom, 62 pp. (In Russian).

GERASIMOV, I.P.;

PREOBRAZHENSKY, V.S.;

POMUS, M.I.;

SOCHAVA, V.B., 1965: Prebaikalia and Transbaikalia. Moscow:

Nauka, 492 pp. (In Russian).

Instructions for Forest Observation Expedition, 1983: Moscow: VNIILM, 234 pp. (In Russian).

Manual on Methodologies and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests, 1994: Hamburg and Prague: United Nations Environment Programme and Economic Commission for Europe, 477 pp.

Methods for Organization and Carrying out Forest Monitoring in USSR, 1987: Pushkino: USSR State Forestry Committee, 45 pp. (In Russian).

MIKHAILOVA, T.A., 1997: Eco-physiological Condition of Forests Polluted by Industrial Emissions: Author’s Abstract of the Doctor Thesis. Irkutsk: SIFIBR, 47 pp. (In Russian).

MIKHAILOVA, T.A., 2000: The Physiological Condition of Pine Trees in the Prebaikalia (East Siberia). In: Forest Pathology, Vol. 30 (6), p. 345-359.

MIKHAILOVA, T.A., 2003: The Effect of Industrial Emissions on Forests of the Baikal Natural Territory. In: Geografiya i Prirodnye Resursy, № 1, p. 51-59. (In Russian).

MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., 2000: Assessment of Forest Condition under Prolonged Air Pollution from an Aluminium Plant. In: Geografiya i Prirodnye Resursy, № 1, p. 43-50. (In Russian).

MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., 2002: Effects from Industrial Emissions on the Lake Baikal Region Forests. In:

Barnes, I., (editor): Global Atmospheric Change and its Impact on Regional Air Quality. Kluwer Academic Publishers. NATO Science Series, IV. Earth and Environmental Sciences, Vol.16, p. 311-315.

MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., IGNATIEVA, O.V., AFANASIEVA, L.V., 2005a: Complex Assessment of Forest Condition under Air Pollution Impacts. In: Omasa, K., Nouchi, I., De Kok, L.J., (editors): Plant Responses to Air Pollution and Global Change. Springer-Verlag Tokyo, p. 45-51.

MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., PLESHANOV, A.S., SHERGINA, O.V., IGNATIEVA, O.V., et al., 2005b: Complex Ecological Assessment of Forests Condition in the Tajshet Area Made before Starting Aluminium Plant. Irkutsk: Sochava Geography Institute of the Russian Academy of Sciences Siberian Branch, 159 pp. (In Russian).

MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., IGNATIEVA, O.V., 2006: Element Contents of Pine Needles and Morphological Physiological Parameters of Pine Trees under Air Pollution Impacts. Irkutsk: Sochava Geography Institute of the Russian Academy of Sciences Siberian Branch, 134 pp. (In Russian).

MOROZOVA, T.I., OSKOLKOVA, T.A., PLESHANOV, A.S., 2005: Fir Forests Condition in Khamar-Daban Mountains Affected by Impacts of Air Pollution of Baikalsk Pulp-and-Paper Plant. In: Siberian Ecological Journal, № 4, p. 701-706. (In Russian).

PAVLOV, B.K., 1995: Monitoring Anthropogenic Changes of Mountain Taiga Ecosystems. Moscow: Ecologia, 208 pp. (In Russian).

PLESHANOV, A.S., MIKHAILOVA, T.A., 1998: Formal Method for Map-making of Vegetation Polluted by Industrial Emissions.

In: Antipov, A.N., (editor): Ecological Problems of Urbanized Territories. Irkutsk: IG, p. 100-105. (In Russian).

PLESHANOV, A.S., MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S, VORONIN, V.I., MOROZOVA, T.I., EPOVA, V.I., TOSHAKOV, S.Yu., 1999:

Cartographical Assessment of Vegetation Condition under Impact of Industrial Centers Emissions in Upper Angara Area. In:

Pozhitnoi, N.M., (editor): Problems of Earthly Civilization. Vol. 1, Part 1. Irkutsk: IrGTU, p. 109-113. (In Russian).

PLESHANOV, A.S., MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S, EPOVA, V.I., VORONIN, V.I., TOSHAKOV, S.Yu., 2000a: Forest Decline Caused by Insect Attacks and Industrial Emissions. In: Korzun, N.L., (editor): State Report about the Environmental Conditions of Irkutsk Region in 2002. Irkutsk: State Committee for Environmental Protection, 328p. (In Russian).

PLESHANOV, A.S., MIKHAILOVA, T.A., BEREZHNAYA, N.S., TOSHAKOV, S.Yu., 2000b: Methodological Approach for Complex Cartographying Ecosystems Disturbed by Industrial Impacts. In: Vorobjev, V., (editor): Problems of the Regional Ecology.

Novosibirsk: Russian Academy of Sciences Siberian Branch, p. 44-45. (In Russian).

ROZHKOV, A.S.;

MIKHAILOVA, T.A., 1993: The Effect of Fluorine-Containing Emissions on Conifers. Berlin Heidelberg:

Springer-Verlag, 142pp.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia SEMENOV, M.YU., SERGEEVA, M.V., 2003: Resistance of Baikal Region Terrestrial Ecosystems to Acid Loads. In: Geografiya i Prirodnye Resursy, № 1, p. 59-67. (In Russian).

State Report, 2004: About the Environmental Conditions of Irkutsk Region in 2002. Ed. by Korzun, N.L. Irkutsk: The Main Board on Natural Resources and Environmental Protection, 328 pp. (In Russian).

The Present and Future State of the Lake Baikal Region, 1996: Ed. by Koptyug V.A. Novosibirsk: INFOLIO, 111 pp. (In Russian/English).

UNIQUE FOREST ECOSYSTEMS OF THE BAIKAL REGION УНИКАЛЬНЫЕ ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА MOLOZNIKOV V.N.

Laboratory of ecology and natural protection of Baikal region of world legacy of Irkutsk state academy of agriculture, Russia, 664007, Irkutsk, ul.Timirjazeva 59;

E-mail: bioin@ sifibr.irk.ru ABSTRAKT Baikal region is important natural boundary of Eastern Siberia. where a lot of the unique ecosystems are forming. This kind of ecosystems are very interesting subjects of study for science and practice.

In this region converging many borders of the different floristic and fauna areas which are places of formation of the unique ecological systems. On the slopes of mountains around Lake Baikal there are tree vegetation belts: golets-alpine belt, Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, subgolets-subalpine belt, forest belt as well. Its formed by nine natural ecological complex: alpine, golts, subalpine, subgolts, pseudo-subgolts, light-coniferous forest, dark-coniferous forest, steppes and bushes-meadow-marsh as well. Here on the base specific of natural ecological complex and different type of vegetation belts discharged into separates 20 ecologo-geographical districts. On the land slopes of Baikal depression has been founded 400 species of mosses (Bardunov, 1969), 460 species of the lishens (Budaeva, 1989;

Makruyi, 1990), 1600 species of the vascular plants (Popov, Busik, 1966) and in coastal waters of Lake Baikal 86 species of the water plants (Chepiniga, Azovskyi, 2007). Synopsis is including 677 vegetation communities (Moloznikov, 1086). This region very rich not only in flora and phytocoenosis aspects but it is specific zoo-geographical phenomenon too. Here more than 300 species of the insects (Kondakov, 1979), 5 species of the amphibia, 6 species of the reptiles (Skalon, Gagina, 1955;

Litvinov, 1967;

Moloznikov, 1974), more than 300 species of the birds (Gagina, 1958;

Gusev, 1964) and 62 species of the mamals has been founded as well. Specific natural phenomenon in this region is existing termal waters (Gusev, 1960).

