Лесоводственная оценка сосновых насаждений Забайкальского национального парка по функциональным зонам

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лесоводственная оценка сосновых насаждений Забайкальского национального парка по функциональным зонам

Общая характеристика работы

лесной сосновый насаждение

Актуальность темы. Сохранение природной среды - сложная и актуальная проблема современности. При решении этой проблемы, наряду с другими природоохранными мерами, важным является выделение особо охраняемых природных территорий (ООПТ), наиболее распространенными типами которых являются национальные парки (Арданова, 1997).

Проблема охраны природы Байкала, возникшая на фоне массового развития туризма, также имеет исключительную значимость. Богатые природные ресурсы Байкала для организации отдыха и туризма, уникальные памятники природы и живописные ландшафты в условиях постоянного нарастания рекреационного и хозяйственного освоения уже сейчас требуют незамедлительных решений, направленных на их сохранение (Иметхенов, 1991).

Устойчивость природных комплексов и объектов национального парка, находящихся под воздействием как природных, так и антропогенных процессов, обеспечивается, главным образом, лесными экосистемами (Григорьева и др., 2000; Федорчук и др., 2000), представленными в Забайкальском национальном парке, в основном, сосняками. Поэтому вопросы оценки состояния и прогнозирования динамики преобладающих сосновых лесов в современных условиях их существования по функциональным зонам парка требуют специального исследования. Своевременное выявление изменений в состоянии изучаемых насаждений будет служить поддержанию стабильного выполнения сосняками национального парка полезных функций.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является оценка состояния основных компонентов сосновых насаждений Забайкальского национального парка по функциональным зонам.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

· на основе функционального зонирования парка провести подбор и закладку постоянных пробных площадей с использованием маршрутных ходов и материалов временных пробных площадей;

· оценить влияние рекреации и лесных пожаров на сосновые насаждения;

· выявить закономерности лесовозобновительного процесса под пологом леса;

· оценить лесоводственное состояние и жизнестойкость сосновых древостоев.

Научная новизна. Впервые для Забайкальского национального парка проведено комплексное исследование состояния сосновых насаждений в преобладающих типах леса по функциональным зонам. Дана оценка благоприятности лесорастительных условий с применением биоиндикационного метода. Установлена жизнестойкость сосновых древостоев по изменчивости годичных приростов.

Практическая значимость работы. Полученные данные о современном состоянии сосновых насаждений являются основой для комплексного экологического мониторинга происходящих в них изменений и совершенствования природоохранных мер по охране уникальных сосняков национального парка.

Объектами исследования являются сосновые насаждения в разных функциональных зонах Забайкальского национального парка.

Защищаемые положения

· за 25 лет работы Забайкальского национального парка произошло снижение горимости его лесов, в том числе, сосновых, что привело к существенному изменению состава подроста в сосняках;

· состав, возраст и структура сосновых древостоев Забайкальского национального парка за этот период изменились в ожидаемых естественных пределах.

Апробация работы. Результаты научных исследований представлены на международных и всероссийских конференциях: «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения» (2009); «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (2009); «Ботанические исследования в Сибири» (2009, 2010); «Совершенствование системы особо охраняемых природных территорий в Красноярском крае: итоги и перспективы развития, проблемы и пути решения» (2010); «Проблемы экологии в современном мире» (2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 по списку ВАК.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в сборе, обработке и анализе материала в полевых и лабораторных условиях.

Структура и объем диссертации. Текст изложен на 136 страницах печатного текста, содержит 40 таблиц, 41 рисунок и 2 приложения. Библиографический список включает 121 наименование, из них 2 - на английском языке.

Автор признателен и выражает благодарность руководителю д.с.-х.н., проф. В.А. Иванову и к.с.-х.н., доц. А.Г. Лузганову за помощь, консультации и постоянный интерес к работе.

Аналитический обзор

Освоение человеком территории Земли идет нарастающими темпами. В конце XX в. площадь естественных геосистем на суше сокращалась со скоростью 0,5-1,0 % в год, и к концу 90-х годов они сохранились лишь на 35 % первоначальной площади. По мнению многих ученых, одним из наиболее ценных видов природных ресурсов в XXI в. будут сохранившиеся участки нетронутой, дикой природы. Решающее значение в сохранении таких участков имеют особо охраняемые природные территории (Иванов и др., 2003).

Изучением сосны обыкновенной в Бурятии занимался И. Н. Лигачев (1959) под руководством Б.В. Гроздова и Л.Ф. Правдина. Известны и работы других ученых (Бонишко, 1923; Побединский, 1962 и др).

