Особенности лесорастительных условий Казахского мелкосопочника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности лесорастительных условий Казахского мелкосопочника

Макеева Л.А., Портянко А.В., Лимакин С.А., Вибе Е.П.

Кокшетауский университет имени А. Мырзахметова, г. Кокшетау

Аннотация. Характерной особенностью сосновых лесов данного региона является то, что почти все они имеют послепожарное происхождение. Слабая лесистость территории и низкая продуктивность лесов объясняются не только природно-климатическими условиями, но в значительной степени связаны с хозяйственной деятельностью человека.

?аза?ты? ?са? шо?ысыны? орман ?сіру жа?дайларыны? ерекшеліктері

А?датпа. Аталмыш айма?ты? ?ара?ай ормандарына т?н ерекшелігі - оларды? к?бі орман ?рттерінен кейін пайда болды. Орман территориясында а?аштарды? саны аз, ?німділігі т?мен к?рсеткіші таби?и - климатты? жа?дайлармен ?ана ерекшеленбейді, сонымен ?атар адамны? шаруашылы? ?рекетіні? салдары болып келеді.

Features of kazakh upland forest site

Annotation. Characteristic feature of the pine forests of the region is the fact that almost all of them have post - fire origin. Weak forest coverage and low productivity of forests is due not only to natural climate conditions, but is largely related to human activities.

Обширная территория казахского мелкосопочника и Калбинского хребта характеризуется чрезвычайно сложным рельефом, обусловленным геологическим прошлым страны, подвергавшейся неоднократным поднятиям, опусканиям, процессам дислокации, денудации, древней и современной эрозии. лес казахский мелкосопочник

Для современных возвышенностей описываемого района характерен типичный сильно рассеченный горный рельеф с глубокими узкими ущельями и широкими, хорошо выраженными долинообразными понижениями, расчленяющими горные кряжи на ряд обособленных друг от друга холмов, сопок и увалов.

Вершины всех этих невысоких горных возвышенностей венчаются пикообразными или колоннообразными выступами массивных кристаллических пород, имеющими совершенно фантастические причудливые формы, или характеризуются более сглаженными, легкими очертаниями с платообразными выровненнымиповерхностями.

Склоны горных кряжей, сопок и увалов то круто обрываются громадными уступами к озерным котловинам, расположенным у их подножий, в долинообразные понижения между ними или узкие глубокие ущелья, то более полого, постепенно сливаются с поверхностью прилегающей степной равнины. Иногда крутые обрывистые склоны горных кряжей имеют впереди ряд более мелких связанных с ними возвышенностей или выровненные со слабым наклоном платообразные участки.

Нижние, более пологие части склонов всех возвышенностей, их шлейфы и долинообразные понижения между ними зачастую прорезаны руслами многочисленных ключей, ручьев и речек, а между отдельными сопками располагаются различные по величине и форме озерные котловины. Соотношение всех этих элементов рельефа в разных частях нашего района различно.Одной из существенных особенностей описываемой горной страны является сильное развитие на всех элементах рельефа разнообразных форм мезо - и микрорельефа, обусловленных выходамина поверхность гранитных монолитов.

Почвы под сосновыми борами казахского мелкосопочиика и Калбинского хребта формируются на четвертичных и современных аллювиально - делювиальных отложениях, перекрывающих в основном древние изверженные интрузии гранитов [1].

Характеристика Казахского мелкосопочника, занимаемая им центральная часть Республики Казахстан и называемая Кокчетавской возвышенностью, приведена в монографии сотрудников КазНИИЛХ А.А. Макаренко и Н.Т. Смирнова [2], где говорится, что она состоит из низкогорных массивов, отдельных остравных гор, холмисто - скального мелкосопочника и широких межсопочных полого - волнистых денудационных равнин с абсолютными высотами 350 - 400 м. Преобладает сопочно - увалистая местность с беспорядочным чередованием понижений и повышений. Местами среди холмов лежат значительные по площади низины с озерами, составляющие одну из основных особенностей ландшафта.