Unique many ecosystems of Baikal region are reflecting specific climate conditions around of lake. Here there are boundaries of the areals a lot of plants and mamals species. Plant species of the late-tertiary time represented as well.

We were considered eight more significant ecosystems. Tree maps are showing dissemination some other rural ecosystems.

International сollaboration in field of study of regional nature is discussing АННОТАЦИЯ В работе приводится описание восьми наиболее значимых экосистем Байкальского региона Восточной Сибири, на трех картах показывается распространение других редких экосистем. Высказывается предложение о международном сотрудничестве по изучению природы региона.

Ключевые слова Восточная Сибирь, Байкальский регион, уникальные экосистемы.

ВВЕДЕНИЕ Байкальский регион является важнейшим природным рубежом Восточной Сибири. В этом регионе сходятся границы различных флористических и фаунистических ареалов, которые способствуют формированию здесь уникальных экологических систем. На склонах гор, окружающих Байкал, выражены три растительных пояса:

гольцово-альпийский, подгольцово-субальпийский, лесной. Они составлены девятью природными экологическими комплексами: альпийским, гольцовым, субальпийским, подгольцовым, ложно-подгольцовым, лесным светлохвойным и лесным темнохвойным, степным и кустарниково-лугово-болотным. На основе специфического сочетания природных экологических комплексов и разных типов поясности растительного покрова в районе выделено эколого-географических районов. На наземных склонах Байкальской впадины обнаружено более 400 видов мхов (Бардунов, 1969), 460 видов лишайников (Будаева, 1989;

Макрый, 1990), 1600 видов сосудистых растений (Попов, Бусик, 1966), а в прибрежных водах озера 86 видов высших водных растений (Чепинога, Азовский, 2007). В составленном нами (Моложников, 1986) конспекте растительных сообществ указано 677 наименований. Этот регион весьма богат не только во флористическом и фитоценотическом отношениях, но и представляет своеобразное зоогеографическое явление. Здесь обнаружено более 300 видов насекомых, повреждающих деревья и кустарники (Кондаков, 1979), пять видов земноводных и шесть видов пресмыкающихся позвоночных животных (Скалон, Гагина, 1955;

Литвинов, 1967;

Моложников, 1974), более 300 видов птиц (Гагина, 1958;

Гусев, 1964) и 62 вида млекопитающих. Своеобразным природным феноменом являются и окрестности термальных источников (Гусев, 1960).

Уникальность многим экосистемам Байкальского региона придают представители флоры позднетретичного времени, входящих в их современный состав, а также своеобразные климатические условия, вызванные климатическим влиянием озера Байкал на прилегающие местности и нахождение многих видов растений и животных на границах своих ареалов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА Исследования проводились в стационарных и маршрутных условиях с 1964 по 2006 годы в Байкальском регионе на площади около 4 млн. га, входящей в современную территорию Байкальского Участка Всемирного природного наследия. Рабочими маршрутами пройдено более 25 тыс.км. Материалом для этой работы послужили более описаний растительных сообществ, организованных в фитоценотеку. Для экологической оценки растительных сообществ собран материал по фитомассе и продуктивности, морфологии подземных и наземных частей растений, особенностям геоморфологии и геологии местности, микроклимата и фенологии, составу населения диких животных.

При изучении растительных сообществ и экосистем (биогеоценозов) в основном использовались методы, описанные в работах В.Н. Сукачева (1964), адаптированные к местным условиям и конкретным задачам. Дополнительно применялись и другие апробированные методы российских и зарубежных ученых.

РЕЗУЛЬТАТ Географическое и вертикальное распределение уникальных экосистем Байкальского региона показано на рисунках 1, 2, 3. На рис. 1 отражены угнетенные лесные экосистемы, находящиеся на верхнем пределе своего распространения Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia – в подгольцовом и субальпийском природных экологических комплексах, а также в эндемичном ложноподгольцовом комплексе, находящимся под воздействием охлаждающих водных масс Байкала.

Подгольцовые экосистемы представлены преимущественно лиственничными рединами (сомкнутость крон 0,3-0,1) с кедровым стлаником (Pinus pumila) и кустарниковыми березами (Betula divaricata, Betula exelis). Реже встречаются редины кедра (Pinus sibirica) и ели (Picea obovata) с развитым ярусом кустарниковых берез, ив и кедрового стланика.

Экосистемы располагаются на высотах от 1200 до 1600 м. Они занимают примитивные подзолистые глубокопромерзающие почвы. В растительном покрове подгольцовых природных комплексов к уникальным экосистемам можно отнести заросли кедрового стланика с остепненным напочвенным покровом (Festuca lenensis, Palsatilla pateus, Phlojodicarpus baicalensis), которые не встречаются нигде на территории его ареала, а также редины лиственницы сибирской (Larix sibirica) с ярусом кедрового стланика, не характерные на большей части ареала кедрового стланика, простирающегося на северо-восток от Байкала до Тихого океана.

Редкими экосистемами можно также считать редины лиственницы Чекановского (Larix czekanowskii) и лиственницы Гмелина (L. gmelinii) с ярусами березок растопыренной и тощей. К ним же можно отнести своеобразную горную лесотундру, описанную впервые Л.Н. Тюлиной (1967). В качестве примера приводим ее описание.

Название. Горная лиственничная мохово-лишайниковая лесотундра с участием караганы гривастой (Caragana jubata) и рододендрона Адамса (Rhododendron adamsii).

Местообитание. Байкальский хребет, правобережье ручья Рытый. Выположенный участок приводораздельного плато. Высота над ур. м. около 1400 м. Горная порода – сланцы с карбонатными прожилками. Почва – горно тундровая щебнистая, суглинистая, влажная, залегает на многолетней мерзлоте. Хорошо развита торфянистая дернина. Всюду видны бугры пучения, пятна медальоны, мочажины. Над поверхностью почвы возвышаются камни разных размеров.

Ареал. Описанная экосистема имеет локальный ареал, приуроченный к платообразной поверхности Байкальского хребта в районе мыса Рытый (Северо-Западное побережье Байкала). Это единственная точка в Байкальском регионе.

Состояние. Экосистема находится в климаксе, возраст отдельных деревьев более 300 лет. Воздействия со стороны человека отсутствуют. Охраняется государством, поскольку находится на территории Байкало-Ленского заповедника.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика.

I-й ярус составляет криволесье из лиственницы сибирской высотой 2-5 м с диаметром стволов 12-24 см.

Сомкнутость крон – от 0,2 до 0,4. Стволы деревьев сильно искривлены, большинство их наклонено на юго-восток по направлению преобладающих ветров. Поверхность коры стволов ошлифована ветровой и снеговой эрозией. Кроны деревьев имеют причудливые флагообразные формы.

II-й ярус составляют кустарники: кедровый стланик (1), рододендрон Адамса (2-3), карагана гривастая (2-3), смородина душистая (1), ива (1). Средняя высота кустарникового яруса 35-40 см.

