Сравнительный анализ породного состава лесов в условиях свежих сураменей в различных частях республики Марий Эл

УДК 634.0.542.6

А. М. Швецов A. M. Shvetsov

Марийский государственный университет, г. Йошкар-Ола Mari State University, Yoshkar-Ola

Сравнительный анализ породного состава лесов

в условиях свежих сураменей в различных частях Республики Марий Эл

The Comparative Analysis of Species Composition under the Conditions of New Suramen in the Regions of the Republic of Mari El

Леса, как известно, играют исключительно важную роль в сохранении устойчивости биосферы: занимая одну третью часть поверхности суши, они аккумулируют в себе до 90 % всей наземной биомассы. Сохранение лесов как стабилизаторов климата и биологического круговорота веществ, а также банка биологического разнообразия и источника множества ценных ресурсов является необходимым условием обеспечения экологической безопасности и устойчивого экономического развития человечества.

It is commonly known that forests play an extremely important role in the preservation of biosphere stability: occupying one third of land surface, they accumulate nearly 90 % of all land biomass in themselves. The preservation of forests as stabilizers of climate and biological cycle of matter and also of biological diversity bank and the source of many resources is a necessary condition for ecological security and stable economic development of the mankind.

Ключевые слова: тип лесорастительных условий, тип леса, породная структура.

Key words: site type, forest site, species composition structure.

Введение. Лес — это сложное образование природы, явление биологическое и физико-географическое, составная часть географического ландшафта и биосферы планеты. Структура леса как сложной системы складывается под действием многих факторов окружающей среды. Древостой, являясь основой лесных биоценозов, определяет развитие других компонентов леса.

Лес широко используется в хозяйственной деятельности человека. Для рационального лесопользования и возобновления лесных массивов основной задачей является познание структурной организации древостоев и закономерностей ее формирования в различных лесорастительных условиях. Особо значимыми являются условия, в которых способны произрастать несколько древесных видов одновременно. Подобные лесорастительные условия складываются в свежих сураменях, широко распространенных в Марий Эл [2; 3].

Цель работы состояла в изучении особенностей сложения и выкявлении закономерностей динамики видовой структуры древостоев в пределах Республики Марий Эл.

Материалы и методика. В качестве объектов исследования нами были выбраны лесные массивы в различных районах республики, насаждения которых произрастают в условиях свежих сураменей. Данный тип лесорастительных условий широко распространен на территории Марий Эл и занимает около 30 % площади ГЛФ республики. Выбранные нами

лесные хозяйства представляют различные районы республики со своими особыми условиями: Мари-Турекский лесхоз — находится на территории Мари-Турекского района, восточная часть республики; Нолькинский лесхоз — Медведевский район, центральная часть республики; Люльпанский лесхоз — Медведевский район, северная часть республики; лесной фонд заповедника «Большая Кокшага» — Медведевский и Килемарский районы, заповедные территории республики, менее всего нарушенные человеком.

Исходными данными для анализа послужили материалы лесоустройства 1994-1996 гг. Мари-Турекского, Нолькинского, Люльпанского лесхозов и лесов заповедника «Большая Кокшага», на основе которых была сформирована повыдельная электронная база данных, отображающая таксационные показатели насаждений 5400 выделов, лесорастительные условия в которых соответствуют свежим сураменям. Исходя из поставленной нами цели, проводилась сортировка этих данных, позволившая провести детальный анализ структуры древостоев.

Интерпретация результатов. Общая площадь су-раменей в исследованных нами районах составила 36862 га, из которых на долю свежих сураменей (С2) приходится 82 % (табл. 1). Наименьшую площадь занимают заболоченные сурамени (С5) — 2,6 %.

В условиях свежих сураменей можно выделить несколько типов леса. В условиях заповедника встречено наибольшее разнообразие типов леса. В других исследованных нами районах отмечено 3-4 типа (табл. 2).