Сильно расчлененный рельеф, неоднородность химического состава горных пород, различия в водном режиме грунтов, в растительности обусловили большое количество почвенных типов от фрагментарных почв горных вершин и скалистых склонов до мощных и плодородных серых лесных и черноземных почв в долинах.

В подтверждение высказываний выше приведенных авторов, являются результаты изыскательных работ, проведенные Северо - Казахстанским филиалом института «Союзгипролесхоз» в 1977 - 1978 гг на лесной фонд Бармашинского опытного лесхоза КазНИИЛХ на площади 7345 га, где при составлении и описании почвенных карт выделено 340 наименований почвенных разностей [3]. То есть в результате расчленения рельефа, постоянного чередования хребтов, возвышенностей и понижений происходит значительная вариабельность почвенных факторов и как следствие бесконечное разнообразие природных условий.

Согласно данным отчета сотрудников КазНИИЛХ [4], где из всего комплекса средообразующих факторов почвенные условия были взяты за основу, как наиболее консервативный компонент в территориальном аспекте. В тоже время чрезвычайная дробность почвенных разностей в условиях Казахского мелкосопочника, значительно усложняет задачу влияния их на рост и формирование сосновых насаждений. На основе совокупного анализа картографических материалов, приведенных в указанном отчете, материалов лесоустройства, почвенных карт и группировки по этим данным средних таксационных показателей, позволили объединить почвенные разности по их наиболее характерным признакам и степени распространения (таблица 1).

Таблица 1. - Из очерка к почвенной карте на лесной фонд Бармашинского опытного лесхоза КазНИИЛХА. Проект №583 «Союзгипролесхоз»

Согласно данным таблицы наибольшее представительствопод сосновыми насаждениями занимают серые лесныеи темно серые лесные и их комплексы (191 - 298) - 1863, 1 га или 25,5%, на втором - бурые лесные петроморфные и их комплексы (46 - 84) по площади 1455,9 га или 19,9%, далее идут палево - бурые лесные петроморфные и их комплексы (85 - 131) - 971,6 га или 13,3,%и выходы горных пород и их комплексы (1 - 45) - 874,0 га или 12,0%. To есть, почвенные условия Боровского лесного массива характеризуются мозаичностью распространения отдельных почвенных разностей по территории.

И как результат, сосновые и сосново - березовые леса в большинстве случаев произрастают на горно - лесных дерново - ложноподзолистых и лесных темноцветных почвах, на значительной площади распространены горные примитивно - акку¬мулятивные почвы на элювии плотных пород. Широко распространены также осиново - березовые леса на солодях и различных осолоделых почвах. На безлесных пространствах преобладают выщелоченные и обыкновенные черноземы.

Незначительная мощность почвенного слоя, увлажнение только за счет атмосферных осадков при неблагоприятных гидрологических свойствах почв и относительно малом количестве атмосферных осадков создают для древесной растительности тяжелые условия. Они накладывают отпечаток на процесс формирования насаждений и их таксационное строение. При частых и длительных засухах, перераспределении осадков по элементам рельефа, большой глубине грунтовых вод важнейшим фактором, определяющим характер растительности и производительность насаждений, является гидрологический режим в корнеобитаемом слое почвогрунтов. Содержание элементов пищи, кислотность, количество гумуса имеют значение на фоне обеспеченности леса влагой [2].

В сосновых лесах Казахстана основным фактором жизни, опре¬деляющим результативность естественного возобновления, формирования и роста насаждений и их производительность, является влага, которая здесь находится в минимуме. Содержание в почве элементов пищи (трофность) имеет значение лишь на фоне известной обеспеченности почвогрунта влагой.

