Широколиственные леса Южно-Уральского заповедника (о распространении и фитоценотических особенностях)

Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии.

2017 - Т. 26 - № 4. - С. 184-189.

УДК 581.55

ШИРОКОЛИСТВЕННЫЕ ЛЕСА ЮЖНО-УРАЛЬСКОГО ЗАПОВЕДНИКА (О РАСПРОСТРАНЕНИИ И ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИХ

ОСОБЕННОСТЯХ)

© 2017 Ю.П. Горичев

Южно-Уральский государственный природный заповедник, Республика Башкортостан

Поступила 15.07.2017

Представлены данные о распространении и структуре широколиственных лесов

Южно-Уральского заповедника.

Ключевые слова: широколиственные леса, тип леса, экотоп, Южно-Уральский

заповедник.

Gorichev Yu.P. Broad-leaved forests of South Urals reserve (about distribution

and on the features of phytoconouses). - Data on the distribution and structure of

broad-leaved forests of the South Ural Reserve are presented.

Key words: broad-leaved forests, forest type, ecotope, South Urals Reserve.

Широколиственные леса распространены в западной части Южно-Уральского заповедника, относящемуся к району широколиственно-темнохвойных лесов. По материалам лесоустройства общая площадь, занимаемая широколиственными насаждениями составляет 8357 га, или 3,7% лесопокрытой площади заповедника (Флора ..., 2008).

Широколиственные леса заповедника характеризуются смешанными древостоями, в состав которых входят в разных соотношениях широколиственные виды - дуб черешчатый (Quercus robur), клён остролистный (Acer platanoides), липа сердцелистная (Tilia cordata), ильм горный (Ulmus glabra), а также как примесь мелколиственные - береза повислая (Betula pendula), осина (Populus tremula), в ряде ассоциаций в составе древостоя присутствуют единичные деревья пихты сибирской (Abies sibirica).

Исследования, проведенные Южно-Уральском заповеднике, позволяют сделать некоторые выводы о распространении и фитоценотических особенностях широколиственных лесов заповедника.

Как показали исследования, распространение ассоциаций широколиственных лесов в данном районе связано с наиболее теплыми местообитаниями - вершинами, гребнями и верхними частями склонов невысоких увалов и возвышенностей, а также участками на склонах высоких хребтов, в пределах т.н. «теплого пояса». Условия увлажнения экотопов варьируют в диапазоне от свежих, периодически сухих, до устойчиво влажных. Почвы серые горно-лесные, суглинистые и супесчанные, маломощные и среднемощные (от 30 до 70 см), щебневато-каменистые, развивающиеся на элювии и делювии плотных горных пород.

Широколиственные леса Южного Урала в районе широколиственных лесов детально исследованы П.Л. Горчаковским (1969; 1972). Им выполнены описания

Горичев Юрий Петрович, кандидат биологических наук, revet_zapoved@mail.ru

184

характерных ассоциаций, предложена их классификация. П.Л. Горчаковский (1972) относил широколиственные леса Ю.Урала к одной формации, в составе которой по доминированию в древесном ярусе той или иной породы выделял субформации -дубовые, кленовые и липовые леса. Мы, так же, как П.Л. Горчаковский, относим все коренные широколиственные насаждения к одной формации, в пределах которой по доминированию в древостое той или иной породы выделяем типы насаждений: с преобладанием дуба (дубняки), клёна (кленовники) и липы (липняки). Как показали наши исследования доминирование какой-либо из пород (дуба, клёна или липы) носит временный характер, все они преобладают в составе древостоя на определенных стадиях лесообразовательного процесса, в определенных лесорастительных условиях. Дуб, в наиболее благоприятных для него лесорастительных условиях (наиболее теплые экотопы), на определенном этапе развития древостоя (в спелых и перестойных насаждениях) занимает ведущие фитоценотические позиции, становясь эдификатором лесных сообществ. Клён также доминирует в спелых и перестойных насаждениях, но в менее теплых экотопах, липа, же преобладает в древостое в периоды распада верхнего яруса образованного дубом и клёном.