III-й ярус формируют кустарнички и травы: Dryus punctata, Vaccinium vites-idaea, Carex ensifolia, Patrinia sibirica, Lloydia serotina, Pinguicula variegata. Напочвенный покров представлен мхами и лишайниками: Aulacomnium palustre, Dicranum elongatum, Pleurozium senreberi, Cladina alpestris, Cladina rangiferina, Cetraria nivalis, Cetraria cuculata, Alectoria ochroleuca.

Фаунистическая характеристика. Экосистема является стацией лесных и горно-тундровых животных: медведь, горностай, красная и красно-серая полевки, высокогорная полевка, северный олень, кедровка, тундряная куропатка, синицы и дятлы.

Выводы. Описанную экосистему можно отнести к эндемичному сообществу, сформировавшемуся в особых исторических условиях под воздействием уникального комплекса природных факторов: высокогорного выровненного рельефа, карбонатных геологических пород, особых гидроклиматических и почвенных условий.

Субальпийские экосистемы имеют гораздо большее разнообразие растительных сообществ по сравнению с подгольцовыми. К эндемичным экосистемам можно отнести пихтово-шерстистоберезовые парки (Abies sibirica-Betula lanata), редины пихты, с ярусом березки растопыренной (Abies sibirica-Betula divaricata) и др. (рис. 1). Приводим описание одной из характерных экосистем этого природного комплекса.

Рис. 1. Подгольцовые, субальпийские и ложноподгольцовые растительные сообщества.

а – сообщества кедрового стланика у крайних юго-западных пределов ареала;

б – сообщества кедрового стланика с участием в напочвенном покрове ксерофитов;

в – сообщества кедрового стланика с рединами лиственницы сибирской;

г – редины лиственницы Чекановского с ярусом березки растопыренной;

д – редины лиственницы Гмелина с ярусом березки растопыренной;

е – пихтово-каменноберезовые травяные парки;

ж – редины пихты сибирской с ярусом кедрового стланика и березки растопыренной;

з – сообщества субальпийских лугов;

и – сообщества ложноподгольцового природного Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, Название. Пихтово-шерстистоберезовый парк с травянистым покровом и редкими кустами кедрового стланика.

Неоднократно описывался Л.Н. Тюлиной (1976) и В.Н. Моложниковым (1986).

Местообитание. Баргузинский и Байкальский хребты, днища и нижние части склонов троговых долин. Высота над ур. моря 1200-1400 м. Горные породы – гранит, гранито-гнейсы. Почва – горная лесная дерново-перегнойная легкосуглинистая, хорошо увлажнена. Микрорельеф мелкобугристый.

Ареал. Северное Прибайкалье. Экосистемы приурочены к торговым долинам, отступивших ледников. Более характерны для северо-западных склонов Баргузинского хребта. Часть из них находится под охраной на территории Баргузинского и Байкало-Ленского заповедников и Забайкальского национального парка.

Состояние. Большинство этих экосистем находится в климаксовом состоянии, воздействия со стороны человека практически отсутствуют.

Категория охраны. Памятники природы.

Фитоценотическая характеристика.

I-й ярус составляют искривленные в комлевой части деревья березы (Betula lanata) и редкие пихты (Abies sibirica).

Высота древесного яруса 7-10 м. Древостой разновозрастный. Сомкнутость крон от 0,3 до 0,5.

Во II-м ярусе встречаются отдельные кусты кедрового стланика, поселяющиеся на валунах и выходах камней. На увлажненных участках – куртинки ивы (Salix krylovii) и березки растопыренной.

III-й ярус напочвенный покров представлен разнотравьем: Aconitum exelsium, Angelica silvestris, Aquilegia glandulosa.

Мхи и лишайники выражены в виде тонкого налета: Dicranium sp.

Фаунистическая характеристика.

Медведь, соболь, горностай, лесные полевки, бурозубки, черношапочный сурок, высокогорная полевка, кедровка.

Выводы. Экосистемы распространены на стыках ареалов, каменной (шерстистой) березы, пихты сибирской и кедрового стланика. Распространены преимущественно в Северном Прибайкалье. Связаны с районами горно долинного оледенения прошлых эпох.

Экосистемы ложноподгольцовых экологических комплексов впервые описаны В.Н.Сукачевым и Г. И. Поплавской (1914). Это – одна из достопримечательностей Байкальского региона, поскольку нигде в Сибири подобные экосистемы не встречаются. Близкие аналоги можно найти лишь на Сахалине, Курильских островах и Камчатке.

Наиболее ярко экосистемы этого комплекса выражены на побережьях Северного Байкала (Рис.1). Они сформировались под воздействием охлаждающего влияния Байкала. Экосистемы занимают древние байкальские террасы и конусы выноса горных рек. Поднимаются в горы до 100 м над водным зеркалом озера Байкал.

Индикаторами этого природного комплекса являются экосистемы кедрового стланика (Моложников, 1975). Приводим характеристику одной из них.

Название. Кедровый стланик с рединой лиственницы Чекановского лишайниково-зеленомошный.

Местообитание. Северо-Восточное побережье озера Байкал. Уступ древней байкальской террасы, сложенный крупным валунником и супесью на высоте 30 м над уровнем озера, удален от береговой линии на 350 м. Почва иллювиально-гумусово-железистая, супесчаная, свежая.

Ареал. Северо-Восточное побережье озера Байкал.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Состояние. Хорошее, влияние человека практически исключено. Многие, из этих экосистем находятся под охраной на территориях заказника "Фролиха", Баргузинского заповедника и Забайкальского национального парка.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая. характеристика.

I-й ярус составлен редкими деревьями лиственницы Чекановского, высота до 16 м при диаметре 20-24 см.

Сомкнутость крон от 0,2 до 0,3.

II-й ярус составлен кедровым стлаником, имеет сомкнутость 0,6-0,7, высоту 3-4 м. Возраст кустов 60-80 лет. Кусты пышно развиты, густо охвоены, хорошо плодоносят. В окнах между стлаником имеется редкий подрост кедра и лиственницы. Под кустами сплошной покров Plevrozium schreberi, синузии брусники и багульника, на освещенных прогалинах белые ковры лишайников Cladina alpestris, Cladina rangiferia и единичные растения брусники и шикши.

Фаунистическая характеристика. Медведь, соболь, горностай, бурундук, лесные полевки, бурозубки, кедровка.

Выводы. Более подробно экосистемы этих комплексов описаны в работах Л.Н. Тюлиной (1976), В.Н. Моложникова (1975, 1986), В.Н. Моложникова и В.Н. Паутовой (1976). Часть из них, произрастающих на первой байкальской террасе, погибли от подтопления после подъема уровня оз. Байкал, в связи с зарегулированием стока р. Ангары плотиной Иркутской ГЭС.

Экосистемы лесных комплексов также обладают рядом уникальных черт. Своеобразными свойствами особенно отличаются водоохранные темнохвойные леса северо-западных склонов хребта Хамар-Дабан. Н. А. Епова (1962) относит их к числу древнейших растительных формаций Сибири. Среди них выделяются: пихтарник байкальскоанемоновый и пихтарник вальдштейновый, в напочвенном покрове которых преобладают реликтовые виды растений прошлых эпох. В целом, эти экосистемы можно отнести к реликтовым. Оригинальным типом леса предгорий Хамар-Дабана является пихтарник с хорошо выраженным ярусом пихтового стланика (рис. 2). В этом же районе Хамар-Дабана встречаются смешанные кедрово-пихтово-еловые леса с участием голубой формы ели (Picea obovata coerulea Malych). В верхней полосе лесного пояса довольно обычны пихтовые леса с участием в напочвенном покрове растений неморального комплекса: Anemone baicalensis, Anemone altaica, Asperula odorata, Athyrium filix femila, Poa ircutica.