Таблица 1 — Площадь сураменей в исследованных районах республики

Площадь сураменей, га Люль-панский лесхоз Нолькин-ский лесхоз Мари-Турекский лесхоз Заповедник В целом

Общая площадь сураменей 15784,3 2184,9 10908,8 7983,8 36862

С2 14234,4 1997,1 10552 3509,3 30293

С3 394,5 187,8 152,6 1513,1 2248

С4 471,6 204,2 2676,1 3351,9

С5 683,8 285,3 969,1

Таблица 2 — Распределение площади насаждений в свежих сураменях по районам исследования и типам леса

№№ п/п Тип леса Площади лесов по районам исследования, га

Ноль-кин-ский лесхоз Люль-панский лесхоз Мари-Турек-ский лесхоз Заповедник В целом

1 Снытево-липовый 3609,2 3609,2

3 Пролесниково-липовый 11,1 11,1

3 Снытево-разнотравный 18,1 18,1

4 Пролесниковый 1,6 1,6

5 Ельник кисличниковый 2001,1 11373,6 15,1 91,1 13480,9

6 Ельник папоротниково-широкотравный 991,9 9489 10480,9

7 Сосняк липняково-широкотравный 1813,1 1035,7 2848,8

8 Сосняк черничниковый 9,4 9,4

Наиболее распространенными типами леса в условиях свежих сураменей являются ельники кислични-ковые и папоротниково-широкотравные. На их долю приходится 44,3 % и 34,4 % соответственно от общей площади исследованных свежих сураменей. Данные типы леса наиболее распространены в условиях С2 на территории Медведевского и Мари-Турекского районов. В условиях заповедного режима весьма значительные площади занимает снытево-липовый тип леса. Доля сосняков в условиях свежих сураменей не так высока.

В составе насаждений свежих сураменей может одновременно произрастать до семи пород деревьев, однако чаще всего встречаются трехпородные древостои. Наиболее четко это выражено в Мари-Турекском лесхозе (табл. 3). Из таблицы 3 видно, что в Нолькинском и Люльпанском лесхозах (Медведевский район) доля насаждений с одной, двумя, тремя и четырьмя слагающими породами примерно равны. В отличие от всех остальных районов, в условиях заповедного режима высока доля сложных пятипородных древостоев.

Таблица 3 — Распределение площади насаждений в свежих сураменях по числу слагающих пород деревьев

Районы исследования Площадь насаждений (%) по числу слагающих их пород Среднее число пород

1 2 3 4 5 6 7

Нолькинский лесхоз 21,6 23,2 26 22 7,2 2,71

Люльпанский лесхоз 25,9 26,2 21,4 21,6 4,9 2,68

Мари-Турекский лесхоз 8,1 14,2 52,5 21 3,9 0,3 2,87

Заповедник 2,6 17,3 30,3 28,2 16,4 4,9 0,2 3,54

Породная структура древостоя в каждом районе исследования сугубо специфична. Так, повсеместно в рассмотренных лесных массивах господствует береза. Участие ели, которая является коренной породой в других ТЛУ, невелико, что свидетельствует о значительной трансформации лесов. В районах с повышенным увлажнением почв, Люльпанский лесхоз (заболоченные участки) и заповедник, большая часть которого находится в пойме р. Большая Кокшага, в древостое отмечается высокая доля осины. Наиболее распространенной древесной породой в свежих сураменях является береза. За нею следуют ольха черная и осина. Замыкают ранговый ряд пихта сибирская и вяз гладкий (табл. 4).

Таблица 4 — Породная структура древостоев в различных районах исследования

Древесная порода Средняя доля участия пород (%) по районам исследования

Нолькин-ский лесхоз Люльпан-ский лесхоз Мари-Турекский лесхоз Заповедник

Береза 40,66 36,38 33,19 48,96

Ольха черная 3,59 1,34 0,68 0,62

Осина 13,49 31,99 16,09 20,48

Ель 15,28 15,34 21,58 8,00

Липа 16,79 7,90 20,58 9,17

Дуб 0,37 0,07 0,00 2,83

Сосна 8,64 4,35 6,24 9,46

Пихта 1,17 2,64 1,64 0,49

Анализ материала показал, что породная структура древостоев в сураменях не стабильна во времени, а закономерно изменяется с увеличением их возраста (табл. 5). Так, доля темнохвойных пород, в частности ели и пихты, с возрастом увеличивается и достигает максимума в ТЛУ С2 в возрасте 100-140 лет. Доля участия липы в древостое увеличивается до возраста 100-120 лет. Доля мягколиственных пород деревьев увеличивается в древостое до возраста 60-80 лет. Затем их доля снижается, и на их место приходят хвойные породы.