Учитывая важность фактора влагообеспеченности сосновых насаждений данного региона В.Н. Бирюковым [5] были выделены 5 групп типов лесорастительных условий и отвечающих им типов леса: очень сухие сосняки - С1, сухие сосняки - С2, свежие и влажные сосняки - С3 и мокрые сосняки - С4. В дальнейшем одна из групп типов лесорастительных условий (С4и С5) была объединена при проведении очередного лесоустройства, в связи с трудностью выделения при визуальных лесотаксационных работах.

В районе континентальный климат с холодной зимой и жарким летом, с относительно небольшим количеством осадков и неравномерным выпадением их в течение года, с резкими колебаниями температуры воздуха в суточном и годовом ходе, с постоянными поздними весенними и ранними осенними заморозками, с коротким вегетационным периодом, с частыми суховеями и засухой различной продолжительности.

В период засух часто бывают лесные пожары, которые оказывают сильное влияние на формирование и современное состояние леса, в частности, большинство загущенных одновозрастных сосняков возникли на месте бывших пожарищ.

По данным лесоустройства 1987 года, взятого за основу, т.к. данное лесоустройство проведено на почвенно - типологической основе, земли Боровского лесного хозяйства занимают 70,4 тыс. га, из которых 56,4% тыс.га или 80% составляют лесные, включающие 49,1 тыс.га покрытой лесом, 0,7 тыс.ганесомкнувшиеся лесные культуры и 6,6 тыс.га не покрытые лесом.

В лесных массивах Боровского лесного хозяйстваиз 62864 га 25952 га приходится на сосну, 14841 га на березняки, 1334 га занято осинниками. Небольшая часть земель занята культурами вяза, кленовых, тополе¬вых, лиственницы, ели и других пород.

За период с 1977 по I987 год возраст сосновых насаждений изменилсяот 71 до 81, запас с 3983,1 тыс..м3 до 4585,9 тыс..м3, полнота осталась на уровне 0,67. Из сосновых насаждений 2122 га (8%) приходится на насаждения в возрасте 101 - 120 лет, 1798 га (7%) с возрастом сосны 121 - 140 лет, 551 га сосновых древостоев имеют возраст 141 - 160 лет и 30 га старше 160 лет [6]. Часть сосновых древостоев, произрастающих на склонах гор имеет сердцевинную гниль и нуждается в постепенной замене на молодые. Это можно осуществить при ограничении, а лучше запрещении доступа посети¬телей в такие места.

Березовые леса в возрасте 51 - 60 лет (спелые) занимают 4988 га или 34% площади земель, занятыми всеми березняками, 4025 га (27%) березняков имеют возраст 61 - 80 лет и нуждаются в срочной замене на молодые. Молодняков в возрасте до 20 лет среди березняков всего 6%, а сосняков 2%. Замена значительной части березняков (перестойные) на молодые потребует значительных затрат на восстановление леса путем создания лесных культур и последующих уходов за ними, т.к. в них в значительной степени потеряна способность к естественному порослевому возобновлению.

Сопоставление данных лесоустройства базового 1987 и 1963 гг. свидетельствует, что на землях, состоящих на учете в бывшем Бармашинском опытном лесном хозяйстве КазНИИЛХА из 7459 га покрыто лесом 6472 га или 89,4%. За истекший 24 - летний период площадь сосновых лесов увеличилась с 5162 до 5627 га (+10,9%), запас сосновых древостоев возрос с 742,8 тыс..м3 до 1141,5 тыс..м3 (+53,7%), полнота древостоев возросла с 0,65 до 0,74.

Возраст древостоев возрос с 68 до 84 лет. Увеличение площади сосновых лесов произошло за счет реконструкции березовых и осиновых насаждений и облесения не покрытых лесом земель.

И как результат, леса мелкосопочника представляют собой своеобразные растительные формации, обусловленные особенностями состава горных пород и влиянием климатических, географических факторов.

Основной лесообразующей породой является сосна обыкновенная (Pinussilvestris). Из других древесных пород произрастают береза бородавчатая и осина, которые образуют как чистые, таки и смешанные насаждения.