Рис. 2. Лесные сообщества.

а - пихтовые леса с пихтово-стланиковым подлеском;

б – пихтовые леса с участием и древостоях реликтовой формы ели;

в – пихтовые леса с участием в напочвенном покрове реликтовой флоры;

г – пихтовые леса с дикрановым напочвенным покровом;

д – пихтовые леса с участием в подлеске кедрового стланика;

е – кедровые леса с участием в напочвенном покрове реликтовой флоры;

ж – кедровые леса с подлеском кедрового стланика;

з - кедровые леса с кассандровьм напочвенным покровом с подлеском кедрового стланика;

и – еловые леса с подлеском кедрового стланика.

Здесь же описаны пихтарники дикрановые (Dicranum congestum), вероятно также имеющие реликтовое происхождение. Оригинальная фитоценотическая структура присуща и тополевым лесам Хамар-Дабана (Епова, 1962).

Своеобразный тополевый лес был описан и в долине реки Верхней Ангары В.А. Поварницыным (1937) с напочвенным покровом из дриады (Dryas grandis). Западный предел распространения имеют чозениевые леса (Chosenia arbutifolia). Здесь описаны основные типы чозенников, характерные для основной части их ареала (рис. 3).

Их также следует отнести к редким растительным сообществам региона и обеспечить более тщательную охрану. В Северном Прибайкалье нами (Моложников, 1986) описаны ольховые леса (рис. 3), которые занимают небольшие Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, площади и расположены у западных границ своего ареала. В качестве примеров приводим несколько описаний редких и уникальных лесных экосистем Байкальского региона.

Рис. 3. Лесные сообщества.

а – леса из лиственницы Чекановского с подлеском кедрового стланика;

б – леса из лиственницы Гмелина с подлеском кедрового стланика;

г – каменноберезовые и в – сосновые леса с подлеском кедрового стланика;

д – тополевые леса с участием в напочвенном покрове реликтовой флоры;

е – тополевые леса с участием в напочвенном покрове дриады;

ж – сообщества чозениевых лесов;

з – сообщества ольховых лесов.

Смешанные темнохвойные леса (Picea obovata coerulea + Abies sibirica + Pinus sibirica) Название. Кедрово-пихово-еловый лес с ярусом пихтового стланика.

Местообитание. Подножье горного хребта Хамар-Дабан, р. Аносовка. Поверхность участка наклонена на ЗСЗ, угол уклона до 5° Микрорельеф мелкобугристый. Почва залегает на слабосортированном валуннике кристаллических горных пород, бурая лесная суглинистая, свежая.

Ареал. Подножья гор и нижние части склонов северо-западного Хамар-Дабана.

Состояние. Дикий климаксовый лес без явных следов воздействия со стороны человека. Находится под охраной Байкальского гос. заповедника.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика.

I-й ярус составляет кедр, его максимальная высота 26 м, диаметр отдельных кедров 80 см. В первом подъярусе пихта и разные фермы голубой ели. Их средняя высота 20 м, средний диаметр стволов деревьев 28 см. Общий состав древостоя 5ЕЗП2К ед.Б. Сомкнутость крон 0,5-0,6. Насаждение разновозрастное. Кедры имеют возраст до 400 лет, ель и пихта от 40 до 150 лет. В возобновлении наиболее обильна пихта. Стланиковый ярус пихты (40-60 см) почти сплошь покрывает поверхность почвы. Разнотравье (Trientalis europaea, Majanthemum bifolium, Luzula pilosa, Equisetum silvaticum, Anemone baicilensis), встречается только на прогалинах. Покрытие мхами достигает 85%. Преобладает сфагнум, плеуроциум, дикранум, кукушкин лен. Нижние ветви деревьев обильно покрыты лишайниками.

Фаунистическая характеристика. Медведь, соболь, горностай, ласка, бурундук, белка, заяц, лесные полевки и бурозубки, большая лесная мышь. Из птиц характерны: большая горлица, глухая кукушка, дятлы, пеночки, синицы, поползень, овсянки, клест-еловик, кедровка, ворон, ушастая сова.

Выводы. Описанная экосистема встречается в районах с обильным выпадением снега, в Прибайкалье наиболее часто встречается на Северо-Западных слонах гор Хамар-Дабана.

Пихтовые леса (Abies sibirica) Название. Пихтарник вальдштейниевый.

Местообитание. Северо-западные склоны Хамар-Дабана, долина р. Снежной в нижнем течении. Экосистема занимает небольшие участки на I-й и II-й террасах реки. Почва горная дерновая лесная легкосуглинистая, свежая.

Ареал. Северо-западные склоны хребта Хамар-Дабан.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Состояние. Дикий климаксовый лес без следов хозяйственной деятельности человека. Часть экосистем находятся под охраной Байкальского гос. заповедника.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика.

I-й ярус составляет пихта сибирская высотой 17 м. Средний диаметр стволов деревьев 18 см. Преобладающий возраст 100 лет. Сомкнутость крон 0,7-0.8. В подросте пихта и ед. кедр. Подлесок не выражен, в травяном покрове, господствует вальдштейния (Waldsteinia ternata). Моховой покров не развит.

Фаунистическая характеристика – близка к предыдущей экосистеме.

Еловые леса (Picea obovata) Название. Ельник, голубиково-аулакомниево-сфагновый.

Местообитание. Остров Ольхон на Байкале, подножье горы Жима, с южной стороны. Экосистема относится к реликтовым (Ламакин;

1967). Она занимает участок древней речной долины, приподнятый в настоящее время над уровнем оз. Байкал на 960 м. Микрорельеф бугристый с множеством западин и мочажин. Почвы болотные, торфянистые, глубоко промерзающие.

Ареал. Единственное место в Прибайкалье, на вершине острова Ольхон.

Состояние. Старый дикий лес без явных нарушений со стороны человека (в последние годы частично нарушен лесным пожаром). Расположен на территории Прибайкальского национального парка.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика.


Состав древостоя от ЗЛ7Е до 6Л4Е. Класс бонитета IV-V-Vа. I-й ярус составляет лиственница. Высота деревьев 22 24 м, диаметр 36-40 см. II-й ярус ель высотой 17-20 м при диаметре 16-28 см. Нижние и средние ветви деревьев обильно покрыты уснеей и другими эпифитными лишайниками. Подлесок редкий из ивы. В подросте единичные ель и лиственница. Травяно-кустарничковый ярус имеет покрытие 0,7. Преобладает голубика. Небольшими синузиями выделяется багульник и шикша. Редкий просвечивающий фон, который образует осока и мятлик. Моховой покров сплошной, мощность 30-70 см. Преобладает сфагнум, на фоне которого выделяются отдельные пятна аулякомниума, дикранума и других мхов. Небольшими вкраплениями встречается кладония.

Фаунистическая характеристика.

Фауна животных обеднена, биологическое разнообразие животных заметно ниже по сравнению с окружающим Байкал материком.

Вывод. Экосистема не менее 10 тыс. лет находится в изолированном положении, но ее фитоценотическая структура не на много отличается от материковых ельников.

Тополевые леса (Populus suaveolens) Название. Топольник крупнотравный с неморальными реликтами.