Таблица 5 — Динамика состава древостоя в свежих сураменях различных районов исследования

Нолькинское лесничество

Класс возраста, лет Средняя доля участия пород деревьев, %

Б Ол(ч) Ос Е+Пх Лп Д С

0-20 12,9 8,1 11,3 42,5 13,8 0,0 9,4

21-40 32,2 3,3 14,4 10,8 10,5 1,4 23,9

41-60 38,4 0,9 24,2 18,1 16,0 0,0 2,5

61-80 62,3 0,5 12,6 7,7 15,2 0,0 1,8

81-100 35,5 0,0 6,5 19,9 38,1 0,0 0,0

101-120 9,6 1,9 0,0 42,3 46,2 0,0 0,0

Люльпанское лесничество

Класс возраста, лет Средняя доля участия пород деревьев, %

Б Ол(ч) Ос Е+Пх Лп Д С

0-20 26,7 4,4 24,7 26,6 9,6 0,0 8,0

21-40 36,4 2,0 28,8 11,4 11,8 0,0 9,5

41-60 47,6 0,4 38,2 7,3 3,4 0,0 3,1

61-80 36,7 0,2 35,5 21,7 4,7 0,0 1,3

81-100 16,7 0,9 19,8 38,0 22,4 0,2 1,7

101-120 15,9 1,2 14,2 37,4 28,9 2,4 0,0

121-140 12,5 0,0 27,5 47,5 12,5 0,0 0,0

Мари-Турекское лесничество

Класс возраста, лет Средняя доля участия пород деревьев, %

Б Ол(ч) Ос Е+Пх Лп Д С

0-20 26,3 1,7 14,7 39,5 17,0 0,0 0,8

21-40 41,5 0,4 21,5 9,3 14,7 0,0 12,7

41-60 35,1 0,5 19,2 16,3 22,5 0,0 6,4

61-80 30,0 0,0 8,8 28,0 29,9 0,0 3,2

81-100 26,8 0,3 4,8 29,9 35,5 0,0 2,7

101-120 5,0 0,0 1,7 58,3 16,7 0,0 18,3

121-140 0,0 0,0 0,0 57,2 0,0 0,0 42,9

Заповедник

Класс возраста, лет Средняя доля участия пород деревьев, %

Б Ол (ч) Ос Е+Пх Лп Д С

0-20 42 0,0 25,7 3,8 21,5 0,3 3

21-40 56,5 0,0 20,1 5,3 10,1 1,5 4,8

41-60 55,7 0,0 25 3 2,1 0,4 13,1

61-80 42,5 0,0 29,4 8,4 7,1 1,8 9,6

81-100 21,7 0,0 25,5 28,8 15,1 4,3 3,4

101-120 23,8 0,0 17,7 25,8 11,9 16,1 4,6

121-140 6,5 0,0 10,2 16,7 28,2 25,6 12,8

141-160 25,5 0,0 15,7 13,8 0,6 20,8 23,6

Выводы. 1. В группе сураменей исследованных районов преобладает ТЛУ С2, а наибольшую долю занимают ельники кисличниковые и папоротниково-широкотравные.

2. В составе насаждений в сураменях может одновременно произрастать до семи пород деревьев, однако чаще всего встречаются древостои, состоящие из 3-4 пород.

3. Леса, состоящие из сложной пространственной мозаики насаждений разного состава и возраста, образованной в результате антропогенных и природных нарушений, представляют собой хорошо организованную саморазвивающуюся сукцессионную систему, стремящуюся к восстановлению исходного равновесного состояния, определяемого возможностями среды. Видовая структура древостоя во всех исследованных районах закономерно изменяется с увеличением их возраста, что связано с особенностями роста каждой породы деревьев, их конкурентоспособности, факторов элиминации ослабленных особей, характера взаимоотношений пород друг с другом, а также возможностями появления нового поколения леса. В данном случае мы сталкиваемся с переходным процессом второго рода, не сопровождающимся резкими качественными скачками породной структуры насаждений, который во многих случаях далек от завершения.

4. В результате протекания естественных лесосук-цессионных процессов постепенно уменьшается «вес» не только популяций березы и осины, но и сосны, которая уступает часть своей экологической ниши ели, постепенно завоевывающей утраченные ею в прошлом позиции. Значительно укрепляют в ТЛУ С2 свои позиции ель и липа.

1. Восточноевропейские леса / под ред. О. В. Смирновой. М.: Наука, 2004. Т. 1. 479 с.

2. Демаков Ю. П., Калинин К. К. Лесоводство. Ведение хозяй-ства в лесах, поврежденных пожарами. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. 136 с.

3. Демаков Ю. П. Структура земель и лесов заповедника // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага». Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. Вып. 2. С. 9-49.

