Ранговая структура ельников в лесах различного функционального назначения Московской области

ЭКОЛОГИЯ

РАНГОВАЯ СТРУКТУРА ЕЛЬНИКОВ В ЛЕСАХ РАЗЛИЧНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Л.В. СТОНОЖЕНКО, доц. каф. лесоустройства и охраны леса МГУЛ,

С.А. КОРОТКОВ, доц. каф. лесоводства и подсочки леса МГУЛ, канд. биол. наук

Закономерности строения древостоев дают основания судить об устойчивости к внешним и внутренним факторам. Структура древостоя в основном определяет всю ценотичес-кую структуру лесного фитоценоза. Строение древостоев влияет на интенсивность биогео-ценотических процессов, эффективность продуцирования и депонирования органического вещества, устойчивость и биосферные функции древесных ценозов [3]. Под строением древостоев понимается совокупное сочетание характера изменчивости таксационных показателей, распределение деревьев по значениям этих показателей и соотношение этих показателей между собой в процессе динамики лесного сообщества. Закономерности строения древостоев эффективно выражаются не в абсолютных, а в относительных цифрах [1, 4].

Оценка устойчивости проводилась по ранговой структуре насаждений. Ранг дерева достаточно точно определяется через его диаметр. Исследование строения древостоев по диаметрам дает ценную информацию о свойствах этих древостоев, в том числе и об их стабильности.

Нам представляется весьма информативной разность между величинами конкретных редукционных чисел по диаметру 10-го и 1-го классов местоположения [2] - AD .

Критерий AD показывает меру гетерогенности древостоя по диаметрам. Его высокие значения присущи обычно ненарушенным древостоям, способным к длительному самовоспроизведению. Напротив, низкие значения, указывающие на гомогенность древостоя, могут служить сигналом неустойчивости данной лесной экосистемы. Стрессовые нагрузки на ценопопуляцию древесных растений, будь то рубки ухода или сильный пресс рекреации, уменьшают варьирование по диаметрам.

Варьирование диаметров складывается, прежде всего, из возрастного строения

stonozhenko@mgul.ac.ru

древостоя. Дальнейший анализ возможен на нескольких уровнях: 1) всей ценопопуляции без учета отдельных поколений; 2) элемента леса [1], 3) яруса в сложных древостоях.

Было проведено сравнение показателей ранговой структуры ельников Щелковского учебно-опытного лесхоза и национального парка «Лосиный остров». Исходя из истории формирования и развития насаждений, все пробные площади условно подразделены на 3 группы.

1. Ельники на начальной стадии формирования, где ель, с большой долей вероятности, постепенно сменит сосну и березу.

2. Условно стабильные ельники, в которых за 10 лет не произошло существенных изменений.

3. Ельники, близкие к распаду, в которых значителен процент отпада и сухостоя, нет молодых деревьев, подрост редкий и неблагонадежный.

На рис.1 представлена связь показателя ранговой структуры AD^ с возрастом древостоев (соответственно на примере ЩУОЛХ и национального парка «Лосиный остров»).

Большее варьирование рядов распределения по диаметрам в «Лосином острове», чем в ЩУОЛХ, объясняется смешанным характером и более сложным строением дре-востоев в национальном парке (в ЩУОЛХ для исследования были подобраны чистые одновозрастные ельники).

Как правило, показатель АОотн для элемента леса в молодом возрасте достаточно высок и имеет тенденцию к уменьшению с возрастом. Отсутствие пробных площадей в молодняках НП «Лосиный остров» и недостаточное их количество в средневозрастных насаждениях не позволяет достоверно определить характер тренда в левой половине кривой, характеризующей ельники национального парка.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011

173

ЭКОЛОГИЯ

AD

AD

отн

Рис. 2. Изменение ADoth и количества деревьев с возрастом на ППП 6 по основному ярусу

AD

отн

Рис. 3. Изменение AD и количества деревьев с возрастом на ППП 6 с учетом второго яруса

174

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011

ЭКОЛОГИЯ

На основании сравнения полиномиальных трендов двух лесных массивов можно косвенно судить о сравнительно благополучном состоянии ели в приспевающих и спелых смешанных древостоях НП «Лосиный остров», несмотря на достаточно сильный антропогенный стресс со стороны мегаполиса.