Исследованию лесовозобновительных процессов посвящено большое количество работ (Побединский, 1962, 1966; Бузыкин, 1965, 1980, 1981, 1991; Разумов, 1971; Лащинский, 1981; Зябченко, 1984; Санников, 1985; Седых, 1991; Соколов, 2005; Фарбер, 2006, 2008 и другие).

Живой напочвенный покров - важная составляющая лесной экосистемы. Его оценкой занимались многие ученые (Морозов, 1949; Сукачев, 1964; Таран, Спиридонов, 1977; Власова, 1986; Карписонова, 1988; Загреев, 1992; Мелехов, 1999 и др.).

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАБАЙКАЛЬСКОМ НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ

Территория национального парка находится в Прибайкальской горной лесорастительной области (Смагин и др., 1980), которая являясь частью Байкальского сводового поднятия Сибирской платформы, характеризуется единством геологической истории.

Располагаясь в Среднебайкальском восточном климатическом районе, национальный парк имеет континентальный климат с морскими чертами, особенно в летний период.

Территория парка относится к Среднебайкальскому восточному климатическому району и характеризуется континентальным климатом, формирование которого происходит под воздействием водных масс Байкала.

Почвенный покров территории сложный по структуре, включает следующие типы почв: подбуры, подзолы, буроземы и дерновые таежные почвы.

Гидрографическая сеть представлена, прежде всего, акваторией Чивыркуйского и частью Баргузинского заливов озера Байкал, многочисленными реками, ручьями и озерами.

Во флоре парка выявлено свыше 600 видов высших растений, которые относятся к 70 семействам и 264 родам.

Главными лесообразующими породами являются сосна и кедр, удельный вес насаждений которых составляет соответственно 33,0 % и 13,6 %.

С учетом местных природных, историко-культурных и социальных особенностей в парке выделено шесть функциональных зон: заповедная, особо охраняемая, познавательного туризма, рекреационная, обслуживания посетителей, хозяйственного назначения.

ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программой исследования предусматривалось:

1) лесоводственно-таксационное изучение насаждений на постоянных пробных площадях;

2) учет естественного возобновления с подразделением на породы, по жизненному состоянию в разрезе высотно-возрастной структуры;

3) исследование состояния живого напочвенного покрова;

4) оценка воздействия лесных пожаров на сосняки национального парка;

5) оценка жизнестойкости сосновых древостоев.

Подбор и закладка постоянных пробных площадей осуществлялась в соответствии с общепринятыми при лесоводственных исследованиях методиками (Программа и методика биогеоценологических исследований, 1966). При обследовании древостоя, как основного компонента насаждения, использовались рекомендации В.А. Алексеева (1997). Изучение состояния естественного возобновления проводилось по методике А.И. Бузыкина и А.В. Побединского (1963). Состояние живого напочвенного покрова изучалось по методике Л.П. Рысина и Ф.А. Золотовой (1968).

Исследования проводились в сосновых лесах разных функциональных зон парка. Для оценки состояния насаждений было заложено 16 постоянных и 7 временных пробных площадей, проведено 5 маршрутных обследований.

Состояние сосновых насаждений в парке оценивалось по рекомендациям В.Н. Федорчука и С.О.Григорьевой (2000) (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Системы показателей состояния и качества лесных насаждений национального парка

РЕКРЕАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА

Ежегодно в летний период парк посещают свыше 10 тыс. человек (если учесть жителей Баргузинского района - то более 25 тыс. человек).

Максимальное количество посетителей (рисунок 4.1) зарегистрировано в 2009 году (19,9 тыс. чел.), что составляет примерно 33 % от допустимой рекреационной емкости (60 тыс. чел.). Минимальное количество отдыхающих зафиксировано в 2002 году (9,1 тыс. чел.) или 15 % от допустимой рекреационной емкости. Число иностранных посетителей национального парка пока не так велико, в среднем 3-5 % от общего количества.



Рисунок 4.1 - Количество посетителей парка за период с 2000 по 2010 годы

Большинство посетителей национального парка избирают пикниковый отдых (67 %), при котором туристы сосредоточены, в основном, на побережье Чивыркуйского и Баргузинского заливов. Экотуризм также популярен, на его долю приходится 22 % от общего числа посетителей. На территории парка функционируют 5 пеших и 2 водных туристических маршрута. Таким образом, посещаемость национального парка на момент исследований в среднем составляет 1/3 от допустимой рекреационной емкости (60 тыс. чел), но в дальнейшем прогнозируется рост числа посетителей, что, несомненно, отразится на состоянии его природной территории.

ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА

Сведения об основных компонентах насаждений

По материалам лесоустройства 1991 года, сосновые леса занимают 52031 га или 33 % от лесопокрытой площади парка. В их составе наиболее распространены сосняки брусничные (49 %) и рододендроновые (18 %).