Исследованы 9 коренных широколиственных насаждений, в т.ч. 5 насаждений с преобладанием дуба и 4 насаждения с преобладанием клёна. Описания и подробные таксационные характеристики насаждений приведены нами в ряде публикаций (Горичев и др., 2010; Горичев, Давыдычев, 2011; Горичев и др., 2012; Горичев, Давыдычев, 2012). На основе анализа данных и в соответствии с критериями, принятыми в лесной типологии (Рысин, 1995; Рысин, Савельева, 2007) нами выделены 3 типа леса:

1) широколиственные леса на выпуклых вершинах и узких гребнях увалов с супесчаными и легкосуглинистыми свежими, периодически сухими почвами на элювии или колювии плотных горных пород (кратко ксерофильные широколиственные леса увалов);

2) широколиственные леса на покатых участках верхних частей склонов увалов и невысоких гор с супесчаными и суглинистыми свежими, периодически влажными почвами на делювии плотных горных пород (кратко мезофильные широколиственные леса увалов);

3) широколиственные леса на пологих и вогнутых участках средних частей склонов высоких хребтов с супесчаными и суглинистыми устойчиво влажными почвами на делювии плотных горных пород (кратко мезофильные широколиственные леса высоких хребтов).

Экотопы выделенных типов леса различаются, прежде всего, условиями и режимом увлажнения, мощностью почвенного горизонта, а также показателями теплообеспечености. Первый тип леса встречается локально, небольшими участками, на выпуклых вершинах и узких гребнях увалов. Почва маломощная (30-40 см), щебневато-каменистая, развивающаяся на элювии и колювии песчаников. Второй типа леса распространен на широких гребнях и в верхних частях пологих склонов увалов. Почва среднемощная (60-75 см), щебневато-каменистая или щебневато-хрящеватая, развивающаяся на продуктах выветривания песчаников или глинистых сланцев. Распространение третьего типа леса связано с участками в средних частях пологих склонов высоких хребтов, расположенных на определенной высоте, в пределах т.н. «теплого пояса». Почва среднемощная, щебневато-каменистая, развивающаяся на делювии песчаников.

В первых двух типах леса коренных насаждений преобладает как дуб, так и клён. Насаждения с преобладанием дуба обычно распространены на инсолируемых склонах, насаждения с преобладанием клена - напротив занимают теневые экспозиции склонов. В третьем типе леса в составе древостоя коренных насаждений обычно преобладает клен. Ниже приводится характеристика коренных типов насаждений.

НАСАЖДЕНИЯ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ ДУБА

Ассоциации дубняков заповедника согласно классификации П.Л. Горчаковского (1972) относятся к классу прямоствольных дубняков. По условиям увлажнения дубовые насаждения относятся к группам ксерофильных и мезофильных типов дубовых лесов по классификации Г.В. Попова (1980). Исследованные насаждения отнесены нами к 2 типам коренных насаждений: 1) дубняк сыртовый или остепненный и 2) дубняк снытево-разнотравный. Они относятся к разным типам леса, что отражает значительные их структурные различия.

Дубняк сыртовый или остепненный. Данный тип насаждений относится к типу леса ксерофильные широколиственные леса увалов. Он соответствует ассоциации дубняк коротконожково-снытево-тростниковидновейниковый, описанной П.Л. Горчаковским (1972) в районе широколиственных лесов. Исследованное насаждение (ПП-39), отнесенное к данному типу насаждений имеет следующие таксационные показатели: бонитет V класса, полнота 0,8, плотность древостоя 712 шт/га, запас древесины 186 м /га. Участие дуба в составе древостоя составляет 7 единиц, клена -1, липы - 2 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы, плотность подроста невысокая (табл. 2). Подрост дуба малочислен (0,4/0,3 тыс. шт./га), подрост клена многочисленнее, но он в основном мелкий (4,4/0,2 тыс. шт./га), также встречается редкий крупный подрост липы (0,5 тыс. шт./га) и ильма (0,2 тыс. шт./га). Разреженный подлесок образуют Rosa glabrifolia, Lonicera xylosteum, Rubus idaeus, Sorbus aucuparia, Cotoneaster melanocarpus. В травянистом ярусе в числе доминантов Brachypodium pinnatum, Carex rhizina, обильны Calamagrostis arundinacea, Fragaria viridis, Thalictrum minus, Trifolium medium, Galium boreale, широко представлены лугово-лесные и лесостепные виды (Digitalis grandiflora, Phlomis tuberose, Dracocephalum ruyschiana, Verbascum nigrum, Aconitum anthora, Achillea millefolium).

