Проблемы сохранения биологического разнообразия лесных ресурсов в Республике Дагестан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы сохранения биологического разнообразия лесных ресурсов в Республике Дагестан

Раисат Магомедовна Адамова ¹⁰,

Магомед-Расул Абдусаламович Казиев ^2,3

Аннотация

Изучение процесса сукцессии актуализируется в условиях деградации лесных и агроландшафтов. Сукцессионное восстановление, или смена одной экосистемы другой, могут быть использованы для создания защитных лесонасаждений. В статье анализируются результаты исследований сукцессионных процессов в лесных насаждениях в сухостепных, полупустынных районах, почвозащитных аридных редколесьях горы Тарки-Тау в Дагестане. Исследователями была выявлена закономерность изменений запасов биомассы и продуктивности биосистемы в ходе сукцессии лесных массивов. Наличие на изучаемых участках всех жизненных форм, сопровождающих древесные породы, позволило определить степень стабильности леса. Результаты проведенных исследований показали, что снижение сельского населения в горных и предгорных территориях республики, прекращение вырубки леса в связи с газификацией горных территорий позволили сукцессионным процессам восстановить 24645 га земель. Резкое увеличение гибели лесных насаждений от пожаров зарегистрировано в период 2011-2016 гг. Наибольшая часть насаждений, пострадавших от лесных пожаров, находится в труднодоступных участках, либо являются низкобонитетными насаждениями. Наибольшая площадь насаждений пострадала от неблагоприятных погодных условий и почвенно-климатических факторов в 2007, 2011-2016 и 2021 годах. Положительная динамика естественного восстановления лесных массивов должна быть поддержана научно обоснованной деятельностью Агентства по лесному хозяйству Республики Дагестан.

Ключевые слова: биологическое разнообразие, лесные экосистемы, сукцессии, лесовосстановление, самоподдержание

Conservation problems of forest resources' biological diversity in the Republic of Dagestan

Raisat M. Adamova¹⁰, Magomed-Rasul A. Kaziev^2,3

The study of the process of succession is updated in the conditions of degradation of forest and agricultural landscapes. Successional restoration, or the replacement of one ecosystem by another, can be used to create protective forest stands. The article analyzes the results of succession processes' studies of forest plantations in dry-steppe, semi-desert regions and soil-protective arid woodlands of the Tarki-Tau mountain (Dagestan). Researchers have identified a pattern of changes in biomass reserves and biosystem productivity during the forest tracts' succession. The presence all life forms in the studied areas (accompanying tree species) made it possible to determine the degree of forest stability. The results of the research showed that the decrease in the rural population in the mountainous and foothill areas of the republic, the cessation of deforestation due to the gasification of mountainous areas allowed to restore 24,645 hectares of land. A sharp increase in the death of forest plantations from fires was registered in the period of 2011-2016. Most of the plantings affected by forest fires are located in hard-to-reach areas or are low quality plantations. The largest area of plantations was affected by adverse weather conditions and soil and climatic factors in 2007, 2011-2016 and 2021. The positive dynamics of the natural restoration of forest areas should be supported by the science based activities of the Agency for Forestry of the Republic of Dagestan.

Keywords: biological diversity, forest ecosystems, successions, reforestation, self-maintenance лесной дагестан почвозащитный

Введение

Лесные экосистемы, сформировавшиеся и функционирующие в стабильных условиях, не нуждаются в особых мерах поддержки. При проведении оценки лесных ресурсов в последние годы стали придавать большое значение биологическому разнообразию леса. Наличие на изучаемых участках всех жизненных форм, сопровождающих древесные породы, позволяет определить степень стабильности леса. Растения, животные и микроорганизмы составляют биоразнообразие леса. Его можно рассматривать на разных уровнях, включая экосистемы: ландшафтном, видовом, популяционном и генетическом. На этих уровнях, а также между ними, могут происходить комплексные взаимодействия. В биологически разнообразных лесах этот комплекс позволяет организмам адаптироваться к постоянно меняющимся условиям среды и поддерживать экосистемные функции. Кроме того, разнообразие лесных экосистем (как по физическим, так и по биологическим характеристикам) дает высокий уровень адаптивности - одной из важных характеристик лесных экосистем. В рамках той или иной конкретной лесной экосистемы поддержание экологических процессов зависит от поддержания их биологического разнообразия. Процесс восстановления лесной экосистемы под действием ее внутренних механизмов (восстановительная сукцессия) при отсутствии повторных нарушений может восстановиться до равновесного состояния (климакса).

