Видовой состав и надземная Фитомасса живого напочвенного покрова в кедровниках различных периодов восстановительно-возрастной динамики

Видовой состав и надземная фитомасса живого напочвенного покрова в кедровниках различных периодов восстановительно-возрастной динамики

С. В. Залесов, д.с.-х.н, профессор, Уральский государственный лесотехнический университет; В. А. Галако, к.с.-х.н, доцент, Ботанический сад УрО РАН; И. В. Пре-

деина, Природный парк «Самаровский чугас»;А. Н. Павлов, Ханты-Мансийский лесхоз

Известно (Рысин, Золотова, 1968; Казанская, Калмакарова, 1971; Репшас, 1975; Балашова, 1973; Таран, Спиридонов, 1975; Полякова и др., 1981; Рысин, Полякова, 1987; Рысин, Рысина, 1987; Конашова, 2000), что живой напочвенный покров (ЖНП) является важным компонентом лесного фитоценоза, своеобразным индикатором лесорастительных условий. Равнинные кедровники средней подзоны тайги Тюменской области формируются в 2 этапа, первый из которых продолжается около 360 лет и подразделяется на три периода: до 100 лет; 101—180 лет и 181—360 лет. Каждый из вышеуказанных периодов, в свою очередь, согласно исследованиям Е. М. Смолоного-ва и С. В. Залесова (2002), подразделяется на фазы морфоценогенеза. Логично предположить, что ЖНП в различные периоды восстановительновозрастной динамики кедровых древостоев будет существенно различаться по видовому составу и надземной фитомассе, а следовательно, и по его влиянию на другие компоненты биогеоценоза.

Наши исследования проводились на 31 постоянной пробной площади (ППП), заложенных в кедровниках Природного парка «Самаровский чугас» (средняя подзона тайги Западной Сибири), находящихся на разных периодах восстановительно-возрастной динамики. Насаждения здесь относились к двум доминирующим в районе исследований типам леса: кедровник зеленомошно-

ягодниковый и кедровник зеленомошно-мелко-травный.

На всех площадках помимо общепринятых таксационных измерений и установления таксационных показателей древостоя и подроста изучался живой напочвенный покров методом учетных площадок. Учетные площадки размером 0,5%0,5 м закладывались равномерно в количестве 15—20 штук на каждой ППП. На учетных площадках ЖНП срезался на уровне поверхности почвы, разбирался по видам и взвешивался в свежесобранном состоянии. От каждого вида отбиралась навеска, которая высушивалась до абсолютно сухого состояния с последующим установлением надземной фитомассы в абсолютно сухом состоянии по каждому виду и ЖНП в целом на ППП и на 1 га. Полученные экспериментальные данные обрабатывались методами вариационной статистики на персональных ЭВМ.

Исследования показали, что живой напочвенный покров кедровников на всех периодах восстановительно-возрастной динамики не отличается большим разнообразием. Всего нами зафиксирован 51 вид травянистых и кустарничковых растений, относящихся к 28 семействам и 14 видов мхов.

Данные о надземной фитомассе и встречаемости отдельных видов ЖНП в первом периоде восстановительно-возрастной динамики кедровников зеленомошно-ягодникового типа леса приведены в табл. 1.

Материалы табл. 1 свидетельствуют, что количество видов ЖНП на этом периоде формирования кедровников не превышает шестнадцать, при общей надземной фитомассе в абсолютно сухом состоянии — 256—629 кг/га.

Для первого периода восстановительно-возрастной динамики характерно мозаичное расположение ЖНП. Так, показатели проективного покрытия варьируются от 10% (ППП 6) до 65% (ППП 15). Общими для всех обследованных пробных площадей являются кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный и

звездчатка лесная. Остальные виды ЖНП встречаются только на части ППП.

Особо следует отметить очень низкую долю ягодниковых кустарничков в общей надземной фитомассе ЖНП. Так, черника встречается только на ППП 5 , и ее проективное покрытие даже на этой ППП не превышает 10%.

1. Характеристика живого напочвенного покрова в насаждениях первого периода восстановительновозрастной динамики

