Фитоценотические особенности роста пихты сибирской ( Abies sibirica ledeb ) в черневом поясе Западного Саяна

ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА ПИХТЫ СИБИРСКОЙ

(ABIES SIBIRICA ledeb; в черневом поясе западного саяна

Овчинникова Н.Ф.

Siberian fir (Abies sibirica Ledeb.) growth features under canopy of various tree species in West Sayan chern (dark coniferous) region.

По мнению некоторых исследователей, пихта - главный конкурент кедра на северном макросклоне Западного Саяна (Поликарпов, Чебакова, Назимова, 1986). Ее конкурентоспособность в большей степени должна проявляться в нижнем черневом поясе, где для пихты наиболее благоприятные условия в отношении обеспеченности теплом и влагой в сочетании с богатством почв. Между тем, в этом поясе сокращение площадей, занятых высокопродуктивными кедровниками, произошло в результате антропогенного воздействия, а не в ходе эндогенеза хвойных формаций, что указывает на сложные взаимоотношения основных лесообразователей черневой тайги. Рассмотрим развитие подроста пихты в тех же условиях, что и кедра - под пологом производных послерубочных древостоев разного состава в черневом поясе. Методика и объекты исследований описаны в 15 выпуске настоящего сборника (Овчинникова, Ермоленко, 2006).

Рассчитанные средние параметры подроста, представленные в таблице, свидетельствуют, что подрост пихты в одном и том же возрасте лучше всего развит в березовом фитоценозе, а хуже всего - в пихтовом. На сильное угнетение самосева пихты пихтовым древостоем указывают и другие исследователи. Установлено, что в Западном Саяне под ненарушенным материнским пологом пихта растет в 2 раза хуже, чем под кедровым (Поликарпов, Бабинцева, 1963).

Таблица - Морфометрические параметры пихты под пологом производных древостоев_

Параметр Древостой Возраст, лет

2 6 10 14 18 22 26 30 34

Высота, см пихтовый 0,8 5,2 13,0 23,5 36,7 52,3 70,3 90,6 113,0

осиновый 1,2 8,1 19,4 34,6 53,4 75,4 100,5 128,5 159,3

березовый 2,4 11,6 27,0 48,4 76,0 109,6 149,2 195,0 246,8

Диаметр у шейки корня, см пихтовый 0,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5

осиновый 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,9 1,2 1,8 2,6

березовый 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,4 2,4 4,0 6,6

Длина кроны, см пихтовый 0,4 3,0 7,3 13,1 19,9 27,6 35,8 44,3 52,8

осиновый 0,9 5,8 14,0 24,9 38,4 54,3 72,3 92,5 114,7

березовый 2,0 9,7 22,4 40,2 63,0 90,9 123,9 161,9 204,9

Диаметр кроны, см пихтовый 0,4 3,2 8,3 15,4 24,5 35,4 48,2 62,8 78,9

осиновый 4,1 6,3 9,8 15,2 23,7 36,8 57,1 88,7 137,7

березовый 0,8 6,2 16,3 30,8 49,5 72,3 99,2 130,0 164,7

В литературе отмечен очень медленный рост пихты в первые годы жизни (Фалалеев, 1964; Шарый, 1994). Наши исследования показывают, что текущий

прирост пихты моложе 10 лет был максимальный (1,8 ± 0,49 см) в осиновом фитоценозе, а минимальный (1,1 ± 0,15 см) - в пихтовом. Определенный прирост под пологом производных древостоев в 2 и более раз ниже установленного Н.П. Поликарповым и Р.М. Бабинцевой (1963) для «средних» условий в Западном Саяне.

У пихты в возрасте 11-20 лет наибольший годичный прирост в высоту в березовом фитоценозе - 7,5 ± 1,18 см. При этом, он почти в 2 раза превышал прирост кедра той же возрастной группы, а также пихты в осиновом фитоценозе. Последний составлял 3,8 ± 0,44 см. По сравнению с лиственными фитоценозами в пихтовом фитоценозе пихта приросла в высоту за год достоверно меньше -2,0 ± 0,28 см. Текущий прирост подроста старше 20 лет существенно различался между фитоценозами (t > 3) и составлял в пихтовом - 3,4 ± 0,30, в осиновом -7,9 ± 1,28, а в березовом - 13,3 ± 1,24 см, при среднем возрасте, соответственно -36 ± 1,7, 34 ± 1,5, 28 ± 1,1 лет.

Средний прирост за последние 5 лет у пихты зависит от возраста и определяется фитоценотическими условиями еще в большей степени, чем у кедра. Существенность различий подтверждается между подростом моложе 10 лет, растущим в пихтовом и березовом фитоценозах, а у более старшего - между всеми фитоценозами (t > 3).

Из рисунка видно, что под пологом изучаемых производных древостоев пихта уступает по высоте кедру в зависимости от возраста. На преимущественно лучший рост кедра, чем пихты, в возрасте до 20-30 лет под пологом ненарушенных хвойных древостоев разных типов в Западном Саяне указывают данные, приведенные в работе Н.П. Поликарпова и Р.М. Бабинцевой (1963). По ним под пологом ненарушенных хвойных древостоев пихта должна достигать высоты 2 м к 20-24 годам.

• - 1 О - 2

Рисунок - Высота кедра (1) и пихты(2^ разного возраста под пологом послеру-бочных пихтового (Пх), осинового (Ос) и березового (Бр) древостоев

Форма ствола является результатом морфофизиологической реакции древесных растений на условия роста, поэтому относительная высота (Высоцкий, 1962), ее определяющая, является одним из широко применяемых параметров,

характеризующих условия роста хвойных. Считается, что при ухудшении условий роста относительная высота повышается, т.е. деревья, приспосабливаясь к измененным условиям, реагируют на них повышенной энергией роста или большим напряжением роста в высоту (Бузыкин, Пшеничникова и др., 2002).

