Естественное восстановление структуры ценопопуляций ели сибирской и пихты сибирской под пологом коротко-производных березняков в горах Южного Урала

Лесное хозяйство

ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ ЕЛИ СИБИРСКОЙ И ПИХТЫ СИБИРСКОЙ ПОД ПОЛОГОМ КОРОТКО-ПРОИЗВОДНЫХ БЕРЕЗНЯКОВ В ГОРАХ ЮЖНОГО УРАЛА Н.С. ИВАНОВА,

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник Г.В. АНДРЕЕВ,

кандидат сельскохозяйственных наук, младший научный сотрудник, Ботанический сад РАН, лесной отдел, г. Екатеринбург

Ключевые слова: коротко-производные березняки, естественное возобновление, возрастная структура, Южный Урал.

Данная публикация продолжает цикл статей, посвященных восстановлению структуры ценопопуляций ели сибирской и пихты сибирской после сплошных рубок. Нами выдвигается гипотеза апериодического посткатас-трофического "расщепления" коренного типа леса (циклической динамики лесов) на серии эколого-динамических рядов восстановительно-возрастных (дигрессивно-демутационных) сукцессий, что является дальнейшим развитием идей генетической типологии [710]. Предполагается, что основным фактором, определяющим направление развития и "программирующим" дальнейшую посткатастрофическую динамику лесных экосистем, является естественное возобновление древесных видов. В настоящей статье рассматривается наиболее динамичный ряд развития сообществ - коротко-производные березняки. В предыдущей статье нами рассмотрены ельни-

ки (субкоренные и послерубочные) [6]. В дальнейшем планируется рассмотрение еще двух эколого-динамических рядов развития сообществ: длительно-производных березняков и устойчиво-производных осинников.

Цель и методика исследований Наши исследования проводились (1991-1996 гг.) на территории лесов Катав-Ивановского лесхоза Челябинской области в преобладающих лесорастительных условиях (занимают 74% площади) [1] на пологих дренированных склонах нижнего высотного пояса. Был проведён анализ данных лесоустройства. Выявлены закономерности изменения состава древесного яруса в процессе восстановительно-возрастных смен коротко-производных березняков (рис. 1), подобраны типичные участки для закладки пробных площадей. В короткопроизводных березняках нами заложено девять пробных площадей (0,5 га).

Таксационные характеристики древесного яруса на пробных площадях (пр. пл.) получены Г.В. Андреевым по стандартным методикам [5].

На четырех ключевых участках (рис. 2) проведен учет подроста древесных видов по категориям высоты, возраста и жизненности. Подрост высотой до 30 см учитывали на 160 площадках размерами 1х1 м; подрост от 30 до 150 см - на 160 площадках с размерами 2х2 м; более крупный - на 40 площадках размером 5х5 м. Площадки с размерами 5х5 м располагали параллельными рядами. Мелкие учетные площадки закладывали внутри крупных. Выделены следующие категории подроста по жизненному состоянию: жизнеспособные, нежизнеспособные и мертвые. Возраст определяли для мелкого подроста по мутовкам (у каждого экземпляра), для среднего - по мутовкам и для уточнения правильности определения по спилам у корневой шейки для выборки растений (34 экз. для каждой категории жизненности и 25 см высоты), для крупного подроста - по спилам у корневой шейки от 3-4 модельных экземпляров от каждой категории жизненности и 50 см высоты.

Более подробное описание района и методики исследований приведено в предыдущей статье [6].

Результаты исследований

Анализ данных массовой таксации лесоустройства выявил, что короткопроизводные березняки занимают только 4% площади [4]. Малая доля формирования коротко-производных лесов объясняется несколькими причинами: низкой сохранностью подроста ели сибирской и пихты сибирской при проведении лесозаготовок, его гибелью в результате резко изменившейся среды на вырубках, неспособностью составить конкуренцию березе и, особенно, осине. Ель сибирская и пихта сибирская предварительной генерации могут успешно конкурировать с березой и войти в состав первого яруса,

Рисунок 1. Динамика состава древостоя в процессе формирования коротко-производных березняков

Е - ель сибирская, П - пихта сибирская, С - сосна обыкновенная, Б - береза пушистая,

Ос - осина, Лп - липа, Лс - лиственница, Олс - ольха серая

Short-term secondary birch forests, natural regeneration, age structure, Southern Ural.