В сосновых лесах парка преобладают спелые и перестойные древостои, наименее распространены молодняки и приспевающие.

Преобладают сосняки с полнотой от 0,7 до 0,8, занимающие 45 % от общей площади. Средний запас древесины на 1 га составляет 225 м³.

Полученные результаты исследований древостоя и подроста на пробных площадях сравнивали с материалами таксационных описаний 1991 года (для примера показаны по 2 пробных площади из основных функциональных зон парка) (таблица 5.1). Большинство лесоводственно-таксационных показателей исследованных сосняков за прошедший 20-летний период с момента последнего лесоустройства (1991 год) изменились в ожидаемых естественных пределах, что объясняется, прежде всего, длительным отсутствием лесных пожаров, очагов болезней и энтомовредителей, а также невысокой степенью рекреационной освоенности территории.

Таблица 5.1 - Показатели древостоев по функциональным зонам парка

Функциональная зона	Породный состав	Возраст, лет	Средняя высота, м	Средний диаметр, см	Тип леса	Запас на 1 га, мі	Класс бонитета	Полнота
Рекреационного использования	Данные лесоустройства 1991 года
	10С	200	23	26	РД	330	3	0,9
	9С1Лц	210	23	26	РД	220	3	0,6
	Данные пробных площадей 2009-2010 года
	10С	155	23	32,3	РД	331	3	0,9
	7С3Лц	165	23	36,5	РД	232	3	0,63
Хозяйственной деятельности	Данные лесоустройства 1991 года
	10С+Лц	200	23	26	РД	280	3	0,7
	7С3С	200	22	26	РД	230	4	0,8
	Данные пробных площадей 2009-2010 года
	9С1Лц	150	23	31,9	РД	256	3	0,7
	10С+Лц	120	22	27,4	РД	261	3	0,75
Обслуживания посетителей	Данные лесоустройства 1991 года
	8С2Лц	220	23	28	РД	370	3	1,0
	8С1Лц1Б	220	21	24	РД	260	4	0,8
	Данные пробных площадей 2009-2010 года
	9С1Лц	165 и 295*	23	40,7	РД	388	3	1,06
	7С2Лц1Б	110	21	29,9	РД	292	3	0,88

* - деревья, попавшие в отобранные модельные из старших поколений

Породный состав подроста представлен в основном сосной и кедром с примесью лиственницы (таблица 5.2). Количество экземпляров молодого поколения леса на пробных площадях варьирует в среднем от 4 до 15 тыс. шт./га. Распределение по площади неравномерное, наибольшее число приурочено к «окнам» в пологе древостоя.

Таблица 5.2 - Сравнение полученных результатов по возобновлению

Функциональная зона	Материалы лесоустройства 1991 г.	Данные пробных площадей 2009-2010 гг.
	состав	количество шт./га	состав	количество шт./га
Рекреационного использования	7С3К	6000	6С3К1Лц	5200
	3С4Ос3Б	10000	5С4К1Ос	5900
	5С3К2Лц	11000	6С4К+Лц	14100
	4С3К3Б	10000	5К4С1Лц	7200
Хозяйственной деятельности	7С3К	2000	6С3К1Лц	4200
	10С	5000	5К4С1Лц	4800
	6С3К1Б	4000	5К4С1Лц	3300
	4К5С1Лц	9000	7С3К+Лц	15400
Обслуживания посетителей	10С	10000	9С1К+Лц	10000
	7С3Б	5000	8С1К1Лц	6300
	7Б2К1Ос	4000	4К3С2П1Лц	3000
	5К3П2Ос	4000	6К2С1Лц1П	4300
Особо охраняемая	4С4Лц2Б	6000	5К3С2П	4900
	5Лц2С3Ос	5000	6К3С1ЛЦ	5900
Познавательного туризма	3К7П	6000	6К3С1Лц	5700
	8К1С1Б	4000	6К3С1П	4900

Возобновление в 1991 году оценивалось как удовлетворительное и протекало такими хозяйственно-ценными породами, как сосна и кедр.

Нашими исследованиями установлено, что в среднем существенного изменения численности подроста в ту или иную сторону не наблюдается. Преобладающими породами остаются также сосна и кедр, причем доля кедра в составе молодого поколения леса возросла в два раза. Более чем на половине пробных площадей кедр является преобладающей породой, что, по нашему мнению, связано, главным образом, с долгим отсутствием лесных пожаров и деятельностью кедровки на изучаемых объектах.