Сукцессией (от лат. succession) называют процесс поэтапного развития экосистемы на месте, лишенном живого покрова, или ее восстановление после разрушения. Если исходить из определения экосистемы как множества популяций видов разных трофических групп, то сукцессия - это процесс формирования или восстановления потоков поколений в популяциях всех видов экосистемы [1], смена одного сообщества другим [2].

Изучение сукцессий - один из наиболее сложных разделов экологии. В России изучение сукцессий лесов было начато Г.Ф. Морозовым [3] и продолжено В.Н. Сукачевым [4], Е.М. Лавренко [5] и другими ботаниками и лесоводами. Только на основе понимания сукцессионных процессов возможно решение задач планирования и организации устойчивого лесного хозяйства.

При сукцессии существует тенденция как можно быстрее использовать доступные ресурсы. Поэтому в начальных стадиях сукцессии развиваются организмы, способные быстро расходовать запасы биогенных элементов и показывающие высокую продуктивность. Только недостаток и конкуренция стимулируют более эффективное использование ресурсов. Полнота сукцессий и видовое разнообразие возможны в случае надежной "работы" круговорота питательных веществ. Только в этом случае можно говорить о стабильности экосистемы, которая достигается в результате преобразования сообщества на основе длительной эволюции видов.

В ходе и в результате сукцессий тем или иным образом меняется видовой состав (иногда полностью), пространственная структура, показатели круговорота веществ и другие параметры экосистемы. Экосистема достигает стационарного состояния (последняя стадия) этого процесса, в котором она может существовать неограниченно долгое время, если ее не нарушают внешние воздействия (климакс). Естественные микро- и мезонарушения - нормальные явления в климаксных экосистемах, они поддерживают их пространственную неоднородность и видовое разнообразие [6].

Также в ходе лесной сукцессии меняются запасы биомассы и продуктивность экосистемы. Динамика этих изменений зависит от вида нарушения, типа экосистемы и других условий. Знание подобных закономерностей важно для разработки методов планирования защитного лесоразведения.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке рекомендаций по лесовозобновлению после пожаров, рубок, для экологического обоснования производственных работ по созданию лесных культур на гарях и вырубках и сокращения затрат на лесовосстановление, а также при планировании мероприятий по защите лесонасаждений.

Объекты и методы исследований. Объектом исследований служили сукцессионные процессы в лесных насаждениях в сухостепных, полупустынных районах, почвозащитные аридные редколесья Тарки-Тау.

Методологической основой проведения исследований был комплексный подход, включающий типовые методы исследований по таксации, лесоводству, опубликованные в трудах российских и зарубежных авторов.

В условиях деградации лесных и агроландшафтов актуализируется изучение процесса сукцессии (от лат. succession - последовательность, смена). Сукцессионное восстановление, или смена одной экосистемы другой, могут быть использованы для создания ЗЛН (защитных лесонасаждений) [2; 7]. Исследователями была выявлена закономерность изменений запасов биомассы и продуктивности биосистемы в ходе сукцессии лесных массивов. Их динамика обусловлена причинами нарушения, видом экосистемы и прочими факторами. Исходя из причин возникновения сукцессионного процесса, его классифицируют в различных вариантах [8-10], также сукцессии различают по длительности процесса [9-13].

Изменение климата или динамики поступления неорганических веществ, или прямое воздействие (пожар, выкашивание травы, рубка леса) вызывают сукцессионные процессы. Степень воздействия этих факторов определяет и длительность восстановления экосистемы. Последствия лесного пожара можно фиксировать в течение нескольких столетий. Зарастающая травой гарь может восстанавливаться только по краям пораженного участка. Подобный сценарий сукцессионных процессов наблюдается и на деградированных пастбищных участках, пашнях и сенокосах [6].

Наряду с антропогенным воздействием на экосистемы исследователи наблюдают сукцессию на участках, где лесные массивы были нарушены естественными факторами - пожарами, ветровалами, оползнями, русловыми процессами. Однако, если сравнивать последствия естественных и антропогенных факторов по их частоте и интенсивности, антропогенные носят более глубокий по разрушению и длительный по востановлению характер.

Антропогенное воздействие очевидно, его следы свидетельствуют, во-первых, что значительная часть территории Республики Дагестан была ранее покрыта лесами. Во-вторых, характер реакции экосистемы говорит о том, первоначально леса уничтожали контролируемым палом, а в советский период истории Дагестана для расширения агроугодий стали применять технику.