Характерной особенностью сосновых лесов данного регионаявляется то, что почти все они имеют послепожарное происхождение. Так, В.В. Барышевцев (1911) писал: «Трудно в описываемой полосе отыскать урочища, где не встречалось бы углей и опалённых снизу сосен, а иногда поваленных обгоревших деревьев». По данным Л.Н. Грибанова (1960), пожары на одном и том же участке в среднем повторялись один раз в 80 лет. Также и,С.С. Голубинский (1940) отмечает, что ухудшению качественного состояния лесов в большей степени способствовали пожары, так как уцелевшие соседние с пожарищами насаждения ухудшали свой рост, подвергались нападению вредителей из мира грибов и насекомых.

Слабая лесистость территории и низкая продуктивность лесов объясняются не только природно - климатическими условиями, но в значительной степени связаны с хозяйственной деятельностью человека. Многовековое воздействие человека на растительность привело к сокращению площади лесов, относительному увеличению площади березы и осины за счет снижения доли сосны. В результате бессистемных в прошлом рубок, пожаров, пастьбы скота происходит необратимая смена пород, образуются безлесные участки. Из - за чего происходит ксерофитизация условий среды, формирование целиком антропогенных группировок в виде редин, невозобновившихся гарей и вырубок, порослевой березы с низкой полнотой.

О послепожарном происхождении лесных насаждений мелкосопочника подчеркивают авторы монографии [2]. Кроме того, береза под воздействием огня лучше, чем сосна, сохраняет свою жизнедеятель¬ность. В связи с этим доля березы после каждого пожара постепенно увеличивается. Она является более устойчивой и к повреждениям скотом. Эта устойчивость проявляется в сохранении жизнеспособности после уничтожения надземной части. Самое же главное, береза устойчивее сосны в борьбе со степной растительностью, поэтому ей принадлежит большая роль в борьбе леса с нелесными пространствами.

В степных условиях сильно развит травяной покров, даже в насаждениях с полнотой 0,6 - 0,7 наблюдается задернение почвы. После вырубки, пожаров или удаления леса по другим причинам даже на небольшой площади часто образуются безлесные участки, на которых лес без вмешательства человека поселиться не может. Расстроенность лесов и сильно развитый напочвенный покров вызывают формирование разновозрастных древостоев, так как период возобновления древесных пород сильно растянут, а часто повторяющиеся пожары и бессистемные рубки ведут к непрерывному возобновлению.

В большинстве лесорастительных условий Казахского мелкосопочника коренными насаждениями являются сосняки. Основная часть мягколиственных древостоев представлена производными типами леса. В связи с этим одной из основных задач лесного хозяйства является восстановление сосновых насаждений, предотвращение смены пород на лесосеках и гарях.

Сосна островных боров Казахстана представляет местный экотип, приспособленный к существованию в условиях сухого, резко континентального климата, может произрастать на почвах с довольно высокой степенью солонцеватости [7].

Сосне Казахского мелкосопочника, произрастающей в условиях острого дефицита влаги и жесточайшей конкуренции со степью, иобразующей остепненные формации вследствие сложившейся автономности, свойственны определенные особенности, и, вместе с тем, все они объединены наличием общих закономерностей развития, определяемых климатическими, геоморфологическими, антропогенными факторами.

Каждый островнойбор по - своему индивидуален и, являясь, по существу, замкнутой равновесной биологической системой, может быть охарактеризован четкими специфическими признаками и морфологическим разнообразием составляющих его древостой особей. Последнее обстоятельство создало предпосылки для выявления рядом авторов нескольких географических экотипов сосны, которые А.Ф.Правдин [8] склонен считать разновидностями одного подвида сосны обыкновенной: «Сосну в каждой группе изолированных остепенных боров можно рассматривать как разновидность, сосну же всех южных островных боров Азии более правильно выделить в подвид кулундинской сосны» (PinussilvestrisL.Ssp. kulundensissukaczew).