Таблица 1. Основные таксационные характеристики древостоев

Тип насаждения, состав древостоя №№ ПП Класс бонитета Полнота Плотность древостоя, шт/га Запас древесины, м3/га

1 2 3 4 5 6

Насаждения с преобладанием дуба

Дубняк остепненный

7Д1Кл2Лп 39 V 0,8 712 186,0

Дубняк снытево-разнотравный

7Д1Лп1Б1Кл+Ил, ед.Ос 38 II 1,2 636 426,6

5Д2 Кл1Б 1Лп1Ос, ед.Ил 40 I 0,9 808 411,5

5Д2Лп1 Кл 1Ил1П 47 II 0,8 776 375,3

5Д2Кл2Лп1Ил, ед П 48 II 0,8 368 290,4

Окончание таблицы 1

1 2 3 4 5 6

Насаждения с преобладанием клена

Кленовник снытево-разнотравный

5Кл2Лп2Ил1Д+П 41 I 0,9 608 198,5

4Кл3Д2П1Лп, ед. Ил, Б 49 II 0,8 772 376,5

8Кл1Б1Ил+Лп, ед.Ос, П 51 III 0,8 468 302,2

Кленовник высокотравный

5Кл4Лп1П+Ил 35 III 1,4 600 351,2

Таблица 2. Плотность подроста, тыс. шт./га

№№ Породы Всего

ПП Дуб Клен Липа Ильм Пихта Осина

Насаждения с преобладанием дуба

39 0,4/0,3 4,4/0,2 0,0/0,5 0,0/0,2 - - 4,8/1,2

38 20,4/0,0 37,2/2,2 0,8/0,2 9,6/3,2 - 0,0/0,1 68,0/5,7

40 20,0/0,0 11,6/0,1 0,8/4,2 0,0/0,5 - 0,4/0,0 32,8/4,8

47 3,0/0,0 13,0/0,0 0,0/0,7 3,2/1,0 0,2/0,7 - 19,4/2,4

48 2,4/0,5 15,0/0,4 - 6,0/1,7 - - 23,4/2,6

Насаждения с преобладанием клена

41 0,0/0,1 9,2/0,4 0,0/0,2 4,8/4,2 0,0/0,1 - 14,0/4,9

49 0,6/0,0 17,8/0,0 0,4/0,4 1,0/1,3 0,0/0,2 -

51 - 17,2/0,3 0,4/4,3 - - 17,6/4,7

35 - 2,8/0,2 0,0/2,4 32,4/0,9 0,0/0,1 - 37,6/1,2

Примечание: в числителе указана плотность мелкого подроста (высота менее 50 см), в знаменателе - крупного.

Дубняк снытево-разнотравный. Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов. Он соответствует ассоциации дубняк разнотравно-снытевый, описанной П.Л. Горчаковским (1972). Исследованные насаждения (ПП-38, ПП-40, ПП-47, ПП-48), отнесенные к данному типу насаждений имеют следующие таксационные показатели: бонитет I-II класса, полнота 0,8-1,2, плотность древостоя 368-808 шт/га, запас древесины 290-427 м /га. Участие дуба в составе древостоя составляет 5-7 единиц, клена - 1-2, липы - 1-2, ильма - не более 1 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы (табл. 2). Возобновление дуба, клена и ильма семенное, липа возобновляется вегетативно. Подрост дуба малочислен, в основном мелкий (высотой менее 50 см), крупный подрост дуба единичный, часто и вовсе отсутствует. Подрост клена значительно многочисленнее дуба, плотность мелкого подроста до 11-15 тыс. шт./га, плотность крупного подроста - до 0,4 тыс. шт./га. Возобновление липы в спелых и перестойных насаждениях слабое, мелкий подрост часто отсутствует, плотность крупного подроста 0,5-4,2 до тыс. шт./га. Плотность мелкого подроста ильма до 3-10 тыс. шт./га (иногда он отсутствует), плотность крупного 0,5-1,7 тыс. шт./га. В некоторых насаждениях встречается единичный подрост пихты. Разреженный подлесок образуют Padus avium, Lonicera xylosteum, Rubus idaeus, Sorbus aucuparia и Rosa majalis. В травянистом ярусе доминируют неморальные виды Aegopodium podagraria, Stellaria holostea, Carex pilosa, Carex rhizina, обильны Galium odoratum, Asarum europaeum, Pulmonaria obscura, Dryopteris filix-mas, Stachys sylvatica, Geum urbanum, Brachypodium pinnatum, Calamagrostis arundinacea, присутствуют виды из группы высокотравья (Aconitum lycoctonum, Heracleum sibiricum, Crepis sibirica, Cacalia

hastate, Cicerbita uralensis), а также лугово-опушечные (Stachys officinalis).

НАСАЖДЕНИЯ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ КЛЕНА

Выделены 2 типа коренных насаждений: кленовник снытево-разнотравный и кленовник высокотравный, относящиеся к разным типам леса.

Кленовник снытево-разнотравный. Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов. Он по ряду признаков близок ассоциации кленовник ясменниково-снытевый описанной П.Л. Горчаковским (1972). Данный тип насаждений встречается в верхних частях покатых теневых склонов увалов на высоте около 500 м и выше.

