Фитомасса и продуктивность древостоев дуба черешчатого в национальном парке «Хвалынский»

7. Черепнин В.Л. Основные типы леса Минусинского лесхоза и некоторые предложения по ведению хозяйства в них // Вопросы лесного хозяйства Сибири и Дальнего Востока. - Красноярск, 1959. - С. 129-135.

8. Шутяев А.М., Вересин М.М. Продуктивность географических популяций сосны обыкновенной // Лесн. хоз-во. - 1990. - № 11. - С. 36-38.

---------♦-----------

УДК 581.55 С.Н. Поликанов, В.А. Болдырев, Т.Н. Давиденко

ФИТОМАССА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДРЕВОСТОЕВ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО В НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ «ХВАЛЫНСКИЙ»

В статье представлены результаты исследования запаса фитомассы и первичной продукции чистых и смешанных дубовых фитоценозов национального парка «Хвалынский».

Ключевые слова: дуб черешчатый, фитомасса, продуктивность, дубрава, национальный парк.

S.N. Polikanov, V.A. Boldyrev, T.N. Davidenko

PHYTOMASS AND PRODUCTIVENESS OF THEENGLISH OAK FOREST STANDS IN THE «KHVALYNSKY» NATIONAL PARK

The research results of phytomass and primary production stock of the unmixed and mixed oak phytocenos-es in the «Khvalynsky» national parkare given in the article.

Key words: English oak, phytomass, productiveness, oak wood, national park.

Вопросы количественной оценки фитомассы древостоев и отдельных ее фракций активно прорабатываются с середины прошлого столетия. Первоначально фитомасса лесных сообществ рассматривалась как потенциально возможный вид топлива, однако глобальное потепление климата и связанные с ним проблемы заставили взглянуть на роль лесов с другой точки зрения. Одной из основных функций леса является участие в углеродном цикле, что обусловило повышение интереса исследователей к проблемам определения общей фитомассы древостоев как главных эдификаторов сообществ, в которых сосредоточена основная доля углерода экосистем [8].

Целью настоящего исследования являлась оценка запаса фитомассы и продуктивности чистых и смешанных древостоев дуба черешчатого (Quercus юЬш 1_.) национального парка «Хвалынский» (НПХ), расположенного в северной части Саратовского Правобережья. НПХ является уникальным природным комплексом, лесопокрытая площадь которого составляет 92,4% от всей площади парка.

Объектами исследования явились чистые и смешанные насаждения дуба черешчатого, произрастающие на территории НПХ на дерновой лесной супесчаной почве. Пробные площади были заложены в дубравах: злаковой, коротконожковой, осоково-злаковой; клено-дубравах: осоково-ландышевой и ландышевой, которые являются наиболее распространенными фитоценозами в районе исследования.

Запас фитомассы рассчитывался для каждого дерева отдельно. Для этого в каждом сообществе на учетных площадках (20х20 м) проводилось определение видовой принадлежности, высоты, диаметра стволов деревьев с использованием стандартных методик [5, 6, 9-11]. Для оценки запасов фитомассы древостоя и годового прироста использовались пересчетные коэффициенты [2]. Определение надземной фитомассы подроста и кустарников проводили взвешиванием модельных экземпляров в сыром и абсолютно сухом состоянии. Для учета надземной фитомассы травяного яруса в каждом фитоценозе травостой срезался на 10 площадках в 1 м2 [1], затем из каждой пробы отбиралась навеска, которую доводили до постоянной массы при 105°С. Формула древостоя рассчитывалась исходя из запасов фитомассы.

Названия видов сосудистых растений приводятся по «Флоре средней полосы Европейской части СССР» [7] с изменениями по сводке С.К. Черепанова [12].

Лесные сообщества с преобладанием в древостое дуба занимают значительные площади на территории НПХ, но в последнее время рядом исследователей отмечается тенденция увеличения доли клена остролистного (Acer platanoídes 1_.) в составе древесного яруса [4], что отражается на запасах фитомассы.

Дубрава злаковая, расположенная на плакоре, характеризуется незначительным присутствием в древостое клена остролистного. Древесный ярус характеризуется выравненностью, его средняя высота 12,5 м.

Вестник,КрасТЛУ. 2010. № 11

В подросте присутствует клен остролистный (Acerplatanoides L.), в подлеске - бересклет бородавчатый (Eu-onymus verrucosa Scop.). В травостое доминируют мятлик узколистный (Poa angustifolia L.), ежа сборная (Dactylis glomerata L), коротконожка перистая (Brachypodium pinnatum (L.) see Palisot). Средняя высота травостоя составляет 15,8 см, общее проективное покрытие (ОПП) - 43%.

Дубрава коротконожковая, описанная на плакоре, характеризуется незначительной высотой древостоя (в среднем 10,9 м). В древостое кроме дуба имеется примесь осины (Populus tremula L.), составляющей подрост. Кустарниковый ярус сложен вишней степной (Cerasus fruticosa Pall.) и спиреей городчатой (Spiraea crenata L.). В травостое обильны коротконожка перистая, ландыш майский (Convallaria majalis L.), купена лекарственная (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce) и вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth). Травостой невысокий (в среднем 18,5 см), ОПП - 65%.

Дубрава осоково-злаковая на плакоре, древостой монодоминантный, со средней высотой 11,8 м. Подрост представлен кленом остролистным. В подлеске имеются бересклет бородавчатый и боярышник волжский (Crataegus volgensis Pojark.). Доминанты травостоя - пырей промежуточный (Elytrigia intermedia (Host) Nevski), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), мятлик узколистный, осока приземистая (Carex supina Willd. ex Wahlenb.), осока ранняя (Carex praecox Schreb.). Средняя высота травостоя составляет 14,7 см, ОПП - 74%.