Местообитание. Северо-западные склоны хребта Хамар-Дабан. Долины рек Снежная, Осиповка, Выдриная, Переемная. Первая надпойменная терраса. Микрорельеф крупнобугристый. Почва супесчаная слоистая, свежая.

Ареал. Припойменные участки основных рек центральной дуги Хамар-Дабана.

Состояние. Признаков угнетения не наблюдается, древостой спелый.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика.

Состав древостоя 10Т ед. К, Е, П. I-й ярус составлен тополем высотой до 25 м и средним диаметром деревьев 90 см.

Сомкнутость крон 0,7. Хвойные деревья в древостое образуют второй не сомкнутый ярус и со временем сменят тополевый древостой. В разреженном подлеске встречается черемуха и душекия. Сомкнутость травостоя 1,0, высота 1-1,5 м. Верхний ярус образует крупнотравье (Aconitum excelsium, Saussurea latifolia, Veratrum lobelianium, Mattenccia stuthiopteris), в нижнем ярусе обильно встречаются представители неморальной флоры: Anemone baicalensis, Anemone altaica, Corydalis bracteata, Waldsteinia ternata.

Фаунистическая характеристика. Экосистема является экологическим коридором многих таежных млекопитающих и птиц.

Чозениевые леса (Chosenia arbutifolia) Название. Чозенник высокотравный.

Местообитание. Северо-западное побережье оз. Байкал. Днища долин горных рек. Занимает пойменные галечники верхних и средних течений рек. Микрорельеф пологоволнистый. Подстилка рыхлая я влажная, состоит из полуистлевшего опада листьев чозении и мелких веток. Почва дерновая влажная, супесчаная, залегает на галечнике.

Ареал. От Байкала до Тихого океана. В Северном Прибайкалье находится у юго-западного предела распространения.

Состояние. Естественный дикий лес семенного происхождения. Часть этих экосистем находится под охраной на территорий Баргузинского заповедника.

Категория охраны. Памятник природы.

Фитоценотическая характеристика. Древостой чистый, состоит из чозении хорошего развития. Класс бонитета I и II. Сомкнутость крон 0,9-1,0. Высота деревьев 25-28 м, диаметр от 24 до 32 см. Возраст деревьев 30-40 лет.

Возобновление обильное из ели и пихты, образует полог сомкнутостью 0,7. В подлеске единично встречаются Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, душекия, жимолость, черная и красная смородины. Сомкнутость травяного покрова 0,5-0,9. Преобладают крапива длиннолистая, борец высокий, какалия, мятлик луговой. Мхи на поверхности почвы – единичными пятнами.

Фаунистическая характеристика. Экосистемы, чозениевых лесов являются местом отела и миграционными путями изюбря и лося. Здесь находят убежище многие мелкие птицы.

Вывод. Чозениевые экосистемы – наиболее высокопродуктивные экосистемы Байкальского региона, нуждаются в более тщательном изучении.

Ольховые леса (Alnus hirsuta) Название. Ольховник осоково-хвощево-вейниковый.

Местообитание. Северное Прибайкалье, долина реки Кичеры, пойма занимает небольшие участки с близким уровнем грунтовых вод (до 50 см). Микрорельеф пологоволнистый. Почва пойменная, песчаная, влажная. Подстилка рыхлая, влажная, состоит из опада листьев, ольхи и трав.

Ареал. От Северного Байкала до берегов Тихого океана.

Состояние. Хорошее, без признаков воздействия хозяйственной деятельности человека.

Категория охраны. Памятник природы. Находится за пределами особо охраняемых территорий.

Фитоценотическая характеристика.

Древостой чистый, состоит из ольхи. Сомкнутость крон 1,0. Расстояние, между деревьями 1-3 м. Стволы изогнуты, многовершинны. Средняя высота деревьев 12 м, максимальная – 15 м. Средний диаметр 12 см, максимальный – 20 см.

Возобновление редкое из ели и ольхи. Подлесок не выражен, единичны жимолость, смородина черная, малина.

Покрытие травами достигает 0,9. Выделяются синузии вейника и осоки пузырчатой. Рассеянный редковатый фон создает хвощ лесной. Единично произрастают василисник малый, осот разнолистный, чемерица, актея, сныть альпийская и другое разнотравье. Моховой покров не развит.

Фаунистическая характеристика. Схожа с характеристикой чозениевых лесов.

Вывод. Чрезвычайно редкая лесная экосистема Байкальского региона.

ОБСУЖДЕНИЕ Большинство описанных редких лесных экосистем Байкальского региона имеют естественное происхождение, находятся на особо охраняемых природных территориях, не испытывают заметного воздействия со стороны хозяйственной деятельности человека. Все они должны быть отнесены к памятникам природы, поскольку находятся на территории Байкальского Участка Всемирного природного наследия. Эти экосистемы имеют важное научное, эстетическое и природопознавательное значение, они создают защитный водоохранный пояс Байкала – уникального источника, содержащего 20% всех пресных вод Земли.

Некоторое беспокойство вызывает лишь судьба экосистем расположенных на северо-западных макросклонах хребта Хамар-Дабан. Этот район находится под воздействием пылево-газовых выбросов Байкальского целлюлозно бумажного комбината и, частично, выбросов Иркутско-Красноярского промышленного комплекса, которые при определенных условиях достигают Байкала.

Наиболее сильно страдают леса, произрастающие вблизи верхней границы леса (900-1200 м над ур. моря – 444- м над водной поверхностью Байкала). К таковым, прежде всего, относятся пихтовые леса, где количество уникальных сообществ максимально. На названной высоте гор наиболее часто наблюдается застойное состояние дымов, вызванное спецификой рельефа и особенностями циркуляции воздушных потоков. Кроме пихты здесь усыхает ель сибирская (в том числе и эндемичная для Байкальского региона форма голубой ели) и кедр (сибирская кедровая сосна). В 1980 году усыхание лесов имело очаговый характер, В настоящее время многие очаги сливаются, образуя сплошной, массив погибающих лесов. Усыхающие древостой стали наблюдаться уже, по всему Хамар-Дабану, частично включая и территорию Тункинского национального парка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Байкал и его природное окружение, включенное в Участок Всемирного природного наследия, заслуживает гораздо большего внимания ученых всех стран Земли, чем мы можем наблюдать сегодня. Пока это относительно мало нарушенная территория и на ее примере можно решать многие сложные эколого-географические проблемы, которые сегодня остро встают перед человечеством.

В этом регионе собраны все типы природных экологических комплексов обширных территорий Сибири, представленные разнообразными экосистемами, произрастает много видов растений, подходящих к пределам своих ареалов, или сохранившихся от прошлых геологических эпох и сформировавшихся в неповторимых экологических условиях. Живые организмы находят здесь разнообразные условия, отвечающие экологическим требованиям индивидуумов.

Для более эффективной охраны экосистем и их изучения в регионе желательно создать постоянно работающий коллектив ученых, представляющих заинтересованные страны. Полезен был бы и Международный учебный центр, в котором могли бы воспитываться молодые экологи, решающие проблемы XXI-го века.

ЛИТЕРАТУРА 1. АЗОВСКИЙ М.Г., ЧЕПИНОГА В.В., 2007: Высшие водные растения озера Байкал. Изд-во Иркутск. гос. ун-та, Иркутск. 157 с.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia 2. БАРДУНОВ Л.В., 1969: Определитель листостебельных мхов Центральной Сибири. Л.: Наука, Ленингр. отд. с.