Подлесок в исследуемых сосняках имеет некоторые особенности по видовому составу и ярусности. В сосняке брусничном он разрежен и беднее по видовому составу, чем в рододендроновом. Его формируют ольховник кустарниковый (Duschekia fruticosa Rupr.) и рододендрон даурский (Rhododendron dauricum L.), реже встречается рябина сибирская (Sorbus sibirica Hedl).

Подлесок сосняков рододендроновых - гуще, часто разноярусный. В его составе верхний ярус занимает ольховник кустарниковый. Второй ярус - рододендрон даурский, в последующем спирея средняя (Spiraea media Schmidt) и шиповник иглистый (Rosa acicularis Lindley).

Живой напочвенный покров и подстилка не нарушены. Травяной покров разреженный, не создающий значительного задернения почвы. Разреженность травостоя связана с высокой сомкнутостью древесного полога. Мохово-лишайниковый покров развит слабо с неравномерным покрытием почвы, что в какой-то степени объясняется низовыми пожарами в прошлом. Виды растений, характерные для антропогенно нарушенных территорий, отсутствуют.

Состояние лесных насаждений после пожаров

Развитие сосновых насаждений тесно связано с лесными пожарами. В сосняках парка практически во всех исследуемых древостоях имеются следы пожаров разных лет. В период с 1941 по 1945 гг. и в последующие годы на территории парка наблюдались повальные пожары.

После создания Забайкальского национального парка (1986 год), воздействие лесных пожаров продолжает оставаться одним из ведущих негативных факторов. За период с 1987 по 2010 год в парке было зарегистрировано 96 лесных пожаров на общей площади 4210 га (по данным Книги учета лесных пожаров).

Распределение площади насаждений, пройденной лесными пожарами по годам, представлено на рисунке 5.1.

Основными причинами возникновения лесных пожаров являются грозы (35 %) и неосторожное обращение с огнем туристов и местного населения (16 %). На неустановленные причины приходится 49 %.

Фактический пожароопасный сезон начинается с конца апреля и заканчивается в первой декаде октября, в среднем составляя 159 дней. Наибольшее число пожаров (65 %) приходится на июнь-июль.

Рисунок 5.1 - Распределение площади, пройденной лесными пожарами по годам

В лесах национального парка по площади преобладают верховые пожары, наносящие максимальный ущерб. На их долю приходится 74 % от площади всех пожаров. По силе пожары распределяются следующим образом: сильные - 78 %, средние - 6 %, слабые - 16 %.

Максимальное количество возгораний и наибольшая площадь пожаров зафиксированы в рекреационной зоне парка, что составляет 55 % от всех зарегистрированных пожаров.

Оценка фактической горимости лесов парка проводилась по методике М.А. Софронова (1990), где использовались такие показатели, как частота пожаров и относительная площадь пожаров. В итоге частота пожаров характеризуется как повышенная (1,5 шт./100 тыс. га), относительная площадь пожаров - высокая (157,7 га/100 тыс. га). Таким образом, горимость лесов Забайкальского национального парка - высокая. Степень природной пожарной опасности в лесах национального парка по материалам лесоустройства 1991 г. высокая и в среднем равна 1,3. От воздействия лесных пожаров больше всего пострадали светлохвойные насаждения, на долю которых приходится 51 % общей площади, пройденной пожарами. Темнохвойные насаждения повреждены на 29 % площади. Меньше пострадали лиственные насаждения (6 %). Лесные пожары, возникающие высоко в горах, повреждают кедровый стланик (14 %). Распределение площади насаждений с нарушенной и утраченной устойчивостью под воздействием пожаров, по данным временных пробных площадей, представлено в таблице 5.3. Общая площадь обследованных нами насаждений с наличием усыхания и гибели под воздействием пожаров составила 19,3 га. Площадь погибших насаждений составила 3,1 га, или 16 % от площади всех исследованных древостоев с наличием усыхания.

Таблица 5.3 - Распределение площади насаждений с нарушенной и утраченной устойчивостью под воздействием пожаров

Вид пожара (сила)	Площадь пожаров, га	В том числе по степени усыхания древостоя, га
		до 4%	4-10%	11-40%	более 40%	в т.ч. погибшие
Верховой	3,1	0	0	1,1	2,0	2,0
Низовой беглый	14,3	9,2	3,9	1,2	0,0	0,4
Низовой устойчивый (средний)	1,4	0	0,3	0,7	0,4	0,3
Низовой устойчивый (сильный)	0,5	0	0	0,1	0,4	0,4
Итого	19,3	9,2	4,2	3,1	2,8	3,1

На территории парка возможности обнаружения и тушения лесных пожаров весьма ограничены из-за сложности рельефа местности. Кроме того, опасность возникновения пожаров велика из-за большой захламленности лесных участков, а также сильных ветров.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПАРКА ПО ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ЗОНАМ

Характеристика возрастной структуры сосняков

Материалы наших перечетов на заложенных пробных площадях свидетельствуют о том, что более чем в 90 % случаев сосновые древостои национального парка - разновозрастные (рисунок 6.1).