Клено-дубрава ландышево-осоковая расположена на плакоре, высота древостоя варьирует от 9 до 14 м (в среднем 13 м). Подрост представлен кленом остролистным, подлесок - бересклетом бородавчатым. В травостое доминируют ландыш майский и осока волосистая (Carex pilosa Scop.); обильны звездчатка ланцетолистная (Stellaria holostea L.), купена лекарственная (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce), сочевичник весенний (Lathyrus vernus (L.) Bernh.). Средняя высота травостоя равна 22,4 см, ОПП - 57%.

Клено-дубрава ландышевая на склоне юго-восточной экспозиции крутизной 23° характеризуется присутствием в древостое клена остролистного и липы сердцелистной (Tilia cordata Mill.), высота древесного яруса в среднем 13 м. В подросте имеется клен остролистный, в кустарниковом ярусе - лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, боярышник волжский, жимолость лесная (Lonicera xylosteum L.). Травостой сложен ландышем майским, снытью обыкновенной (Aegopodium podagraria L.), ясменником пахучим (Galium odoratum (L.) Scop.). Средняя высота травостоя составляет 24 см, ОПП - 62%.

Анализ полученных данных показал, что основной вклад в запасы фитомассы вносит древесный ярус (табл.).

Запасы фитомассы и продуктивность дубовых древостоев

Формула древостоя Густота древостоя, экз./га Запас фитомассы и годовой прирост, ц/га

Фитоценоз Древостой Кустарники Подрост Травостой Общий запас Годовой прирост древостоя

Дубрава злаковая 10Д ед. Кл 550 2754,155 0,057 1,514 2,000 2757,726 162,302

Дубрава коротконожковая 8Д2Ос 875 1175,555 0,684 0,010 2,377 1178,626 60,930

Дубрава осоковозлаковая 10Д 625 2841,558 0,014 0,064 2,767 2844,402 164,728

Клено-дубрава ландышево-осоковая 7Д3Кл 1300 2807,118 0,002 0,001 2,667 2809,788 136,086

Клено-дубрава ландышевая 6Д4Кл ед. Л 875 1664,627 3,027 0,151 1,891 1669,696 85,983

Большинство сообществ характеризуются незначительной вариацией древесного яруса по высоте и диаметру стволов (11-13 м, 25-30 см соответственно). Поэтому основной вклад в разницу запаса фитомассы вносит долевое участие сопутствующих дубу пород в составе древостоя. Дуб обладает самыми высокими показателями массы древесины, соответственно и запас фитомассы чистых дубрав отличается самыми высокими значениями.

Запас фитомассы подроста и подлеска отличается значительной вариабельностью в разных фитоценозах, при этом клено-дубрава ландышево-осоковая характеризуется самыми низкими их показателями. Наибольший вклад в высокие значения фитомассы подроста в дубраве злаковой вносит клен остролистный, долевое участие которого в составе яруса может достигать 80-90%.

Для травяного яруса всех исследованных фитоценозов величины запасов фитомассы сходны, что связано с близкими значениями ОПП видов.

Наибольшее значение годового прироста отмечается в дубраве осоково-злаковой и дубраве злаковой, что связано в первую очередь с составом древостоя. Наименьшее значение годового прироста отмечено для дубравы коротконожковой и клено-дубравы ландышевой, имеющей в составе древесного яруса кроме дуба клен остролистный, осину и липу мелколистную, что закономерно отражается на первичной продукции фитоценозов, несмотря на значительную густоту древостоя.

Таким образом, наиболее распространенные варианты растительных сообществ НПХ с доминированием в древостое дуба черешчатого характеризуются значительным разнообразием структурных и видовых компонентов. Чистые дубовые насаждения имеют сходные показатели запаса фитомассы и первичной продукции, значительно превышающие показатели в смешанных фитоценозах. Это обуславливает большую ценность чистых дубовых фитоценозов по сравнению с сообществами, в которых наряду с дубом в качестве содоминанта выступают другие лиственные породы.

Литература

1. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах / Н.И. Базилевич [и др.]. -

М.: Мысль, 1978. - 184 с.

2. Болдырев В.А. К изучению запасов фитомассы древостоя в нагорных лесах Саратовского Правобережья // Вопр. лесной экологии, биоценологии и охраны природы в степной зоне. - Куйбышев, 1988. -С. 11-14.

3. Болдырев В.А., Невский С.А. Влияние орографических и эдафических факторов на жизненное состояние древостоев нагорных лесов Саратовского Правобережья // Докл. РАЕН. - Саратов, 2000. - Вып. 2. - С. 51-56.

4. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России /

А.С. Исаев [и др.] // Лесоведение. - 1993. - № 5 . - C. 3-10.

5. Корчагин А.А. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. - Л.: Наука, 1976. - Т. 5. -С. 7-320.

6. Лесотаксационный справочник. - М.: Лесн. пром-сть, 1973. - 208 с.

7. Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. - Л.: Колос, 1964. - 880 с.

8. Старцев А.И. Фитомасса чистых и смешанных древостоев сосны обыкновенной в Нижегородской и

Костромской областях // Лесоведение. - 2007. - № 2. - С. 51-56.

9. Сукачев В.Н. Основные понятия лесной биогеоценологии // Основы лесной биогеоценологии. - М.: Наука, 1964. - С. 5-49.

10. Тарасов А.О. Руководство к изучению лесов юго-востока европейской части СССР. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1981. - 102 с.

11. Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов (методы изучения и результаты) // Лесоведение и

лесоводство (итоги науки и техники, ВИНИТИ АН СССР). - М., 1975. - Т. 1. - С. 9-189.

12. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - СПб.: Мир и семья, 1995. - 992 с.

--------♦------------