3. БУДАЕВА С.Э., 1989: Лишайники лесов Забайкалья. Новосибирск: Наука, Сибирское отд. 104 с.

4. ГАГИНА Т.Н., 1958: Птицы Байкала и Прибайкалья (список и распространение). // Записки Иркутского областного краеведческого музея. Иркутск, С. 173-191.

5. ГУСЕВ О.К., 1960: Материалы по изучению природных особенностей, связанных с жизнедеятельностью горячих источников Северного Байкала // Краеведческий сборник. Вып. 4. Улан-Удэ. С. 72-83.

6. ГУСЕВ О.К., 1964: В горах Северного Прибайкалья (записки путешественника натуралиста). М.: Мысль. 144 с.

7. ЕПОВА Н.А., 1960: К характеристике пихтовой тайги Хамар-Дабана // Тр. Бурятского НИИ СО АН СССР, вып.

4.С. 141-163.

8. ЕПОВА Н.А, 1962: Характеристика тополевых лесов (Populus suaveolens Fisch.) юго-восточного побережья Байкала.//Изв. Вост.-Сиб. отд. ВГС СССР, Т. 60.С. 39-55.

9. КОНДАКОВ Ю.П., 1979: Хвое- и листогрызущие насекомые – вредители лесов бассейна оз. Байкал.// Фауна лесов бассейна оз. Байкал. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. С. 5-44.

10. ЛАМАКИН В.В., 1967: Реликтовый ельник на Ольхоне // Бюл. Комиссии по изучению четвертичного периода. № 34.С. 132-134.

11. ЛИТВИНОВ Н.И, 1967: Остров Ольхон. Природа, 1967. № 1.С. 101-105.

12. МОЛОЖНИКОВ В.Н, 1974: Чивыркуйское семиостровье и полуостров Святой Нос:состояние экосистем и вопросы охраны их животных компонентов.// Природа Байкала. Л. С. 254-267.

13. МОЛОЖНИКОВ В.Н., 1975: Кедровый стланик горных ландшафтов Северного Прибайкалья. М.: Наука. 203 с.


14. МОЛОЖНИКОВ В.Н, 1986: Растительные сообщества Прибайкалья. Новосибирск: наука, Сиб. отд-ние. 272 с.

15. МОЛОЖНИКОВ В.Н., ПАУТОВА В.Н., 1976: Геоботаническая характеристика стационарных пунктов. // Природные условия Северо-Восточного Прибайкалья. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. С. 44-84.

16. ПОПОВ М.Г., БУСИК В.В., 1966: Конспект флоры побережий оз. Байкал. М.-Л.: Наука. 216 с.

17. ПОВАРНИЦЫН В.А., 1937: Почвы и растительность бассейна р. Верхней Ангары.// Бурят-Монголия. вып. 4.

М.-Л.: Изд-во АН СССР. С. 7-132.

18. СКАЛОН В.Н., ГАГИНА Т.Н., 1955: Распространение змей на Байкале. Природа. № 6.

19. СУКАЧЕВ В.Н., 1964: Основные понятия лесной биоценологии// Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука. С.

5-50.

20. СУКАЧЕВ В.Н., ПОПЛАВСКАЯ Г.И., 1914: Ботанические исследования северного побережья Байкала в 1914 г.

Изв. АН,, сер. 6, № 17. С. 1309-1328.

21. ТЮЛИНА Л.Н., 1967: О типах поясности растительности на западном и восточном побережьях Северного Байкала.// Геоботанические исследования на Байкале. М.: Наука. С. 5-43.

22. ТЮЛИНА Л.Н., 1976: Влажный прибайкальский тип поясности растительности. Новосибирск: Наука. Сиб.

отд-ние. 319 с.

CENOTIC STRUCTURE OF SECONDARY OAK FORESTS IN THE SOUTH OF THE FAR EAST RUSSIA IN CONNECTION WITH FOREST FIRES ЦЕНОТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВТОРИЧНЫХ ДУБНЯКОВ НА ЮГЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ В СВЯЗИ С ЛЕСНЫМИ ПОЖАРАМИ Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, MOSKALYUK T.

Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения РАН, ул Маковского 142, Владивосток, 690022 Россия, Email: tat.moskaluk@mail.ru ABSTRACT:

The typological and cenotic structure of secondary forests of fire-genic origins in southern Primorski Krai of the Russian Far East is investigated. The basic cenoelements of the forest biogeocoenoses – parcells, are allocated and described for dry (southern slopes) and fresh oak-forests (drainage valleys and loops of northern slopes). It is established, that regular fires cause a permanent dynamic (fire-genic) equilibrium of secondary oak-forests. The cenotic structure of broken oak-forests does not vary after a fire. The change of types of oak-forests and their further degradation after repeated fires do not occur. The forest shrubs with lying vital form dominate in the parcels, which are characteristic for the very much broken coenoses of oak-forests.

Key words: cenotic structure, parcell, secondary oak-forests, southern Primorski Krai, forest fires РЕЗЮМЕ Анализируется типологическая и ценотическая структура вторичных лесов пирогенного происхождения в Южном Приморье на Российском Дальнем Востоке. Описаны основные ценоэлементы лесных биогеоценозов – парцеллы, характерные для сухих (южные склоны) и свежих дубняков (дренированные долины и шлейфы северных склонов).

Установлено, что регулярные пожары обусловливают п е р м а н е н т н о е д и н а м и ч е с к о е, или п и р о г е н н о е, р а в н о в е с и е вторичных дубняков. Ценотическая структура пирогенных дубняков после пожара не меняется, смена типов леса и дальнейшая деградация ценозов после повторных пожаров не происходят. Для сильно нарушенных дубняков характерны парцеллы, в которых доминируют лесные кустарники со стелющейся жизненной формой Ключевые слова: ценотическая структура, парцелла, вторичные дубняки, Южное Приморье, лесные пожары ВВЕДЕНИЕ Ведущими факторами в динамике лесного покрова Дальнего Востока с начала освоения региона являются антропогенные: рубка леса и лесные пожары. В последние десятилетия приоритет полностью перешел к лесным пожарам. В Южном Приморье, особенно в его западной части, уникальные хвойно-широколиственные леса с главными лесообразующими породами: кедром корейским (Pinus koraiensis), пихтой цельнолистной (Abies holophylla), сосной густоцветковой (Pinus densiflora), в настоящее время в девственном виде сохранились лишь в заповедниках и труднодоступных районах. На остальной территории они все больше сменяются вторичными лесами с доминированием дуба монгольского (Quercus mongolica). Площади дубняков составляют 16,3% от всей лесопокрытой площади края (Петропавловский, 2004). Под воздействием пожаров малоценные дубняки нередко деградируют далее в закустаренные вейниково-осоковые луга и травяные болота (Куренцова. 1973;

Колесников, 1969). Тем не менее, и в долинах и на склоновых элементах рельефа производные дубняки сохраняют свой облик неизменным долгие годы, несмотря на регулярно повторяющиеся пожары.

Проблеме сохранения биоразнообразия приморских лесов уделяется все больше внимания. В этом аспекте очень важны исследования ценотической структуры, в которой, как известно, отражается влияние на фитоценоз всех факторов среды. Результаты этих исследований позволяют предвидеть развитие и направление лесообразующего процесса в нарушенных, в том числе, деградированных лесных экосистемах. В связи с вышесказанным, в Южном Приморье была изучена ценотическая структура вторичных дубняков, сменивших вырубленные в первой половине прошлого века, а затем многократно пройденные пожарами коренные леса.