Наиболее интересно проследить динамику структурных изменений в древостое в течение длительного времени на постоянной пробной площади. На рис. 2 и 3 представлены результаты наблюдений на 111111 6 кв.37 Свердловского лесничества. Наблюдения проводятся с 1954 г Древостой условно одновозрастный.

Исходя из уменьшения густоты древостоя можно выделить периоды «полураспада» с 63 до 68 лет и с 74 до 87.

Это было время успешного возобновления, которое за период с 92 до 101 года позволило сформировать 2-й ярус и с учетом занятых ниш.

Данные наблюдений подтверждают уменьшение показателя AD с возрастом. Часто снижение показателя AD совпадает

отн

со снижением густоты древостоя, однако, как видно на рис.2, в возрастах 74-87 лет наблюдается увеличение AD . Лри значительном снижении густоты древостоя это может свидетельствовать о проявлении устойчивости биоценоза. В дальнейшем стабильность структуры 1-го яруса поддерживалась на протяжении последующих 20-ти лет. Рассмотрение этого же насаждения с включением в расчеты 2-го яруса подтверждает возможность использования показателя ранговой структуры древостоя как индикатора устойчивости насаждения.

Лоявление молодого поколения леса, а тем более массовый выход его во 2-ой ярус свидетельствуют о проявлении динамической стабильности насаждения.

В процессе формирования средневозрастных насаждений отпад, как правило, идет за счет угнетенных стволов. 1о достижении определенного возраста и структуры древостоя в отпад начинают поступать господствующие деревья. Уровень максимального значения запаса насаждений считается возрастом естественной спелости. Одним из критериев начинающегося отпада господс-

твующих деревьев является уменьшение показателя структуры древостоя AD

С возрастом AD уменьшается. На этот процесс могут накладываться антропогенные нагрузки, приводя его к ускорению. Сильно нагруженные насаждения лесопарков или насаждения, находящиеся на значительном удалении от населенных пунктов, могут иметь другие сценарии развития. Однако для всех сценариев можно использовать AD как критерий естественной спелости. 1о нашему мнению, это гибкий и в то же время достаточно информативный критерий, позволяющий учитывать условия, в которых существует и развивается насаждение. Результаты исследований показывают основные тенденции изменения показателя ранговой структуры:

1. Указатель ранговой структуры AD снижается с увеличением возраста древостоя. Это естественный процесс, обусловленный изреживанием древостоя.

2. В смешанных древостоях варьирование рядов распределения по диаметрам больше, чем в чистых насаждениях, что свидетельствует о большей устойчивости первых.

3. AD^ варьирует в пределах от 0,8 до 1,3. Значительные отклонения от этого диаметра свидетельствуют об изменениях в строении насаждений, вызванных или внешним воздействием или проявлением динамической устойчивости (появление 2-го яруса).

Библиографический список

1. Третьяков, Н.В. Закон единства в строении насаждений / Н.В. Третьяков. - М.-Л.: «Новая деревня», 1927. - 114 с.

2. Высоцкий, К.К. Закономерности строения смешанных древостоев / К.К. Высоцкий. - М., 1962. - 178 с.

3. Лебков, В.Ф. Типы строения древостоев / В.Ф. Леб-ков. - М.: Лесоведение, 1989. - № 4. - С. 12-21.

4. Тюрин, А.В. Таксация леса / А.В. Тюрин. - М.: Го-слестехиздат, 1945. - 376 с.

5. Киселева, В.В. К истории формирования ельников «Лосиного острова» и оценке их устойчивости / В.В. Киселева, С.А. Коротков, Л.В. Стоноженко и др. // Науч. тр. национального парка «Лосиный остров». - М.: ВНИИЛМ., 2009. - Вып. 2. - С. 61-74.

6. Стоноженко, Л.В. Методические подходы к исследованию структуры ельников и обоснование их возраста спелости / Л.В. Стоноженко, С.А. Коротков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2010. - № 3(72). - С. 141-145.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011

175