40 -30 20 1 0 -0

5 20 80 100

Возраст древ остоя, лет

а

г ос Ш Б

ш с ш п ш Е

УЧ т р а в  мхов

Возраст древо стоя, лет

в

Рисунок 2. Структура изученных коротко-производных березняков:

а - сумма площадей сечений древостоя, б - численность жизнеспособного подроста древесных видов, в -проективное покрытие травяно-кустарничкового и мохового ярусов; Е - ель сибирская, П - пихта сибирская,

С - сосна обыкновенная, Б - береза пушистая, Ос - осина

Таблица 1

Динамика поколений ели сибирской и пихты сибирской в короткопроизводных березняках

Возраст березы Ель сибирская Пихта сибирская

ЯРУС А, лет *ДА, лет N. экз./га м, м3/га ЯРУС А, лет ДА, лет экз./га м, м3/га

До 20 лет I 30 25 960 - I 25 20 1160 -

21-40 I 55 30 47 5 I 40 25 1140 23

61-80 I 130 50 54 67 I 78 0 155 59

65 -12 137 7 II 50 -28 640 8

81-100 I 135 45 54 78 I 108 18 80 21

88 0 104 37 II 85 -5 56 10

III 58 -22 174 3 III 58 -22 490 10

101-120 I 170 65 68 165 I 105 0 17 7

90 -15 30 5 II 80 -25 68 19

III 50 -55 147 3 III 50 -55 1069 28

121-140 I 160 30 9 29 I 130 0 11 14

II 85 -45 108 55 II 85 -45 985 52

III 60 -70 196 2 III - - - -

Примечание: А - возраст, N - численность, М - запас;

* Появление поколений ели и пихты приведено относительно возраста березы

а

5 15 25 35 Возраст, лет

0,08

* 0,06 (з 2

0 3 0,04

1 " 0,02 5

т 0

б

5 15 25 35 45

Возраст, лет

5 £

О П

х т

5

11

5 25 45 65 85

Возраст, лет

в

Рисунок 3. Возрастная структура подроста ели сибирской в короткопроизводных березняках:

1 - жизнеспособный подрост, 2 - нежизнеспособный подрост

Лесное хозяйство

если в момент рубки их высота не менее 2-3 метров, а возраст около 30 лет [3]. Подчиненные ярусы короткопроизводных березняков формируют ель сибирская и пихта сибирская, возникшие либо одновременно с березой, либо спустя 45-60 лет. Они характеризуется достоверно худшим ростом по сравнению с I ярусом. Разница по высоте I и II яруса составляет 5 м в возрасте коротко-производных березняков 60 лет, к 80-90 годам она сокращается до 4 м [2].

Коротко-производные березняки характеризуются наиболее динамичным составом и структурой (рис. 1).

Динамика высотно-возрастной структуры древостоя ели сибирской и пихты сибирской показана в таблице 1. Для самых младших коротко-производных березняков характерно наличие одного поколения ели и пихты (предварительная генерация) и, соответственно, одноярусный древостой. В самых старших древостоях наблюдается наличие трех поколений темнохвойных видов, формирующих соответствующие ярусы.

На всем протяжении восстановительно-возрастных смен коротко-производных березняков под пологом дре-востоев присутствует жизнеспособный подрост ели сибирской и пихты сибирской (рис. 2 б). Однако его возрастная структура различна. На начальных этапах формирования короткопроизводных березняков присутствуют только предварительные генерации ели сибирской (рис. 3а, б) и пихты сибирской (рис. 4а, б). Последующее возобновление подавлено. В результате этого к 20-летнему возрасту короткопроизводных березняков численность жизнеспособного подроста ели и пихты сокращается более чем в два раза (рис. 2 б). Причем подрост ели сибирской исчезает почти полностью.

С увеличением возраста короткопроизводных березняков восстанавливается эдификаторная роль ели сибирской и пихты сибирской (за счет роста предварительных генераций), рис. 1а. Начинают появляться новые поколения ели сибирской (рис. 3в) и пихты сибирской (рис. 4в). Возобновительный процесс приобретает непрерывный характер, сходный с возобновительным процессом ельников. Численность жизнеспособного подроста темнохвойных видов возрастает. Однако, несмотря на непрерывный возобновительный процесс, численность жизнеспособного подроста ели и пихты лишь с трудом дотягивает до нижнего уровня его численности, характерного для темнохвойных лесов. Кроме того, временные "провалы" в возобновительном процессе наблюдаются на всем протяжении формирования коротко-производных березняков (рис. 3, 4) вплоть до столетнего возраста, когда господство в древостое ели

Лесное хозяйство - Образование

сибирской и пихты сибирской уже практически восстанавливается (рис. 1а).