РАЙОН И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ По лесорастительному зонированию Д.И. Назимовой (1995), выполненному в координатах «континентальность теплообеспеченность», Южное Приморье входит в зону смешанных широколиственно-хвойных лесов с дубом Дальневосточного муссонно-континентального сектора, по более детальному районированию Б.П. Колесникова (1969) – относится к южной фации кедровников с пихтой цельнолистной бассейнов рек, впадающих в залив Петра Великого, зоны смешанных хвойно-широколиственных лесов. Природные условия этой территории определяются преобладанием горного рельефа (при относительно небольшой высоте гор – максимальные отметки не превышают 700 м над ур. м.) и пограничным положением в системе "суша-океан". Меридиональное расположение горной системы Сихотэ-Алинь, смягчая влияние океана, обусловливает формирование умеренного, с чертами муссонности климата. По тепло- и влагообеспеченности вегетационного сезона климат сравним с субтропическим, этим во многом объясняется доминирование здесь неморальных хвойно-широколиственных и производных от них широколиственных лесов, в первую очередь дубовой формации (Кудинов, 1994).

Исследования проводились непосредственно в окрестностях пос. Горнотаежное (Уссурийский р-н) в пределах смежных водосборных бассейнов безымянного ручья и рек Большая Ивнячка и Комаровка. Данный район по всем параметрам типичен для Южного Приморья. Объекты исследований представляют собой сильно измененные пожарами вторичные дубняки – монодоминантные "сухие" на инсолируемых южных склонах и "свежие" с малой примесью березы (Betula davurica), липы, клена (Acer mono) и ясеня (Fraxinus rhynchophylla) на хорошо дренируемых нижних частях южных склонов, шлейфах северных склонов и в долинах рек.

Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Поверхность в долинах и на шлейфах склонов пологоволнистая, представлена террасовидными элементами микрорельефа, пересекаемыми глубокими эрозионными оврагами;

местами на ней располагаются небольшие холмы и неглубокие чашеобразные понижения.

МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ Исследования проводились стационарно-маршрутным методом: на пробных площадях проводилось детальное изучение лесного ценоза, во время маршрутов – глазомерное описание ценозов. Подробно описывались местоположение и экологические условия ценозов, выявлялся флористический состав парцелл и их размещение в фитоценозе. Размеры пробных площадей – от 0,2 до 0,7 га – определялись исходя из условия, что число особей главной породы на них должно было быть не менее 200 экз. Таксационно-лесоводственное и геоботаническое описания насаждений выполнены по методическим указаниям В.Н. Сукачева и С.В. Зонна (1961) и А.И. Уткина (1974), изучение пространственной структуры фитоценозов – в соответствии с программными и методическими разработками Н.В. Дылиса (1969, 1974).

Основными ценоэлементами были приняты парцеллы (по Н.В. Дылису, 1969) – элементарные структурные части горизонтального расчленения биогеоценоза, обособленные друг от друга на всю вертикальную толщу сообщества, различающиеся между собой составом, структурой и свойствами компонентов, спецификой их связей и материально энергетического обмена. Применительно к ярусу напочвенного покрова использовался термин "микрогруппировка". В нашем понимании – это элементарная однородная по всем показателям единица горизонтальной структуры ценоза, представляющая группировку растений без разделения ее на подъярусы.

В соответствии с классификацией Н.В. Дылиса (1969), п о р о ли в о б щ е м с ло ж е ни и и материально энергетическом обмене сообщества парцеллы делились на основные, создающие фон, и дополняющие, занимающие небольшую площадь в виде отдельных пятен;

п о х а р а к т е р у п р о и с х о ж д е ни я – на коренные, длительно существующие и отражающие закономерное развитие ценоза, и производные, сформировавшиеся вследствие воздействия какого-либо разрушительного фактора. Производные парцеллы п о т и п у в о с с т а но в ле ни я относятся к демутационным – в них налицо интенсивное восстановление первоначального состояния, или дигрессивным – эти парцеллы были разрушены столь сильно, что возврат их прежнего облика непредсказуем и порою невозможен.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Лесные пожары в Южном Приморье обычно происходят весной после схода снежного покрова. Чаще всего они возникают в результате перехода огня с открытых пространств, которые выжигаются людьми, например, во время уборки дачных участков. Нередко причиной пожаров служат костры, непотушенные отдыхающими на природе.

Последствия лесных пожаров при прочих равных условиях неодинаковы для долинных и склоновых ландшафтов, особенно для южных и северных склонов. Склоны этих экспозиций контрастны по условиям произрастания, основным характеристикам лесной растительности (типологическому составу лесов, производительности древостоя и ценотической структуре) и, как следствие, по реакции фитоценозов на пожары.

Склонам северных экспозиций свойственна более мягкая микроклиматическая среда и оптимальное обеспечение растений влагой и элементами питания (Таранков, 1974;

Иванов, 1976;

и др.). Часто на северных склонах производные смешанные широколиственные леса отличаются от коренных лишь отсутствием хвойных пород. Из-за позднего снеготаяния пожары в них случаются реже. Опад прошлогодних листьев долгое время сырой, а корнеобитаемый слой – мерзлый. Пожары в таких условиях беглые, низовые и для леса не столь губительны, как в других местах. Все же мелкий подрост деревьев и подлесок огнем уничтожаются полностью.

На других элементах рельефа, особенно на склонах южных экспозиций, биологическое разнообразие и производительность древостоев – существенно ниже (Васильев, Колесников, 1962), а современный лесной покров совершенно не похож, на былые коренные леса.

Экологические условия склонов южных экспозиций крайне неоднозначные. Количество прямой солнечной радиации на южных склонах на 20 ккал/см·год больше, чем на северных, даже при небольшой крутизне - около 10°.

Из-за высокой интенсивности испарения снег на них обычно стаивает еще до начала вегетации – при отрицательных температурах, тем самым обостряя сезонный дефицит влаги. Кроме того, экологические условия на склонах южных экспозиций сильно меняются в пределах самого склона: от оптимальных – в нижних частях, до пессимальных – в верхних, на участках с крутым уклоном и выпуклой поверхностью. Критическая влагообеспеченность последних обусловливается не только большим приходом тепла, но и сильной каменистостью почв, неспособных удерживать и быстро впитывать в себя поступающую влагу (Прилуцкий, 1979).

Указанные различия наиболее выражены в засушливые весенние периоды и усугубляются разными факторами.

Ветром (в зимнее время) и осадками (летом в период тайфунов) вниз по склону сносятся почвенная органика и растительный опад, тем самым сдерживаются процессы гумусообразования в приводораздельных ландшафтах и активизируются – в нижней части склона (Бессарабова, Хавкина, 1981). Улучшение физико-химических свойств почв сверху вниз по склону сопровождается повышением бонитета древостоя, усложнением флористического состава и мозаичности ценозов, а типологические различия лесов по градиенту высоты на южных склонах проявляются в гораздо большей степени, чем на северных.