а) зона рекреационного использования б) зона хозяйственной деятельности деревьев по ступеням толщины на пробных площадях разных функциональных зон

Рисунок 6.1 - Распределение числа

Распределение числа деревьев по естественным ступеням толщины на каждой пробной площади сравнивали с рядами распределения числа стволов по естественным ступеням толщины в сосновых древостоях Сибири различных типов возрастной структуры и среднего возраста, составленными П.М. Верхуновым (1974).

Усредненные ряды распределения деревьев по естественным ступеням толщины показаны для трех функциональных зон на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 - Осредненное распределение числа деревьев по естественным ступеням толщины в разных функциональных зонах парка

На представленном рисунке видно, что распределение деревьев в зоне хозяйственной деятельности ближе к симметричному относительно среднего диаметра, а в зонах рекреационного использования и обслуживания посетителей ярко выражена многочисленность деревьев в тонкомерной части древостоя.

Особенности возрастной структуры древостоев в перечисленных функциональных зонах (рисунок 6.2), по-видимому, связаны со своеобразием пожарной обстановки (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Показатели горимости лесов национального парка по функциональным зонам за последние 25 лет в связи с посещаемостью

Наименование функциональной зоны	Площадь пожаров, га	Оценка горимости	Количество посетителей, %
	общая	одного	по шкале Мокеева	по шкале Софронова
Рекреационного использования	2857	53,9	0,107 высокая	107,2 высокая	30
Особо охраняемая	53	4,8	0,008 низкая	8,1 низкая	менее 1
Заповедная	951	67,9	0,042 средняя	41,9 повышенная	0
Хозяйственной деятельности	2	0,7	0,001 низкая	1,3 низкая	19
Познавательного туризма	201	25,1	0,027 средняя	26,6 умеренная	10
Обслуживания посетителей	146	20,9	0,082 средняя	81,5 повышенная	40
Всего по парку	4210	43,9	0,063 средняя	63,0 повышенная	100

Так, в зоне хозяйственной деятельности горимость низкая, площадь одного пожара - менее 1 га. Регулирование численности крупномерных, средних и тонкомерных деревьев велось, в основном, выборочными рубками, проводимыми местным населением в небольшом количестве.

В зонах рекреационного использования и обслуживания посетителей, которые отличаются высокой и повышенной горимостью (таблица 6.1), влияние пожаров приводило и приводит к появлению новых поколений, пополняющих тонкомерную часть древостоя. В рекреационной зоне небольшое количество тонкомерных деревьев в начальных естественных ступенях возможно, связано с сокращением горимости в этой зоне после образования национального парка.

В зоне обслуживания посетителей, где, наоборот, наблюдается рост горимости с увеличением количества посетителей, численность деревьев тонкомерной части древостоя - наивысшая.

В качестве модельных на пробных площадях подбирали деревья из центральных ступеней толщины, близкие к деревьям со средним диаметром. В число модельных деревьев не всегда попадали деревья одной возрастной группы.

Пределы возрастных групп деревьев в разновозрастных древостоях Прибайкалья установлены А. В. Побединским (1965) с интервалом в 40 лет. Как правило, разница в возрасте средних модельных деревьев на конкретной пробной площади не превышает одного класса возраста, реже - двух. Следовательно, на каждой пробной площади наблюдается преобладание в центральных ступенях толщины деревьев какой-то одной возрастной группы, но при этом в разных пропорциях присутствуют деревья всех возрастных групп. В древостоях отсутствует четко выраженная ярусность. Деревья разных возрастных групп (перестойные, спелые, приспевающие) образуют одну высотную группу, а другие возрастные поколения обеспечивают постепенный переход от подроста к первому ярусу.

Одной из задач, поставленных при взятии кернов с модельных деревьев на пробных площадях из числа средних, являлось определение объемных приростов у этих деревьев с целью дальнейшего получения представления о динамике объемных приростов разновозрастных древостоев на пробных площадях.

Пятьдесят модельных деревьев из разных возрастных групп, взятые на 16 пробных площадях, дают возможность в какой-то степени изучить динамику объемных приростов у деревьев основных возрастных групп.

Основные возрастные группы деревьев в изучаемых взрослых разновозрастных древостоях представлены 11-12 моделями, и лишь в группе старше 200 лет имеется 2 модели.