Характерной особенностью сосняков Казахского мелкосопочника является групповое размещение деревьев в древостоях. В биогруппе создаются более благоприятныеусловия для роста и развития особей. Почва под биогруппойнасыщена корнями и здесь происходит массовое срастание корневых систем деревьев [9], что обеспечивает большую их устойчивость в сравнении с одиночно растущими экземплярами. Другой характерной особенностью сосняков Казахского мелкосопочника является загущенность вплоть до возраста спелости.

Уделив серьезное внимание изучению природы лесов заповедника «Боровое», академик В.Н.Сукачев [10] сделал основополагающие для лесных ценозов мелкосопочника выводы: «Леса территории заповедника вместе с окружающими их другими лесами, произрастающими также, главным образом, на гранитах, являясь крайне своеобразным массивом среди степей Северного Казахстана, имеют исключительно большую народнохозяйственную ценность», и далее «рост древесных пород (главным образом сосны), и условия их произрастания в данном массиве столь своеобразны и столь резко отличаются от роста и условий произрастания обычных сосновых лесов, что на них нельзя переносить приемы лесного хозяйства, выработанные для других местностей».

Таким образом, чистые сосновые высокополнотные древостой Казахского мелкосопочника имеют важное народнохозяйственное значение, однако экологическая роль этих лесов столь велика, что допустимая мера вмешательства в процесс их роста и формирования должна быть обоснована со стороны научных позиций.

В связи с этим сотрудниками КазНИИЛХ совместно с лесохозяйственным факультетом Казахского государственного сельскохозяйственного институтаи Казахским лесоустроительным предприятием были разработаны местные районированные нормативы [11;12], которые являются отражением всех особенностей лесорастительных условий основных лесообразующих насаждений Казахстана и составной частью единой для страны системы общесоюзных и региональных нормативов для таксации и инвентаризации лесов и которые являются отражением всех особенностей лесорастительных условий основных лесообразующих насаждений.

Литература

1. Грибанов Л.Н. Степные боры Алтайского края и Казахстана. - Л.: Гослесбумиздат, 1960. - С.27 - 30, 156.

2. Макаренко А.А., Смирнов Н.Т. Формирование сосновых и сосново - березовых насаждений. - Алма - ата: Кайнар, 1973. - С.6 - 9.

3. Очерк к почвенной карте на лесной фонд Бармашинского опытного лесхоза КазНИИЛХ, Кокчетавской области. - Щучинск, 1978. - 230с.

4. Заключительный отчет за 1996 - 2000 гг. по теме: 04.05 Д «Разработать научно - методические основы перехода лесного хозяйства к системе непрерывного лесоустройства». - Щучинск, 2000.

5. Бирюков В.Н. Группы типов леса Казахстана. - Алма - Ата: Кайнар, 1982. - С.4 - 5.

6. Проект организации и развития лесного хозяйства Бармашинского опытного лесхоза КазНИИЛХ. Объяснительная записка лесоустройство. - Алма - Ата, 1963, 1977, 1987.

7. Заключительный отчет за 2009 - 2011, по теме: « Оценка продуктивности основных лесообразующих насаждений Казахского мелкосопочника и их эколого - экономический потенциал». - Щучинск, 2011.

8. Правдин А.Ф. Сосна обыкновенная. - М.: Наука. 1964.

9. Макаренко А.А., Дудина В.Н., Портянк А.В. Срастание корней - характерная черта сосны кулундинской//В кн.: Проблемы изучения растительного покрова Сибири. - Томск, 1995. - С. 202 - 203.

10. Сукачев В.Н. Очерк лесной растительности заповедника «Боровое», Труды государственного заповедника «Боровое». - Алма - Ата, 1948

11. Нормативы для таксации лесов Казахстана, часть I, книга I. - Алма - Ата: Кайнар, 1987. - 239 с.

12. Нормативы для таксации лесов Казахстана, часть I, книга II. - Алма - Ата: Кайнар, 1987. - 323 с.

Размещено на Allbest.ru