Ценотическая структура дубняков на южных склонах. Смена типов леса сверху вниз по склону происходит, как правило, резко (рис. 1). Тонкомерные дубняки осоковые водоразделов и дубовые разреженные криволесья верхних частей склонов сменяются среднепродуктивными дубняками разнотравными в нижних частях и по подножиям на протяжении 150-200 м. Типичным примером такой смены служат пирогенные дубняки на южном склоне Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, экологического профиля «Горнотаежный", заложенного в 1,5 км от пос. Горнотаежное. Три из них монодоминантные:

осоковые на водоразделе и в средней части склона, марьянниково-осоковый – в верхней;

четвертый – дубняк с березой разнотравный – в нижней. Д у б н я к о с о к о в ы й водораздела на экологическом профиле занимает узкую сглаженную вершину покатой горы со слабым уклоном (3-5). Его ценоз представлен единственной д убо во й о с о к о в о й п а р ц е л л о й. Древостой образован прямоствольными небольшими деревьями с плоскими кронами.

Для деревьев характерно частое перевершинивание и очень высокая сомкнутость крон – не менее 0,9. Единичны сильно отставшие в росте, усыхающие особи. Возобновление представлено малочисленными корневыми отпрысками.

ТИПЫ ЛЕСА:

I – дубняк Д. с березой разнотравный, II – Д. осоковый (C. longirostrata, С. reventa), III – Д. марьянниково-осоковый (C. nanella), IV – (Д.) осоковый (Carex charkeviczii).

Парцеллы сухих дубняков:

1 – дубовая (Д.) осоковая 2 – Д. ксерофитная редкопокровная 3 – Д. марьянниково-осоковая 4 – Д. рододендроновая осоковая IV I II III Рис. 1. Вертикальный профиль фитоценозов дубняков на южном склоне экологического профиля "Горнотаежный" Подлесок не выражен, но для ценоза обычны одиночные кусты рододендрона остроконечного (Rhododendron mucronulatum) и сильно угнетенной леспедецы двуцветной (Lespedeza bicolor).

Высокая сомкнутость крон древостоя и довольно мощный слой ежегодного опада листьев на фоне низкого плодородия почв сдерживают разрастание трав – проективное покрытие травяного яруса не превышает 40%. В нем доминирует Carex charkeviczii. Сквозь опад кое-где пробивается орляк (Pteridium aquilinum), а в середине лета – марьянник розовый (Melampyrum roseum).

Д у б н я к м а р ь я н н и к о в о - о с о к о в ы й в верхней части склона состоит из трех парцелл (рис. 2). Самая большая (см. табл.) м а р ь я н н и к о в о - о с о к о в а я п а р ц е л л а формируется на участках с ровной или слегка выпуклой поверхностью и уклоном до 30°. Ее древостой более разрежен по сравнению с древостоем дубовой осоковой парцеллой водораздела. Преобладают очень старые кривоствольные деревья с несколькими стволами, с раскидистыми, часто разорванными кронами с мощным скелетом и обилием усохших сучьев. У деревьев другого типа – небольших с плоской кроной, стволы тоже кривые, кроны редкие ажурные с сильно извилистыми побегами. В основании обычны “юбки” из порослевых побегов. Эти особи могут сильно отличаться по возрасту: одни – старые и сильно угнетенные, которые в таком состоянии и закончат свое существование, другие – намного моложе основной части древостоя.

Подлесок отсутствует, за исключением одиночных особей леспедецы высотой не более 0,6.

В напочвенном покрове доминируют осоки низенькая (Carex nana) и возвратившаяся (C. reventa), марьянник розовый;

обычны полынь лохматая (Artemisia pannosa) и овсяница овечья (Festuca ovina). Отдельными особями и небольшими куртинками растет ксерофитное разнотравье: веретенник яйцевидный (Atractyldes ovata), ирис одноцветковый (Iris uniflora), гвоздика амурская (Dianthus chinensis), бубенчик перескиелистный (Adenophora pereskiifolia), смолевка корейская (Silene koreana), горечавка Цолингера (Gentiana zollingeri) и др. Мелкими пятнами (до 0,5 м2) в парцелле разбросаны минерализованные участки с фрагментами тонкого слоя зеленых мхов или накипных лишайников.

Рис. 2. Парцеллярная структура сухих дубняков Типы леса: I – дубняк (Д.) осоковый (водораздел), II – Д. марьянниково-осоковый, III – осоковый (средняя части склона), IV – Д. с березой разнотравный.

Парцеллы: 1 – дубовая (д.) осоковая, 2 – д.

марьянниково-осоковая, 3 – д. ксерофитная редкопокровная, 4 – д. рододендроновая осоковая, 5 – д. осоковая редкопокровная, 6 – д. с березой разнотравно-полынная, 7 – д. с березой редкопокровная, 8 – д. с бере-зой и кленом Ecology and diversity of forest ecosystems in the Asiatic part of Russia Д у б о в а я к с е р о ф и т н а я р е д к о п о к р о в н а я п а р ц е л л а (рис. 3) располагается только на участках с выпуклой поверхностью, уклон которой составляет около 25°, а кое-где достигает 50°. В таких экотопах складываются экстремальные условия среды обитания. Большая сезонная амплитуда температур воздуха и почв, неравномерное выпадение осадков в течение года, малая влагоемкость каменистых почв и их сильное промерзание зимой периодически обусловливают высокий дефицит влаги и тепла и приводят к деградации древесно-кустарниковых ярусов.

Древостой в общепринятом представлении в ксерофитной парцелле отсутствует. Ценопопуляция дуба в ней находится на грани выживания и представлена разреженным криволесьем. Только в этой парцелле отмечена кустовидная форма роста дуба. Она образуется вследствие обжигающего действия сильных зимних ветров и недостатка влаги, ограничивающих размеры жизненного надземного пространства от нескольких дециметров до нескольких метров. Листья на кустах долго не опадают, на многих остаются до весны. Сухая листва предохраняет молодую кору от солнечных ожогов и ветровой коррозии. Осенью и зимой границы парцеллы определяются легче, чем летом – по дубкам с неопавшей листвой.

Рис. 3. Фрагмент дубовой ксерофитной редкопокровной парцеллы.

На переднем плане одна из самых характерных форм роста дуба монгольского в марьянниково-осоковом дубняке – небольшое деревце с плоской кроной и “юбкой” из порослевых побегов Подлесок очень редкий, но более обильный, чем в других парцеллах. Леспедеца (сомкнутость около 0,1) и рододендрон (менее 0,1) растут небольшими кустиками и одиночными побегами.

Более половины площади парцеллы представлено минерализованными участками с дернинками осоки низенькой, овсяницы, полыни лохматой. Зимой с них полностью сдувается снег, а летом осадками смываются отмершая органика. Проективное покрытие растений на таких участках не превышает 3%, а на остальной площади составляет 50-60%. Только в этой парцелле растет патриния скабиозолистная (Patrinia scabiosifolia).

Proceedings from International conference, 14.2-18.2.2008, Kostelec nad ernmi lesy, Czech Republic, Д у б о в а я р о д о д е н д р о н о в а я о с о к о в а я п а р ц е л л а небольшими участками располагается в нижней части марьянниково-осокового дубняка и занимает почти такую же площадь, как и ксерофитная. Для ее древостоя обычны два типа деревьев. Одни – с несколькими стволами, обычны для вышележащей марьянниково-осоковой парцеллы, другие – с одним искривленным стволом и сильно развитым скелетом кроны – для лежащей ниже по склону дубовой осоковой. Сильно отставших в росте деревьев здесь больше, чем в любой другой парцелле – по 2-3 на 10 м2. Они наиболее старые, корявые, со следами свежих и давних пожаров деревья. Именно к ним и приурочены самые крупные кусты рододендрона.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 15 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.