Результаты исследований. Миграционные процессы последних десятилетий привели к снижению сельского населения в горных и предгорных территориях республики. Сукцессионные процессы восстанавливают утраченные древесно-кустарниковые массивы, захватывая заброшенные сельхозугодия. В пользу восстановления леса работает и процесс газификации гор, что снижает потребность населения в древесине как источнике энергии. Агентство по лесному хозяйству Республики Дагестан свидетельствует, что в лесной фонд возвращены 1405 га пашни, 25542 га сенокосов, 20698 га пастбищ, в целом - 24645 га земель [6].

При сохранении темпов сукцессионного восстановления и отсутствии повторного воздействия экосистема может прийти в равновесное состояние (рис. 1).

Рис. 1. Слабое и долгое восстановление леса на склоне Нарат-Тюбинского хребта после лесного пожара.

Fig. 1. Weak and long restoration of the forest on the slope of the Narat-Tyube ridge after a forest fire.

Источник: из архива автора.

Source: from the author's archive.

Среди возможных естественных прямых факторов, нарушающих восстановительные процессы в экосистеме, мы можем отметить пожары, потепление климата, ливневые осадки, вспышки массового размножения непарного шелкопряда (рис. 2.).

Рис. 2. Площади погибших насаждений от пожаров (по данным Центра защиты леса Республики Дагестан).

Fig. 2. Areas of dead plantations from fires (according to the Center for Forest Protection of the Republic of Dagestan).

Источник: составлено авторами.

Source: compiled by the authors.Как видно из рис. 2, резкое увеличение лесных насаждений, уничтоженных пожарами, зарегистрировано в период 2007-2021 гг. В насаждениях, поврежденных пожаром, улучшение состояния не происходит по причине невозможности проведения в них санитарно-оздоровительных мероприятий. Наибольшая часть насаждений, пострадавших от лесных пожаров, находится в труднодоступных участках, либо являются низкобонитетными насаждениями.

За последнее десятилетие ослабление и усыхание насаждений от воздействия неблагоприятных факторов было, как правило, первым по значимости фактором гибели лесов. Основными из них являются аномально жаркая погода без осадков, которая отрицательно сказывается на состоянии насаждений, колебание грунтовых вод, лавины и снеговал (рис. 3).

Рис. 3. Площади насаждений (га), погибших от неблагоприятных погодных условий и почвенноклиматических факторов за 2007-2021 гг.

Fig. 3. Areas of plantations (ha) that died from adverse weather conditions and soil and climatic factors for 2007-2021.

Источник: составлено авторами.

Source: compiled by the authors.

Наибольшая площадь насаждений пострадала от неблагоприятных погодных условий и почвенно-климатических факторов в 2007, 2011-2016 и 2021 годах.

Положительная динамика естественного восстановления лесных массивов должна быть поддержана научно обоснованной деятельностью Агентства по лесному хозяйству Республики Дагестан (рис. 4, а)

а)

Рис. 4. Мероприятия по воспроизводству лесов и лесоразведению по районам в Республике Дагестан за 2010-2018 гг., а) естественное возобновление, б) исскуственное лесовосстановление.

Fig. 4. Measures for reforestation and afforestation by districts in the Republic of Dagestan in 2010-2018,

a) natural renewal, b) artificial reforestation

Источник: составлено авторами. Source: compiled by the authors.

Необходимо установить оптимальное соотношение естественного и искусственного восстановления лесомассивов и вести регулярный мониторинг этого процесса. В настоящее время искусственное лесовосстановление реализуется в очень малых объемах (рис.4, б). При разрешении вырубок соответствующим ведомствам важно сохранять здоровые плодоносящие экземпляры для возможности их использования в искусственном восстановлении и сукцессиях.

Заключение

Таким образом, происходящие в последние 20-25 лет естественные сукцессионные и лесовосстановительные процессы в Республике Дагестан следует всемерно поддерживать, не нарушая новую формирующуюся лесную экосистему. При предоставлении участков (делянок) под любые виды рубок необходимо сохранить крупные здоровые плодоносящие экземпляры для обеспечения естественного лесовосстановления и происходящих сукцессий.

Список источников

1. Clements F.E. Plant succession; an analysis of the development of vegetation. Washington: Carnegie Institution ofWashington, 1916. 512 p.

2. Зубкова Е.В. Динамика распределения экологических ниш растений при сукцессиях лесных сообществ: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.02.08 - экология. Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2013. 26 с.

3. Морозов Г.Ф. Учение о лесе / Издание посмертное, просмотренное В.В. Матренинским. Ле- ниград; Москва: Государственное издательство, 1925. 367 с.