На рисунке 6.3 приведены средние объемные приросты модельных деревьев основных возрастных групп по десятилетиям.



Рисунок 6.3 - Объемные приросты по 10-летиям у деревьев разных возрастных групп

На графике видно, что характер динамики объемных приростов, в целом, сохраняется у деревьев всех 4-х возрастных групп. В первые 100-120 лет жизни идет увеличение объемных приростов, затем их рост приостанавливается на несколько 10-летий и снижается. Отмеченный характер динамики объемных приростов деревьев разного возраста позволяет древостою постоянно сохранять высокий уровень продуктивности полезностей (фитомасса, поглощение , выделение , ионизация кислорода воздуха, выделение фитонцидов и др.), что немаловажно для природных объектов, находящихся в системе ООПТ.

Следует отметить заметное увеличение объемных приростов в 1991-2000 годы, что, вероятно, связано с ростом температур за эти годы в районе национального парка.

Оценка благоприятности лесорастительных условий с применением биоиндикационного метода

Для уточнения оценки благоприятности условий произрастания изучаемых сосновых насаждений в дополнение к лесоводственно-таксационным показателям, в частности, таким как бонитет и тип леса, в исследованиях применен метод биоиндикации условий произрастания сосны по длине и массе хвои (Ефремова и др., 1996). Чем длиннее и тяжелее хвоя, тем лучше условия произрастания древостоев, в которых они сформировались.

Результаты расчета среднестатистической длины ста пар целых хвоинок на пробных площадях по функциональным зонам парка показали существенные различия между большинством из них. Показатель точности опыта не превышает 3 %. Масса ста пар целых хвоинок в абсолютно сухом состоянии (таблица 6.3) обнаруживает тесную прямую связь с длиной хвои (r=0,921).

Средняя длина хвои в сосняках брусничных несколько превышает длину хвои в сосняках рододендроновых, достигая значимых различий.

Таблица 6.3 - Масса ста пар целых хвоинок и длина хвои на пробных площадях с указанием типа леса (РД - сосняк рододендроновый БР - сосняк брусничный)

Наименование показателей	Номера пробных площадей по функциональным зонам
	рекреационного использования	хозяйственной деятельности	обслуживания посетителей	особо охраняемая	лесные культуры
	1	2	3	4	1	3	4	1	2	3	1	2
Масса 100 пар целых хвоинок, г	3,1	2,4	3,2	3,0	2,2	2,5	3,2	3,1	3,0	2,9	2,6	3,2	4,0
Длина хвои, мм	45,8	43,7	48,4	45,8	38,5	43,4	49,4	45,4	45,9	46,5	41,9	45,8	52,4
Тип леса	РД	РД	БР	БР	РД	БР	БР	РД	РД	БР	БР	БР	БР

Оценка жизнестойкости сосновых древостоев по изменчивости годичных приростов

На фоне обеднения генофонда сосновых насаждений в процессе беспримерного по интенсивности лесопромышленного освоения, изучение жизнестойкости уникальных сосняков Забайкальского национального парка является актуальной задачей.

Под жизнестойкостью подразумевается свойство особи или экологической системы сохранять способность существовать в меняющихся условиях среды, способность организмов вынести неблагоприятные условия существования (Словарь русского языка, 1957). Оценивается жизнестойкость деревьев по равномерности годичных приростов. Чем равномернее прирастает дерево по годам, тем выше его способность выносить колебания гидротермических погодных условий (Лузганов, 2009).

В полевой сезон 2009 года была проведена рекогносцировочная оценка жизнестойкости сосновых древостоев в трех типах леса, в которых было взято по одному среднему дереву. Поскольку модельные деревья на пробных площадях выбирались из числа средних, оценка их жизнестойкости может охарактеризовать жизнестойкость древостоя в целом. Этот вывод обоснован закономерным преобладанием в составе популяций организмов со средними проявлениями признаков (Шмальгаузен, 1946), а в древостоях - средних деревьев (Третьяков и др., 1972).

Построенные графики приростов по годам (рисунки 6.4) были выровнены участком кривой большого периода роста по Ю. Саксу. Выровненные значения принимали за 100 %, а измеренные - в процентах от выровненных. Так получали относительные приросты, свободные от влияния возраста дерева.

Затем рассчитывали коэффициенты изменчивости относительных годичных приростов по 22-летним скользящим периодам. За такой период повторяются основные типы погод, в связи с наиболее выраженным, в среднем 22-летним, циклом солнечной активности (Костин, 1965, Чижевский, 1976).



Рисунок 6.4 - Прирост модельных деревьев по радиусу (А) и в высоту (Б) по годам

Для сравнения изменчивости радиальных приростов и приростов в высоту у каждого модельного дерева был рассчитан средний коэффициент изменчивости относительных годичных приростов по 16 скользящим 22- летним периодам. Количество периодов (16) выбрано по модели, у которой удалось промерить наименьшее количество приростов в высоту. В данном случае это среднее дерево в сосняке брусничном. Следовательно, анализ изменчивости приростов модельных деревьев проведен за 37-летний отрезок времени (с 1973 по 2009 годы). Результаты приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Изменчивость приростов и приростов по радиусу и в высоту у средних деревьев из разных типов леса

Тип леса	Средний коэффициент изменчивости относительных годичных приростов по 16 скользящим 22 летним периодам
	радиальный прирост, %	прирост в высоту, %
Рододендроновый	27,6±0,48	21,4±0,49
Ольховниковый	37,8±1,36	18,6±0,35
Брусничный	21,6±1,27	18,7±0,32

В результате рекогносцировочной оценки жизнестойкости сосновых древостоев по изменчивости радиальных приростов и приростов в высоту можно отметить следующее:

- отсутствие синхронности в динамике годичных приростов у средних деревьев разных пробных площадей свидетельствует о своеобразии гидротермических режимов в различных типах леса на участках, отличающихся высотой над уровнем моря и экспозицией склонов;

- изменчивость радиальных приростов несколько выше, чем у приростов в высоту. Однако, оценку жизнестойкости деревьев и древостоев предпочтительнее проводить по изменчивости радиальных приростов, например, на кернах, взятых возрастным буравом, что позволяет избежать валки модельных деревьев в национальном парке;

Для детализации представления о жизнестойкости сосняков по изменчивости приростов, полученного при проведении рекогносцировочных исследований в 2009 году (Лузганов, Домбровский, 2010), в 2010 году на 13 пробных площадях были отобраны 47 средних деревьев и с них взяты керны.

Приведенные в таблице 6.5 средние коэффициенты относительных годичных приростов (?R±mv, %) рассматриваются как показатели жизнестойкости сосняков в функциональных зонах парка.

Таблица 6.5 - Изменчивость радиальных относительных приростов в сосняках четырех функциональных зон национального парка (?R±mv, %)

Функциональная зона	Количество	?R±mv
	пробных площадей	модельных деревьев
Рекреационного использования	4	12	23,2±1,74
Хозяйственной деятельности	3	9	22,6±1,52
Обслуживания посетителей	3	9	24,5±2,44
Особо охраняемая	2	6	17,0±1,32

Сведения таблицы 6.5 позволяют оценить существенность различия показателей жизнестойкости сосняков разных функциональных зон.

Сосняки в изучаемых функциональных зонах на полуострове Святой Нос не имеют существенных различий по величине коэффициента изменчивости относительных радиальных приростов, то есть не различаются по уровню жизнестойкости.

Сосняки же особо охраняемой зоны с Баргузинского хребта на материковом берегу Чивыркуйского залива, наоборот, имеют существенно более высокий уровень жизнестойкости, т.е. отличаются более равномерным приростом по годам и, как следствие - меньшим коэффициентом изменчивости радиальных приростов.

Изложенные факты позволяют сделать предположение о том, что лесная растительность распространялась в период послеледникового расселения с материка на полуостров Святой Нос, а не наоборот. И это не смотря на то, что в настоящее время на полуострове, в его юго-восточной, подветренной части иногда встречаются древостои сосны и лиственницы II класса бонитета, лесорастительные условия которых оказались более благоприятными для произрастания этих пород, чем на макро-склоне Баргузинского хребта, обращенном к Байкалу. Подтверждением тому является существенное различие длины хвои на пробных площадях с Баргузинского хребта с большинством пробных площадей, заложенных на полуострове Святой Нос, где хвоя длиннее. Однако, на склоне хребта, обращенном в сторону долины р. Баргузин, особенно в нижнем течении, до сих пор сохраняются после интенсивных рубок отдельные участки сосняков II бонитета. Вероятно в нижнем течении р. Баргузин существовало одно из ледниковых убежищ таежной растительности, когда-то давшее начало и насаждениям парка.

Заключение

Забайкальский национальный парк сохраняет ненарушенной природу территории в целом, и в частности структуру популяций древесных пород. Преобладают сосновые насаждения (около 33 % площади парка), древостои III-VI классов бонитета, высокой полноты и возраста, разновозрастной структуры, средние запасы достигают 300 мі/га и более.

На исследованных территориях не отмечено заметных загрязнений окружающей среды, встречаются отдельные усохшие деревья. Передвижение затруднено (участки с крутыми склонами, имеется густой подрост или подлесок). Отдельные участки захламлены мертвой древесиной и сухостоем.

