Введение 4
1 Особенности динамики темнохвойных лесов Сибири и методы ее изучения 6
1.1 Темнохвойные леса Сибири 6
1.2.1 Особенности восстановительной динамики темнохвойных лесов Сибири 10
1.2.2 Особенности восстановительной динамики в рекреационных лесах Сибири 12
1.3 Возрастная структура древостоя, как показатель сукцессионного положения фитоценоза 14
2 Физико-географическая характеристика государственного природного заповедника «Столбы» 20
2.1 Географическое положение 20
2.2 Рельеф 21
2.3 Климат 22
2.4 Гидрологические условия 22
2.5 Почвенный покров 23
2.6 Растительность 24
3 Объекты и методики исследования 27
3.1 Объекты исследования 27
3.2 Методики исследования 36
4 Морфоструктура ценопопуляций основных лесообразующих пород как
показатель сукцессионного статуса сосняков и осинника в среднегорно¬таежном поясе заповедника «Столбы» 37
4.1 Таксационные показатели, морфоструктура ценопопуляций и
естественное возобновление основных лесообразующих пород в среднегорно-таежном поясе заповедника «Столбы» 37
4.1.1 Морфоструктура ценопопуляций лесообразователей в
среднегорно-таежном поясе заповедника «Столбы» 37
4.1.2 Естественное возобновление на пробных площадях в
среднегорно-таежном поясе заповедника «Столбы» 48
4.2 Влияние рекреационной нагрузки на морфоструктуру ценопопуляций
лесообразующих пород и естественное возобновление в туристско- экскурсионном районе заповедника «Столбы» 52
4.2.1 Влияние рекреационной нагрузки на морфоструктуру ценопопуляций лесообразователей в туристско-экскурсионном районе среднегорно-таежного пояса заповедника «Столбы» 52
4.2.2 Влияние рекреационной нагрузки на естественное возобновление
в исследуемых сообществах в туристско-экскурсионном районе заповедника «Столбы» 57
Выводы 60
Список использованных источников 61
Леса являются самыми распространенными, высокоорганизованными и значимыми для биосферы экосистемами нашей планеты. Сохранение биологического разнообразия входит в число важнейших задач перехода мировых сообществ, стран и регионов на устойчивое развитие. Изучение природных процессов на территориях крупных лесных массивов позволяет оценить возможности поддержания высокого уровня биоразнообразия и продуктивности лесных экосистем [1].
Одна из важных задач современной лесной экологии - изучение лесов, наименее затронутых хозяйственной деятельностью, чтобы на основе данных об их составе, структуре и динамике можно было достаточно реалистично реконструировать экосистемные свойства лесного покрова, функционирующего и самоподдерживающегося спонтанно, при отсутствии антропогенного пресса [2].
Климаксовое сообщество можно рассматривать как множество мозаик популяций ключевых видов и связанных с ними мозаик популяций подчиненных видов, циклически развивающихся в спонтанном режиме [3]. Сравнивая видовой состав и структуру конкретных сообществ и климаксного сообщества, принятого за «эталон», можно оценить степень их сукцессионной нарушенности и установить уровень видовых потерь [4]. Оценка сукцессионного состояния сообщества проводится путем сравнения возрастных онтогенетических спектров и численности ценопопуляций видов деревьев, входящих в его состав. В лесоведении эта оценка чаще всего проводится по эдификаторной роли и составу лесообразователей, а также морфоструктуре сообществ.
В настоящее время ведутся регулярные наблюдения за жизненным состоянием древостоев, за динамикой пихтового подроста в горнотаежном поясе, за динамикой травяно-кустарничкового яруса на постоянных пробных площадях заповедника «Столбы». Создана карта ландшафтно¬лесотипологической структуры заповедника [6].
Целью работы было, используя показатели морфоструктуры ценопопуляций основных лесообразующих пород, оценить ход восстановительной сукцессии в производных сосняках и осиннике в центральной части среднегорно-таежного пояса заповедника «Столбы».
Были поставлены следующие задачи:
1. На основании частотных спектров распределения древостоя по 2-метровым ступеням высоты и 4-сантиметровым ступеням диаметра проанализировать морфоструктуру ценопопуляций основных лесообразующих пород.
2. Оценить особенности естественного возобновления в изученных сообществах.
3. Оценить влияние рекреационной нагрузки на морфоструктуру ценопопуляций лесообразующих пород и естественное возобновление в сосняках, расположенных в туристско-экскурсионном районе.
4. На основании полученных данных сделать прогноз дальнейшего хода восстановительной сукцессии.
Исследование выполнялось в рамках комплексных работ по проекту РФФИ 14-05-00831 «Ландшафтные особенности и интегральная оценка углерододепонирующей функции охраняемых лесных территорий в зоне южной тайги Сибири».
Работа выполнялась на кафедре экологии и природопользования, Сибирского федерального университета под руководством к. б. н., доцента О. М. Шабалиной.
Так же хочу выразить искреннюю благодарность, за предоставление данных, Гаврикову В.Л., Шарафутдинову Р.А. и Кнорре А.А.
1. На основании частотных спектров распределения древостоя по высоте и диаметру можно сделать вывод, что морфоструктура ценопопуляций основных лесообразующих пород на пробных площадях в целом сходна, что отражает единое направление сукцессионных процессов, наблюдается естественная смена производной светлохвойной и лиственной формации на темнохвойную коренную формацию.
2. Естественное возобновление в сосняках, не подвергающихся рекреационной нагрузке, в целом удовлетворительное, светлохвойные сообщества сменяются темнохвойными с доминированием пихты в сосняках разнотравной группы типов леса (ПП1, 2, 9, 10 и 31); с доминированием кедра в сосняке кустарничково-зеленомошном (ПП7). В осиннике (ПП100) имеющегося подроста недостаточно для смены лиственной формации на темнохвойную. Блокирование естественного возобновления связано с чрезмерным развитием подлеска из спиреи средней и крупнотравья.
3. На пробных площадях подвергавшихся рекреационной нагрузки наблюдается снижение густоты и абсолютной полноты древостоя темнохвойных пород. Так же, рекреационная нагрузка препятствует нормальному протеканию сукцессионных процессов, вызывая угнетение травянистой растительности, что отчасти благоприятствует возобновлению пионерных пород, преимущественно сосны. Однако, связанное с рекреацией уплотнение почвы не позволяет сосне нормально развиваться.
4. На основании полученных результатов можно сделать прогноз дальнейшего хода восстановительной сукцессии. При отсутствии нарушений - лесных пожаров, вспышек массового размножения насекомых и др. - сосняки сменятся темнохвойными сообществами с доминированием пихты, или кедра. Осинник из-за недостаточного количества темнохвойного подроста смениться разреженным елово-пихтовым лесом с примесью березы.