В осиновом фитоценозе, судя по относительной высоте, кедр и пихта моложе 5 лет испытывают угнетение в меньшей мере, чем в более старшем возрасте. У подроста старших возрастов относительные высоты изменяются в меньших пределах, чем в пихтовом фитоценозе, но в среднем они отличаются не существенно. В березовом фитоценозе, в отличие от пихтового и осинового, с возрастом подроста относительная высота имеет обратную зависимость.

При большой изменчивости признака - коэффициент вариации (V) 23-26% у кедра и 16-22% у пихты - у подроста старше 10 лет средняя относительная высота существенно ( > 3) была больше у растущего в пихтовом фитоценозе, чем в березовом, у обеих пород. В пихтовом фитоценозе она у кедра - 73 ± 2,7, у пихты - 63 ± 2,0, а в березовом - 57 ± 2,2 и 53 ± 1,3, соответственно.

У пихты, по таблицам роста М.А. Шарого (1994), относительная высота у подроста под пологом леса до 8 лет увеличивается с 60 до 83, а к 40 годам уменьшается до 40. У открыто растущих особей пихты до 10 лет относительная высота увеличивается с 33 до 59, а к 20 годам уменьшается до 49. При этом размеры пихт под пологом в таблицах меньше рассчитанных нами для подроста одинакового возраста. Размеры, указанные автором для открыто растущих пихт, совпадают с определенными нами в березовом фитоценозе.

Длина кроны подроста определяется его общей высотой. Наблюдается линейная зависимость этих параметров, которая у пихты в пихтовом фитоценозе нарушается с возрастом из-за более интенсивного отмирания в кроне нижних сучьев по сравнению с формированием новых побегов. У кедра во всех фитоценозах и у пихты в лиственных фитоценозах с изменением высоты протяженность кроны меняется практически одинаково. Коэффициенты при переменной в линейных уравнениях, аппроксимирующих эмпирические данные, лежат в пределах 0,65-0,83 при Я 0.9-1.0.

Схожая интенсивность очищения ствола у кедра и пихты в разных фитоценозах может указывать, во -первых, на одинаковые режимы освещенности под пологом, а, во -вторых, на сходство биологии этих видов. Хотя, по мнению отдельных авторов (Поликарпов, Назимова, 1963), пихта отличается более высокой, чем у кедра, требовательностью к влажности климата и почвенным условиям, а главным ее преимуществом перед кедром является более высокая теневыносливость (Зубов, 1971).

Под пологом древостоя с возрастом пихта остается жизнеспособной с кроной, составляющей менее 50% высоты, а кедр - не менее 50%. У пихты наблюдается уплощение кроны, обусловленное угнетением подроста.

Продолжительность жизни хвои на дереве служит также показателем его состояния. В лучших лесорастительных условиях продолжительность жизни хвои увеличивается (Шарый, 1994). Однако это положение не во всех случаях четко выражено. У пихты средняя продолжительность жизни хвои в пихтовом фитоценозе у подроста старше 10 лет 7±0,2, в осиновом - 8±0,3, в березовом - 8 ±

0,2 лет. При этом различие существенно (t > 3) между пихтовым и березовым фитоценозами. В пихтовом и осиновом фитоценозах встречаются особи у которых хвоя живет не более 4 лет, а в березовом - 6 лет. Наиболее долго хвоя держится в пихтовом фитоценозе - до 13 лет, тогда как под пологом других древостоев максимальная продолжительность жизни хвои составляет 11 лет.

Большая изменчивость рассмотренных параметров обусловлена особенностями индивидуального роста подроста и разнообразием условий произрастания под пологом сомкнувшихся древостоев. Средние величины параметров ствола и кроны подроста указывают на лучший рост кедра и пихты под березовым пологом, а худший - под пихтовым.

Литература

Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С., Суховольский В.Г. Густота и продуктивность древесных ценозов. - Новосибирск: Наука, 2002. - 150 с.

Высоцкий К.К. Закономерности строения смешанных древостоев. - М. : Гослесбумиздат, 1962. - 177 с.

Зубов С.А. Проблема кедра на Среднем Урале // Использование и воспроизводство кедровых лесов. - Новосибирск: Наука, 1971. - С. 162-171.

Овчинникова Н.Ф., Ермоленко П.М. Фитоценотические особенности роста кедра (PINUS SIBIRICA DU TOUR.) в черневом поясе Западного Саяна // Актуальные проблемы лесного комплекса / под ред. Е.А.Памфилова. Сб. науч. тр. по итогам международной научно -технической конференции. Вып. 15. - Брянск: БГИТА, 2006. - С. 44-46.

Поликарпов Н.П., Бабинцева Р.М. Лесовосстановительные процессы в темнохвойных лесах северной части Западного Саяна // Лесоводственные исследования в лесах Сибири. Тр. ИЛиД СО АН СССР. - Красноярск: Кн. изд-во, 1963. - Т. 57. - С. 149-183.

Поликарпов Н.П., Назимова Д.И. Темнохвойные леса северной части Западного Саяна // Лесоводственные исследования в лесах Сибири. Тр. ИЛиД СО АН СССР. - Красноярск: Кн. изд-во, 1963. - Т. 57. - С. 103-147.

Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса южной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1986. - 225 с.

Фалалеев Э.Н. Пихтовые леса Сибири и их комплексное использование. - М.: Лесная промышленность, 1964. - 166 с.

Шарый М.А. Хвойные породы в молодом возрасте. - Красноярск: Изд-во Краснояр. унта, 1994. - 208 с.

Исследования проводятся при финансовой поддержке РФФИ