Возобновление древесных пород под пологом сосновых насаждений происходит вполне удовлетворительно. Наиболее обильный и жизнеспособный подрост отмечен у сосны и кедра. Реже встречается молодое поколение пихты и лиственницы. В последние десятилетия участие кедра в составе подроста значительно увеличилось в связи с отсутствием пожаров. Распределение подроста по группам высот и возраста, как и распределение по площади, отличается большим разнообразием, в связи неоднородностью условий произрастания по элементам микрорельефа.

Подлесок в преобладающих типах леса часто имеет большое сходство по видовому составу и ярусности, в результате чего отнесение конкретных участков к одному из этих типов леса бывает затруднительно.

В живом напочвенном покрове в настоящее время не наблюдается процессов трансформации под действием рекреационных нагрузок. Виды растений, характерные, для антропогенно нарушенных территорий, не обнаружены. Покров из мхов и лишайников неравномерно распределен по площади из-за постепенного восстановления после пожаров прежних лет (лишайниковый - на выпуклых световых элементах рельефа, моховый - на вогнутых, затененных).

Незначительная степень рекреационного воздействия на природный комплекс национального парка свидетельствует о том, что лесные экосистемы представленные, в основном, сосняками, находятся в стабильном устойчивом состоянии из-за регулирования антропогенных нагрузок (наличие удовлетворительного естественного возобновления, отсутствие рудеральных растительных сообществ, санитарное состояние лесов удовлетворительное, вытаптывание живого напочвенного покрова практически не выявлено). Согласно существующему функциональному зонированию территории парка, размещение мест концентрации отдыхающих в значительной мере соответствует устойчивости биогеоценозов к рекреационным нагрузкам.

Таким образом, в сосновых лесах, не затронутых хозяйственной деятельностью, в процессе эволюции сформировались стабильные лесные экосистемы благодаря разновозрастности древостоев и успешно протекающему лесовозобновительному процессу, неразрывно связанному с воздействием лесных пожаров.

На основе выполненных исследований рекомендуется проведение экологического мониторинга в наиболее посещаемых функциональных зонах парка. Это позволит получать достоверную информацию о состоянии природных объектов, на основе которой можно будет прогнозировать дальнейшую ситуацию, и при необходимости вовремя принимать управленческие решения. Для снижения горимости лесов необходимо осуществление комплекса организационно-технических мероприятий, направленных на предупреждение возникновения лесных пожаров и ликвидацию в начале их развития.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

лесной сосновый насаждение

1. Домбровский Р.С. Состояние сосновых насаждений в рекреационной зоне Забайкальского государственного природного национального парка / Р.С. Домбровский, В.А. Иванов // Вестник КрасГАУ. - Красноярск: КрасГАУ, 2010. - Вып. 7.- С.77-81 (по списку ВАК).

2. Лузганов А.Г. Рекогносцировочная оценка жизнестойкости сосновых древостоев Забайкальского национального парка / А.Г. Лузганов, Р.С. Домбровский // Вестник КрасГАУ. - Красноярск: КрасГАУ, 2010. - Вып. 10.- С.117-120 (по списку ВАК).

3. Домбровский Р.С. Фактическая горимость лесов Забайкальского государственного природного национального парка / Р.С. Домбровский // Ботанические исследования в Сибири. - Вып. 17. - Красноярск: Рос. бот. об-во РАН, 2009.- С. 16-19.

4. Домбровский Р.С. Оценка возобновления в сосновых насаждениях рекреационной зоны Забайкальского государственного природного национального парка / Р.С. Домбровский // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения. Т. 1. - Красноярск: СибГТУ, 2010.- С. 125-129.

5. Домбровский Р.С. Современное состояние деятельности Забайкальского государственного природного национального парка / Р.С. Домбровский, Н.Т. Спицына // Совершенствование системы особо охраняемых природных территорий в Красноярском крае: итоги и перспективы развития, проблемы и пути решения. - Красноярск, 2010.- С. 171-173.

6. Домбровский Р.С. Оценка естественного возобновления в сосновых фитоценозах Забайкальского государственного природного национального парка по функциональным зонам / Р.С. Домбровский, Н.Т. Спицына // Проблемы экологии в современном мире. Тамбов: ТГУ, 2009.- С. 221-225.

7. Домбровский Р.С. Состояние основных компонентов сосновых насаждений в хозяйственной зоне Забайкальского государственного природного национального парка / Р.С. Домбровский // Ботанические исследования в Сибири. - Вып. 18. - Красноярск: Рос. бот. об-во РАН, 2009.- С. 50-54.

Размещено на Allbest.ru

...