Исследованные насаждения (ПП-41, ПП-49, ПП-51) характеризуются следующими таксационными показателями: бонитет I-III класса, полнота 0,8-0,9, плотность древостоя 468-772 шт/га, запас 199-376 м /га. Участие клена в составе древостоя составляет 4-8 единиц, дуба - 1-3, липы 1-2, ильма 1-2 единицы (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы (табл. 2). Подрост клена встречается во всех насаждениях, мелкий подрост многочислен, до 18 тыс. шт./га, крупный подрост редкий или единичный - до 0,4 тыс. шт./га. Подрост дуба единичный, часто отсутствует. Возобновление липы в спелых и перестойных насаждениях слабое, подрост единичный, плотность крупного подроста - 0,2-0,7, максимально 4,2 тыс. шт./га, мелкий подрост часто отсутствует, Плотность крупного подроста ильма 1,3-4,3 тыс. шт./га, плотность мелкого подроста 0,4-5 тыс. шт./га. В кленовых насаждениях часто встречается единичный подрост пихты. Редкий подлесок формируют Lonicera xylosteum, Rubus idaeus, Padus avium, Sorbus aucuparia. В травянистом ярусе в числе доминантов Stellaria holostea, Dryopteris filix-mas, Carex pilosa, Carex rhizina, Aegopodium podagraria, Galium odoratum, присутствуют некоторые виды высокотравья.

Кленовник высокотравный. Данный тип насаждений относится к типу леса мезофильные широколиственные леса высоких хребтов. Он соответствует ассоциации кленовник крупнопапоротниковый описанной П.Л. Горчаковским (1972). Исследованное насаждение (ПП-35) характеризуется следующими таксационными показателями: бонитет III класса, полнота 1,4, плотность древостоя 600 шт/га, запас 351 м /га. Участие клена в составе древостоя составляет 5 единиц, липы - 4, ильма -менее 1 единицы, пихты - 1 единица, дуб в составе древостоя отсутствует (табл. 1). В возобновлении участвуют все широколиственные породы, за исключением дуба (табл. 2). Подрост клёна малочислен - 2,8/0,2 тыс.шт/га, редкий крупный подрост липы 2,4 тыс.шт/га, многочисленный мелкий подрост ильма - 32,4/0,9 тыс.шт/га, единичный крупный подрост пихты. Редкий подлесок формируют Sorbus aucuparia, Padus avium и Rubus idaeus. В травянистом ярусе в числе доминантов: Aegopodium podagraria, Dryopteris filix-mas, Carex pilosa, Galium odoratum, Stellaria holostea, Pulmonaria obscura, присутствуют виды из группы высокотравья (Aconitum lycoctonum, Crepis sibirica, Heracleum sibiricum, Cacalia hastate, Valeriana officinalis, Campanula latifolia), а также некоторые нитрофильные и бореальные (Lamium album) виды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н. Типы широколиственных лесов провинции смешанных широколиственно-темнохвойных лесов Южного Урала // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 12. С. 51-53. - Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н., Алибаев Ф.Х., Кулагин А.Ю. Широколиственно-темнохвойные леса

188

Южного Урала: пространственная дифференциация, фитоценотические особенности и естественное возобновление. Уфа: Гилем, 2012. 176 с. - Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н. Широколиственные леса Южно-Уральского заповедника (распространение и особенности структуры) // Бюллетень Ботан. сада Саратовского гос. ун-та. Вып. 10. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2012. С. 38-46. - Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н. Особенности строения некоторых типов широколиственных лесов Южно-Уральского заповедника // Вопросы изучения биологического разнообразия и геологических памятников природы охраняемых природных территорий Южного Урала. Сб. научных трудов. Вып. 4. Уфа: Информреклама, 2012. С. 104-118. - Горчаковский П. Л. Растения европейских широколиственных лесов на восточном пределе их ареала. Свердловск: Уральск. филиал АН СССР, 1968. 206 с. - Горчаковский П.Л. Широколиственные леса и их место в растительном покрове Южного Урала. М.: Наука, 1972. 146 с.

Попов Г.В. Леса Башкирии. Уфа: Башкирск. книжн. изд-во, 1980. 144 с.

Рысин Л.П. Тип экосистемы как элементарная единица в оценке биоразнообразия на экосистемном уровне // Экология. 1995. № 4. С. 259-262. - Рысин Л.П., Савельева Л.И. Кадастры типов леса и типов лесных биогеоценозов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. 144 с.

Флора и растительность Южно-Уральского государственного природного заповедника. Уфа: Гилем, 2008. 528 с.