Введение к работе
Актуальность темы. Лесовосстановление и лесоразведение включено в настоящее время в число важнейших мировых проблем наряду с сохранением биоразнообразия, рациональным использованием древесины, борьбой с лесными пожарами и выделением особо охраняемых природных территорий (Редько и др., 2005). По данным FAO (2011), лесные посадки покрывают 264 млн. га (7% мировых лесов).
В Центральной России создание лесных культур является важнейшим способом лесовосстановления и активно применяется с середины XIX века. Перспективность использования аборигенных древесных видов в лесохозяйственной практике доказана ведущими специалистами лесного дела (Тюрмер, 1891; Родин, 2001; и др.). В Московской области в период 1992-2009 гг. до 98% лесовосстановления осуществлено путем закладки лесных культур (остальная часть - за счет содействия естественному возобновлению).
В отечественном лесоведении и лесоводстве особенностям формирования древостоев и продуктивности культур в различных регионах уделяется большое внимание (Мелехов, 1957; Мерзленко, 1978, 1998; Динамика хвойных лесов, 2000; Родин 2001; Писаренко и др., 1992; Набатов, 2003; и др.). Однако эколого- ценотические особенности искусственных лесных экосистем, стадии развития напочвенного покрова в лесных культурах освещены не столь подробно (Носова и др., 2009; Aubin et al., 2008; Czerepko, 2004; Eycott et al., 2006; Humphrey, 2003, 2005; Onaindia, Mitxelena, 2009; и др.). В последнее время все чаще ставится вопрос о значении искусственных насаждений для поддержания биоразнообразия (Czerepko, 2004; Humphrey, 2005; Brockerhoff et al., 2008). При этом распространено мнение, что в лесных культурах происходит обеднение видового состава по сравнению с лесами естественного происхождения в сходных экотопических условиях. Проблема формирования флористического разнообразия при искусственном лесовосстановлении изучена недостаточно и требует проведения дополнительных исследований для выяснения закономерностей изменения видового состава и структуры сообществ на разных этапах развития лесных культур.
В связи с тем, что важным аспектом развития территории Московской области, в том числе новой Москвы, является устойчивое и неистощительное лесопользование, работа по оценке вклада культур в поддержание биоразнообразия региона имеет особую актуальность.
Цель исследования состояла в выявлении эколого-фитоценотических особенностей и роли лесных культур в формировании биоразнообразия лесного покрова юго-западного Подмосковья.
Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
выявить факторы, определяющие формирование видового состава и структуры искусственных насаждений на разных стадиях возрастной динамики на территории юго-западного Подмосковья;
-
выявить особенности эколого-ценотической структуры сосновых и еловых культур при сравнении с лесами естественного происхождения;
-
изучить изменения флористического состава искусственных насаждений сосны и ели в ходе их возрастной динамики;
-
провести эколого-флористическую классификацию лесных культур с целью сравнения их состава с лесными сообществами естественного происхождения;
-
оценить вклад лесных культур в поддержании видового и типологического разнообразия лесов юго-западного Подмосковья.
Научная новизна. Впервые для территории юго-западного Подмосковья исследованы возрастные изменения искусственных хвойных фитоценозов. Выявлены флористические и структурные изменения в культурах ели и сосны, происходящие в связи с изменением эколого-фитоценотических условий в ходе сукцессии. Проведено сравнение эколого-ценотической структуры и видового разнообразия приспевающих и спелых культур сосны и ели с лесами естественного происхождения. Впервые проведена эколого-флористическая классификация лесных культур.
Работа продолжает и дополняет исследования, проведенные ранее при изучении спелых лесных культур (Дылис и др., 1973; Носова и др., 2009), при этом существенно расширен район исследований с охватом всей территории юго-западного Подмосковья.
Практическая значимость. Результаты исследования могут использоваться для совершенствования практики создания лесных культур на дерново-подзолистых суглинистых почвах в качестве эффективной альтернативы естественному зарастанию нарушенных местообитаний. Материалы исследования дают возможность прогнозировать направление и скорость изменений в растительном покрове искусственных фитоценозов юго- западного Подмосковья и могут быть использованы научными, природоохранными, лесохозяйственными организациями, а также в учебном процессе лесохозяйственных ВУЗов.
Работа выполнена по теме НИР ЦЭПЛ РАН 43. № рег. 01200951929 «Методология мониторинга крупномасштабных процессов в бореальных лесах и динамики лесных экосистем», при поддержке программы Фундаментальных исследований Президиума РАН «Живая природа: современное состояние и проблемы развития» и гранта РФФИ (11-04-01093).
Апробация работы. Результаты работы представлены на Всероссийской научной конференции «Лесные ресурсы таежной зоны России: проблемы лесопользования и лесовосстановления» (Петрозаводск, 2009); 19 Международном симпозиуме «European vegetation survey» (Печ, Венгрия, 2010); Международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы ботаники и экологии» (Ялта, Украина, 2010); IV международных Мелеховских чтениях (Архангельск, 2010); Всероссийской конференции «Развитие геоботаники: история и современность» (Санкт-Петербург, 2011); Международной научной конференции Каразинские естественнонаучные чтения (Харьков, Украина, 2011); 20 Международном симпозиуме «European vegetation survey» (Рим, Италия, 2011); IV Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия» (Воронеж, 2011); 15th IBFRA Science Conference Boreal Forests in a changing world: challengers and needs for actions (Красноярск, 2011); Всероссийской научной конференции с международным участием «Отечественная геоботаника: основные вехи и перспективы» (Санкт-Петербург, 2011); 21 международном симпозиуме «European vegetation survey» (Вена, Австрия, 2012); IV всероссийской школе-конференции «Актуальные проблемы геоботаники» (Уфа, 2012); II(X) Международной Ботанической Конференции молодых ученых в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 2012); заседаниях Научного семинара Лаборатории экологии растительных сообществ БИН РАН (апрель, 2012; февраль, 2013).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе 1 коллективная монография и 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит 154 страницы текста, 24 иллюстрации, 9 таблиц. Список литературы включает 229 источников, в том числе 30 на иностранных языках.
Благодарности: автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. Т.В. Черненьковой за помощь и критику при написании работы; к.б.н. Е.В. Тихоновой за научное сотрудничество, помощь и поддержку на протяжении всех этапов работы. Автор искренне признательна к.г.н. Д.Н. Козлову, к.б.н. Ю.А. Семенищенкову и д.б.н. В.Ю. Нешатаевой за ценные советы и консультации.