4. Денисов С. А. Лесоведение. Смена пород: учеб. пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. 78 с.

5. Дыренков С. А. О смене сосны елью на Вепсской возвышенности // Лесоведение. 1968. № 5. С. 12-23.

6. Жанет В. А. О смене пород и формировании елово-лиственных насаждений в подзоне южной тайги. М.: Лесн. пром-ть, 1957. 144 с.

7. Исаев А. С., Суховольский В. Г., Бузыкин А. И. Овчинникова Т. М. Сукцессионные процессы в лесных сообществах: модели фазовых переходов // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 1-2. С. 9-15.

8. Киселева К. В. Динамика восточноевропейских хвойно-широколиственных лесов // Флора и растительность Европейской части СССР. Тр. Бот. сада МГУ. М.: МГУ, 1971. Вып. VIII. С. 114132.

9. Курнаев С. Ф. Основные типы леса средней части Русской равнины. М.: Наука, 1968. 355 с.

10. Курнаев С. Ф. Теневые широколиственные леса Русской равнины и Урала. М.: Наука, 1980. 316 с.

11. Разумовский С. М. Закономерности динамики биогеоценозов. М.: Наука, 1981. 231 с.

12. Спур С. Г., Барнес Б. В. Лесная экология. М.: Лесн. пром-ть, 1984. 478 с.

13. Турский М. К. Об естественной смене древесных пород в лесу // Лесной журн. 1987. № 4.

14. Тюрин Е. Г. Смена сосны елью в связи с рубками на Европейском Севере // ИВУЗ: Лесной журн. 1989. № 3. С. 5-8.

1. Sravnitel'nyi апаН2 porodnogo sostava lesov v usloviyakh svez-hikh surameney v razlichnykh chastyakh. Vostochnoevropeiskie lesa / pod red. О. V. Smirnovoi. М.: Nauka, 2004. Т. 1. 479 s.

2. Demakov Yu. P., Kalinin К. К. Lesovodstvo. Vedenie khozyastva v lesakh, povrezhdennykh pozharami. Yoshkar-Ola: МаЮТИ, 2003. 136 s.

3. Demakov Yu. P. Structura zemel' i lesov zapovednika // Nauch-nye trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Bolshaya Коkshaga». Yoshkar-Ola: МаЮТИ, 2007. Vyp. 2. S. 9-49.

4. Denisov S. А. Lesovedenie. Smena porod: uchebnoe posobie. Yoshkar-Ola: МаЮТИ, 1999. 78 s.

5. Dyrenkov S. А. О smene sosny еГ^ na Vepskoy vozvyshennosti // Lesovedenie. 1968. № 5. S. 12-23.

6. Zhanet V. A. O smene porod i formirovanii elovo-listvennykh na-sazhdeniy v podzone yuzhnoy taigi. M.: Lesn. prom., 1957. 144 s.

7. Isayev A. S., Sukhovol'skiy V. G., Buzykin A. I. Ovchinniko-va T. M. Suktsesionnyye protsessy v lesnykh soobshchestvakh: modeli fazovykh perekhodov // Khvoinye boreal'noi zony. 2008. T. XXV. № 1-2. S. 9-15.

8. Kiselyova K. V. Dinamika vostochnoevropeiskikh khvoinoshiro-kolistvennykh lesov // Flora i rastitel'nost' Evropeiskoy chasti SSSR. Tr. bot. sada MGU. M.: MGU, 1971. Vyp. VIII. S. 114-132.

9. Kurnayev S. F. Osnovnye tipy lesa sredney chasti Russkoy ravniny. M.: Nauka, 1968. 355 s.

10. Kurnayev S. F. Tenevye shirokolistvennye lesa Russkoy ravniny i Urala. M.: Nauka, 1980. 316 s.

11. Razumovskiy S. M. Zakonomernosti dinamiki biogeotsenozov. M.: Nauka, 1981. 231 s.

12. Spur S. G., Barnes B. V. Lesnaya ekologiya. M.: Lesn. prom., 1984. 478 s.

13. Turskiy M. K. Ob estestvennoi smene drevesnykh porod v lesu // Lesnoi zhurnal. 1887. № 4.

14. Tyurin E. G. Smena sosny el'yu v svyazi s rubkami na Ev-ropeiskom Severe // IVUZ: Lesnoy zhurnal. 1989. № 3. S. 5-8.