Выводы

Для западных низкогорий Южного Урала нами проанализирована динамика структуры ценопопуляций ели сибирской и пихты сибирской в процессе формирования коротко-производных березняков. Нами выявлена серьезная разбалансировка формирования возрастной структуры ценопопуляций темнохвойных видов: на начальных этапах восстановительно-возрастных смен появление новых генераций ели сибирской и пихты сибирской полностью подавлено, в формировании сообщества участвуют только предварительные генерации ели сибирской и пихты сибирской; на более поздних этапах восстановительно-возрастных смен восстанавливается способность к формированию новых поколений темнохвойных видов, многоярусность древостоя и разновозрастность подроста, но провалы в возобновительном процессе сохраняются.

Литература

1. Андреев Г.В. Анализ типологической структуры лесных земель южно-уральской провинции южнотаежных и смешанных лесов // Современные проблемы популяционной, исторической и прикладной экологии. Материалы конференции. - Екатеринбург: Изд-во "Екатеринбург", 1998. - С.231-232.

2. Андреев Г.В. Формирование и рост поколений ели и пихты II яруса нескольких рядов восстановительно-возрастных смен на Южном Урале // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения / Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции 12-14 мая 2004 г. - Красноярск: СГТУ, 2004. - С. 206-210.

3. Андреев Г.В. Восстановительно-возрастная динамика темнохвойных древостоев северной части западного макросклона Южного Урала // Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов" / Научные чтения, посвященные 70-летию Заслуженного лесовода России, доктора сельскохозяйственных наук Аглиуллина Факиля Валиулловича. - Чебоксары, 2005. - С. 12-18.

4. Андреев Г.В. Восстановительно-возрастная динамика темнохвойных древостоев на западном макросклоне Южного Урала // Лесное хозяйство. 2007. - №3. - С. 38-40.

5. Анучин Н.П. Лесная таксация. - М.: Лесн. Пром-сть,1982. - 552 с.

6. Иванова Н.С., Андреев Г.В. Естественное восстановление структуры ценопопуляций ели сибирской и пихты сибирской в темнохвойных лесах Южного Урала // Аграрный вестник Урала. - 2008. - № 6. - С. 82-87.

7. Колесников Б.П. Кедровые леса Дальнего Востока // Тр. Дальневост. фил. АН СССР. Сер. ботан. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956. - Т.2 (4). - 264 с.

8. Санников С.Н. Об экологических рядах возобновления и развития насаждений в пределах типов леса //Лесообразовательные процессы на Урале. - Свердловск: УФАН СССР, 1970. - С. 175-181.

9. Смолоногов Е.П. Основные положения генетического подхода при построении лесотипологических классификаций // Экология. - 1998.- №4. - С.256-261.

10. Фильрозе Е.М. Схема генетической классификации типов леса Южного Урала // Эколого-географические и генетические принципы изучения лесов. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. - С.53-60.

ш

Возраст, лет

•Ъ: 1, б

S 1 ,4

j 1,2

а 1

л О,В

сот О,б

Ї 0, 4

g 0,2

s 0

И

Возраст, лет

0,6 -| 0,б 0,4 0,3 0,2 0,1 О

1б 2б Зб 4б бб бб 7б Вб Возраст, лет

1 ,4 1 ,2 1

0 , В 0 , б 0 ,4 0,2 0

3

ш 2

1

б 1б 2 б Зб 4 б бб бб 7 б

Возраст, лет

Рисунок 4. Возрастная структура подроста пихты сибирской в короткопроизводных березняках: 1 - жизнеспособный подрост, 2 -нежизнеспособный подрост, 3 - мертвый подрост

а

б

с 2, б

2

0,б

0

б

б

в

МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ АУДИРОВАНИЮ И ИСТОРИЯ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

В.А. ЯКОВЛЕВА,

кандидат педагогических наук, доцент, Уральская ГСХА, г. Екатеринбург

Ключевые слова: методы обучения, лингвистика, обучение иностранным языкам, модель, употребление модели, упражнения.

В 30-е гг. прошлого века возник устойчивый интерес к исследованиям иностранного языка, происходит развитие лингвистики как науки, что привело к возникновению в Америке аудиолингвального метода. Этот метод предполагает в процессе обуче-

ния иностранному языку использование слухового канала восприятия и многократное прослушивание и воспроизведение вслед за диктором строго отобранных структур (образцов предложений), что ведет к их автоматизации. Метод возник на базе

Training, listening comprehension, audiolingual method, audiovisual method, specific purposes.