Вид живого напочвенного покрова Постоянно пробные площади

20 6 5 15

Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га

Кислица обыкновенная 95 8 75 7 90 7 100 65

Плеурозий Шребера 40 108 45 87

Кочедыжник женский 85 230

Гилокомий блестящий 15 10 55 170

Седмичник европейский 20 0,3 10 0,2 20 1 35 3

Линнея северная 15 1 55 9 30 23

Вейник лесной 15 8

Майник двулистный 90 5 80 10 90 12 60 17

Кампилий звездчатый 15 5 25 32 5 4

Брий бледный 5 12 5 5

Звездчатка лесная 100 27 20 2 80 10 5 1

Хвощ лесной 100 52 65 13 35 14

Вороний глаз 35 6 5 1

Кукушкин лен 60 106,1 5 0,34

Голокучник трехраздельный 100 141 90 84

Брусника 20 23 70 45

Княженика 25 3,5

Г рушанка круглолистная 10 1 5 1

Борец высокий 5 2

Ожика бледная 70 27

Плаун годовалый 50 152 15 8

Черника 10 6

Щитовник мужской 85 46

Подмаренник северный 10 0,28

Костяника 90 34

Манник большой 6

Общая масса на ППП, кг/га 326,6 256,2 419,4 628,6

Итого видов на ППП 15 7 16 16

Проективное покрытие, % 39 10 48 65

2. Характеристика живого напочвенного покрова насаждений зеленомошно-ягодникового типа леса во второй период восстановительно-возрастной динамики

Вид живого напочвенного покрова Постоянно пробные площади

24 30 25 16

Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га Встречаемость, % Фитомасса, кг/га

Кислица обыкновенная 10 4 45 8 50 11 100 22

Плеурозий Шребера 35 147 5 2 70 320

Гилокомий блестящий 5 1 10 3 95 442

Седмичник европейский 10 1 35 1

Линнея северная 5 12 30 2 15 4 50 28

Вейник лесной 5 9 15 3

Майник двулистный 5 3 60 11 35 20 90 20

Кампилий звездчатый 5 43

Брий бледный 5 4

Звездчатка лесная 10 7 20 5

Хвощ лесной 55 24 30 8 20 34

Вороний глаз 5 0,3

Кукушкин лен 5 3

Голокучник трехраздельный 5 1 40 47 25 21

Брусника 10 1

Плаун годовалый 15 17

Черника 25 43 40 51 60 259 5 4

Щитовник мужской 85 62

Незабудка дернистая 5 0,4

Дикранум многоножковый 5 1

Мерингия бокоцветная 5 38

Земляника лесная 10 1

Полевица тонкая 5 49

Сфагнум 5 37

Василистник малый 5 1

Птилиум гребенчатый 10 4

Гипн кипарисовый 5 1

Подорожник средний 5 2

Ожика волосистая 15 1

Общая биомасса на ШШ, кг/га 79 329,8 4243 979

Итого видов на ШШ 7 12 15 18

Проективное покрытие, % 5 26 25 73

Существенно отличается от описанной характеристики ЖНП во втором периоде восстановительно-возрастной динамики кедровников (табл. 2).

Последнее проявляется в большем варьировании числа видов живого напочвенного покрова, а также показателей проективного покрытия и надземной фитомассы. При этом ППП с большим числом видов ЖНП характеризуются большей

надземной фитомассой и проективным покрытием. Ряд видов ЖНП встречается на всех ППП, характеризующих второй период восстановительно-возрастной динамики кедровников. К ним относятся кислица обыкновенная, майник двулистный, Линея северная и черника. Однако, если кислица обыкновенная и майник двулистный были представлены и на ППП, характеризующих первый период восстановительно-возрастной дина-

3. Характеристика живого напочвенного покрова в древостоях третьего периода восстановительновозрастной динамики кедровников

Вид живого напочвенного покрова Постоянно пробные площади

17 28 18 22 31 29

Встречаемость % с са 2 Ь я © - % а- % & « Вм е с 8 2 2 * я © Встречаемость % с 8 2 2 * я © - а% чь ет Всем с 8 2 2 * я © - % а- % 5 й 6 ° ° 8 Вм е с 8 ¡5 2 * я © Встречаемость, % Фитомасса, кг/га

Кислица обыкновенная 95 22 35 4 95 39 75 11 50 4 65 6

Плеурозий Шребера 95 645 55 87 50 358 10 67

Кочедыжник женский 100 193

Гилокомий блестящий 60 139 15 29 40 275 5 2 5 3

Седмичник европейский 30 2 20 3 55 5 15 1 20 1 25 1

Линнея северная 85 39 65 49 75 35 15 8 45 11 30 5

Вейник лесной 45 49 30 3 35 2

Майник двулистный 100 41 85 46 100 38 85 30 70 11 80 15

Кампилий звездчатый 25 67 25 41

Брий бледный 30 15 10 1

Звездчатка лесная 25 11 20 1 40 6 10 2 75 8

Хвощ лесной 80 116 10 2 55 10 45 9 10 2

Вороний глаз 5 2

Кукушкин лен 75 214 10 20 5 1

Голокучник трехраздельный 80 46 85 105 50 19 60 80

Брусника 25 19 35 44

Княженика 40 10 15 2 15 1 5 1 5 1

Грушанка круглолистная 15 4 5 0,5 5 0,3

Ожика бледная 65 151 75 206

Плаун годовалый 20 64 10 14 10 8

Черника 30 81 75 185 50 146 60 59 25 140

Щитовник мужской 85 137

Марьянник луговой 20 1

Дикранум многоножковый 15 193

Мерингия бокоцветная 5 1

Герань лесная 10 1

Плаун сплюснутый 5 2 5 1

Земляника лесная 10 2

Недоспелка копьевидная 5 2

Мятлик лесной 15 4 25 1

Княжик сибирский 10 12

Кипрей узколистный 5 2 5 0,2

Птилиум гребенчатый 10 6 5 3

Сфагнум 35 292

Сныть обыкновенная 5 2

Ортилия однобокая 5 1

Палуделла оттопыренная 5 35

Мышиный горошек 5 1

Костяника 5 8

Вейник наземный 20 3 15 5

Морошка 10 4

Общая биомасса на ШШ, кг/га 2195 692 1322,2 250 136 319,3

Итого видов на ШШ 22 17 24 14 12 16

Проективное покрытие, % 90 57 70 20 13 22

мики кедровников, то Линея северная и черника характерны только для кедровников второго периода.

Особого внимания заслуживает тот факт, что показатель встречаемости черники достигает 60%, а на ППП 25 ее доля в надземной фитомассе ЖНП достигает 66,3%. Другими словами, кедровники второго периода восстановительно-возрастной динамики зеленомошно-ягодникового типа леса могут служить базой для заготовки ягод черники.

Переход в третий период восстановительновозрастной динамики характеризуется изменением состава древостоя. Доминирование ели и пихты сменяется на доминирование кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour). Мозаичность древесного полога усиливается, что сопровождается дальнейшим увеличением мозаичности ЖНП. Материалы табл. 3 свидетельствуют, что в третьем периоде восстановительно-возрастной динамики кедровников в ЖНП насчитывается 12—22 вида. При этом общая надземная фитомасса ЖНП варьирует от 135 до 2194 кг/га.

Общими для всех ППП являются такие виды, как кислица обыкновенная, седмичник европейский, Линея северная и майник двулистный. Доминантами по надземной фитомассе в этот период являются плеурозий Шребера, черника и голо-кучник трехраздельный. Для третьего периода восстановительно-возрастной динамики кедровников характерно также очень существенное различие показателей проективного покрытия ЖНП на ППП (от 13 до 90%).

Обобщая материалы проведенных исследований, можно сделать следующие выводы:

1. Под пологом кедровых древостоев средней подзоны тайги Западной Сибири произрастает 51 вид живого напочвенного покрова. Наиболее встречающимися видами в условиях кедровников зеленомошно-ягодникового и и зеленомошно-раз-нотравного являются виды таежного мелкотравья (кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, линея северная, звездчатка

лесная) и зеленые мхи (плеурозий Шребера, голо-кучник блестящий).

2. Травянистые растения являются доминантами ЖНП только в первом периоде восстановительно-возрастной динамики кедровников. В формировании ЖНП в последующие периоды активное участие принимают мхи и ягодниковые кустарнички.

Насаждения зеленомошно-ягодникового типа леса отличаются от таковых зеленомотттно-мелко-травного типа леса более бедным видовым составом и меньшей надземной фитомассой ЖНП.

4. Лучшие условия для роста и развития подроста хозяйственно ценных пород создаются в третьем периоде восстановительно-возрастной динамики кедровников. Последнее объясняется пониженной конкуренцией всходам и подросту хвойных пород со стороны ЖНП.

5. Данные о видовом составе и надземной фитомассе живого напочвенного покрова должны учитываться при проектировании и проведении противопожарных и других лесоводственных мероприятий, направленных на сохранение их продуктивности и устойчивости.

Литература

1 Балашова, О. Н. Изменение растительности сложных боров под влиянием деятельности человека // Лесоводственные исследования в Серебрянском опытном лесничестве. — М.: Наука, 1973. - С.21-35.

2 Конашова, С. И. Эколого-лесоводственные основы формирования и повышения устойчивости рекреационных лесов: автореф. дис. ... д.с.-х.наук. — Екатеринбург, 2000. — 36 с.

3 Полякова, Г. А., Малышева, Т. В., Флеров, В. А. Антропогенное влияние на сосновые леса Подмосковья. — М.: Наука. 1981. — 144 с.

4 Рысин, Л. П., Золотова, Ф. Н. К методике определения продуктивности надземной части травяного покрова // Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения хозяйства в лесопарковых условиях Подмосковья. — М.: Наука, 1968. — С. 138—144.

5 Рысин, Л. П., Полякова, Г. А. Влияние рекреационного лесопользования на растительность // Природные аспекты рекреационного использования леса. — М.: Наука, 1987. — С. 4—26.

6 Рысин, Г. П., Рысина, Л. П. Природные аспекты рекреационного использования леса. — М., 1987. — С. 26—35.

7 Смолоногов, Е. П., Залесов, С. В. Эколого-лесоводственные основы организации и ведения хозяйства в кедровых лесах Урала и Западно-Сибирской равнины: монография. — Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2002. — 186 с.