4. Сукачев В.Н. Идея развития фитоценологии // Советская ботаника. 1942. .№1-3. С. 5-17.

5. Лавренко Е.М. Основные закономерности растительных сообществ и пути их изучения / Полевая геоботаника. / Под общ. ред. Е.М. Лавренко и А.А. Корчагина.- М., Л: Изд-во Академии Наук СССР, 1959. Т. 1. С. 12-75.

6. Адамов М.Г., Адамова РМ., Курбаналиева Г.С. Сукцессии лесных экосистем в Дагестане // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2010. № 3(18). С. 110-116.

7. West D.C., Shugart H.H., Botkin D.F. Forest Succession : Concepts and Aplication. New-York: Spinger-Verlag, Berlin: Heidel-berg, 1981. 517 p.

8. Александрова М.С. Изучение смен растительного покрова / Полевая геоботаника / под общ. ред. Е.М. Лавренко и А.А. Корчагина.- М.; Л.: Изд-во Академии Наук СССР, 1964. Т. 3. С. 300-447.

9. Миркин Б.М. Антропогенная динамика растительности / Итоги науки и техники. Ботаника. М.: ВИНИТИ, 1984. Т.5. 250с.

10. Комарова Т.А. Изменение синузиальной структуры кустарничково- травяного яруса в ходе послепожарных сукцессий // Ботанический журнал. 1993. Т. 78. № 6. С. 86-95.

11. Маслов А.А. Сукцессионная динамика древостоя и нижних ярусов в послепожарном 100-летнем сосняке лишайниково-зеленомошном // Лесоведение. 2002. № 2. С. 24-30.

12. Самойлов Ю.И., Ипатов В.С. Пирогенные сукцессии напочвенного покрова сухих сосняков на песках // Вестник СПбГУ 1995. Сер. 3. Вып. 4. № 24. С. 58-67.

13. Смирнова О.В., Торопова Н.А. Сукцессия и климакс как экосистемный процесс // Успехи современной биологии. 2008. Т. 128. № 2. С. 129-144.

14. References

15. Clements FE. Plant succession; an analysis of the development ofvegetation. Washington: Carnegie Institution ofWashington; 1916.

16. Zubkova EV. Dynamics of the distribution of ecological niches of plants during the succession of forest communities [dissertation abstract]. Kazan: Kazan Federal University; 2013. (In Russ.).

17. Morozov AF. The theory of forest. In: Posthumous edition, reviewed by V.V. Matreninsky (eds.) Leningrad: State Publishing; 1925. (In Russ.).

18. Sukachev VN. The idea of development of phytocenology. Sovetskaya botanika. 1942;(1)-3: 5-17. (In Russ.).

19. Lavrenko EM. The main regularities of plant communities and ways of their study. In: Lavrenko EM, Korchagin AA. (eds.). Polevaya geobotanika. Vol. 1. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR; 1959. p. 12-75. (In Russ.).

20. Adamov MG, Ad^ova Rvl, Kurbanaileva GS. Successions of forest ecosystems in Dagestan. Bulletin of the Dagestan State Technical University (Technical Sciences). 2010;3(18): 110-116. (In Russ.).

21. West DC, Shugart HH, Botkin DF. Forest Succession. In: West DC, Shugart HH, Botkin DF (eds.). Forest Succession : Concepts and Application. New-York: Spinger-Verlag, 1981.

22. Aleksandrova MS. Study of changes in vegetation. In: Lavrenko EM, Korchagin AA. (eds.) Polevaya geobotanika. Vol. 3. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR; 1964. p. 300447. (In Russ.).

23. Mirkin BM. Anthropogenic dynamics of vegetation. In: Itogi nauki i tekhniki. Botanika. Vol. 5. Moscow: VINITI; 1984. (In Russ.).

24. Komarova TA. Changes in the synusial structure of the shrub-grass layer during post-fire successions. Botanichesky zhurnal. 1993;78(6): 86-95. (In Russ.).

25. Maslov AA. Succession dynamics of forest stand and lower layers in post-fire 100-year-old lichen- green-moss pine forest. Lesovedenie. 2002;(2): 24-30. (In Russ.).

26. Samoilov YuI, Ipatov VS. Pyrogenic successions of the ground cover of dry pine forests on the sands. Bulletin of St. Petersburg State University. Series 3. 1995;24(4): 58-67. (In Russ.).

27. Smirnova OV, Toropova NA. Succession and climax as an ecosystem process. Uspekhi sovremennoi biologii. 2008;128(2): 129-144. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru