Содержание к диссертации
Введение
1. ЛЕСНАЯ РЕКРЕОЛОГИЯ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА) 9
2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ, МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 20
2.1. Абиотические факторы среды 20
2.2. Биогенные факторы среды 26
2.3. Место проведения исследований 33
2.4. Методика исследований 37
3. ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЕРХНЕГО ЛЕСНОГО ПОЯСА 45
3.1. Субальпийские леса 45
3.2. Субальпийские луга 57 Выводы 62
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭРОЗИИ ПОЧВ НА СУБАЛЬПИЙСКИХ ПОЛЯНАХ 64
4.1. Характеристика вариантов опыта 64
4.2. Исследование эрозии почв на субальпийских полянах 68
Выводы 86
5. ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИИ НА ЭРОЗИЮ ПОЧВ СУБАЛЬПИЙСКИХ ПОЛЯН 87
5.1. Влияние рекреационных нагрузок на травянистый покров и водно-физические свойства почв 87
5.2. Влияние рекреационных нагрузок на поверхностный сток 97
5.3. Эрозия и прочностные характеристики почв в связи с рекреацией 102
5.4. Экономика рекреационного использования ских полян верхнего лесного пояса
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Лесная рек реология (состояние вопроса)
Леса Земли занимают 3,4 млрд. га (27 % площади суши). Это все экологические системы с сомкнутостью древесного полога не менее 10 % в развивающихся и не менее 20 % в развитых странах. Кроме этого к лесам относят 1,7 млрд. га земель, занятых древесной и кустарниковой растительностью (State of the World s Forests, 1997). По данным ФАО, древесная биомасса на 1 га лесов в среднем составляет 109 т (Global Forest Resources, 2001). Леса умеренного пояса в различных регионах мира составляют дуб, бук, каштан, береза, ольха, клен, ива, сосна, ель, пихта и др. Предгорья, нижние и средние части отрогов Кавказа леса образуют сосна, пихта и ель, дуб, бук и каштан и др. виды. В горах таежных областей Восточной Сибири и л Дальнего Востока леса в основном образованы лиственницей, а в горных районах лесотундры распространены березовые редколесья, заросли ивняков, І сибирского можжевельника и кедрового стланика (А.И. Писаренко, В.В. Страхов, 2004). В России общая площадь лесного фонда составляет 1180,9 млн. га, в т.ч. покрытая лесной растительностью площадь равна 763,5 млн. га. Общий запас сырорастущего леса равен 80,7 млрд. м3, а ежегодный прирост этого запаса- 889,5 млн. м3 (В.М. Ивонин, 2005). Леса Земли (в т.ч. России) участвуют в глобальных циклах кислорода, углерода и др., т.е. влияют на состав газовой оболочки планеты, а значит и на накопление тепла в приземном слое атмосферы. Рост концентрации парниковых газов (особенно СО2) приведет к середине XXI столетия к повышению (на 3 ± 1,5С) температуры нижнего слоя атмосферы. Процесс истребления и деградации лесов, наряду со сжиганием ископаемого топлива, является фактором нарастания концентрации в атмосфере углекислого газа (М.В. Usher, 1973 и др.). В России заготовка древесины является основным видом пользования лесами. В 1998 г. общая площадь эксплуатируемых лесов составила 331,5 млн. га, с общим запасом около 40,3 млрд. м3 (А.И. Писаренко, В.В. Страхов, 2004). Это определило современный взгляд на значение лесов в жизни людей. С одной стороны, лес - это огромный самовоспроизводящийся источник органического сырья, незаменимый в материальном производстве и не имеющий пределов в разнообразиях и количестве полученных из древесины изделий, с другой стороны - глобальная и социальная сущность лесов определяют среду обитания человека - качество атмосферного воздуха, охрану почв и вод, рекреацию и др. (В.М. Ивонин, 2005). Улучшение качества атмосферного воздуха под воздействием лесов освещено в публикациях Н.П. Анучина (1979), О.Ф. Белецкого и др. (1979), Р. Гудериана (1979), Смита X. Уильямса (1985) и др. Благотворное влияние лесов на поверхностные и грунтовые воды исследовано Г.Н. Высоцким (1950), Г.А. Харитоновым (1950), В.В. Рахмановым (1962), А.А. Молчановым (1973), А.В. Побединским (1979) Г.Ф. Идзон (1980), Н.А. Воронковым (1988) и др. Лесная охрана почв охарактеризована работами Ф.К. Арнольда (1893), С. Синельникова (1911), Н.И. Сус (1949), А.С. Козменко (1954), Г.П. Сурмача (1976), В.М. Ивонина (1985), Н.П. Калиниченко, И.Г. Зыкова (1986) и др. Особенно велика защитная роль лесов в горах. Эту роль в Средней Азии исследовали Ф.К. Кочерга (1937), А.А. Ханазаров (1987) и др.; на Урале - В.Н. Данилик (1977), и др.; в Карпатах - О.В. Чубатый (1971), В.Н. Дьяков (1976), Н.М. Горшенин (1974), B.C. Олийник (1989); на Северном Кавказе -И.П. Коваль и Н.А. Битюков (2000), А.П. Казанкин (1973); в Западной Европе - A. Horvat, М. Zemljic (1998) и др. Защитная роль горных лесов не должна ухудшаться в процессе использования лесных ресурсов - продуктов и полезностей леса, воспроизводимых в процессе ведения лесного хозяйства и используемых для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. К полезностям леса относят защитные и общественные, в т.ч. рекреационные ресурсы (Л.А. Багрова и др., 1977). На рациональное использование этих ресурсов обращали внимание классики отечественного лесоводства Ф.К. Арнольд (1893), Г.Ф. Морозов (1959) и др. В результате были разработаны принципы рекреационного (ландшафтного) лесоводства (В.Г. Атрохин и В .Я. Курамшин, 1991) и рекреационной экологии горных лесов (В.М. Ивонин, В.Г. Авдонин, Н.Д. Пень-ковский, 2000). Рекреационное лесоводство развивалось одновременно с наукой о вос становлении сил и здоровья человека на природе, называемой рекреологией (А.И. Тарасов, 1986; В.М. Ивонин и др., 2000).
Абиотические факторы среды
Территория Краснополянского лесничества Сочинского национального парка (СНП) входит в Краснополянский - Верхнеарданский округ Западной высокогорной физико-географической провинции Северного Кавказа (Н.А. Гвоздецкий и др., 1986).
По геоморфологическому районированию территория относится к области Западного Кавказа, провинции Большого Кавказа Кавказской горной страны (Н.И. Сафронов, 1986).
Рельеф представлен Главным Кавказским хребтом и отходящим от не- і го Главным Водораздельным хребтом (в районе урочища Османовы Поляны) в виде резкого понижения (1540 м) водораздельного перешейка между гор. Чугуш (3094 м над уровнем моря) и гор. Ачишхо (2391 м). От г. Ачишхо Главный Водораздельный хребет проходит к восточному отрогу гор. Большая Чура (2250 м) и по водоразделу pp. Шахе и Березовая - на гор. Малая Чура (2178 м), где Главный Кавказский и Главный Водораздельный хребет совпадают.
Известными вершинами Главного Кавказского и Главного Водораздельного хребтов являются: Лысая (1425 м), Грачев Венец (1544 м), Хуко (1902 м), Ассара (2632 м), Фишт (2852 м), Перевальная (2633 м), Агепста (3256 м).
В районе наших исследований расположены массив Псеашхо и хребты Ачишхо и Аибга. Массив Псеашхо известен своими вершинами: западный Псеашхо (2899 м), Северный Псеашхо (3257 м), Южный Псеашхо (3251 м), а также - пиком Сахарная Голова (3189 м).
Хребет Аибга характерен четырьмя вершинами: пик I (2391 м), пик II (2450 м), пик III (2462 м) и Черная пирамида (2375 м).
Эти хребты, массивы и вершины сложены породами разных возрастов - гранитами, порфиритами, туфами, гнейсами, сланцами, песчаниками и др.
Климат является важнейшим абиотическим фактором природной среды. На южном макросклоне Большого Кавказа с удалением от Черного моря, по мере возрастания абсолютных отметок, увеличиваются осадки, и понижается температура воздуха. Формирование климата в районе наших исследований определяется наличием резкого понижения (Колхидских ворот) в Главном Водораздельном хребте. Долина р. Мзымта является проводником теплых влажных воздушных масс с Черного моря. В районе Колхидских ворот теплые воздушные массы с юга встречаются с холодными массами (проникшими по долине р. Белой с севера), что вызывает обильные осадки. Поэтому на хребте Ачишхо формируется одно из самых влажных мест России.
При характеристике метеопараметров использовали данные метеостанций «Красная Поляна» и «Лаура». Первая расположена в поселке Красная Поляна на высоте 567 м (Краснополянское лесничество СНП). Публикация данных по этой метеостанции осуществлялась с 1921 по 1990 гг. в климатологических справочниках и ежегодниках. Метеостанция «Лаура» (Гидромета РФ) расположена в долине р. Лаура на высоте 570 м над уровнем моря (основана в 1985 г.). Обе станции расположены на южном макросклоне Главного Кавказского хребта.
Нормы температур и осадков по этим станциям, представленные научными сотрудниками КГПБЗ В.В. Власовым и А.Д. Животовым, приведены в таблице 2.
За годы наших наблюдений наиболее типичным оказался 2002 г. Среднегодовая температура в 2002 г. по метеостанции «Лаура» составила 9,3С. Это несколько выше нормы (таблица 2). Такая тенденция прослеживается и по месячной разнице температур (таблица 3).
Годовая сумма осадков в 2002 г. была меньше нормы. В 2002 г. годовая сумма осадков по м/с «Лаура» составила 1972 мм, что несколько меньше нормы. В январе количество осадков (снег) превышало норму. В феврале отмечен дефицит осадков. В целом, снегозапасы к весне были повышенными, что способствовало формированию весеннего стока и проявлению эрозии почв.
Летний период 2002 г. отличался повышенной суммой месячных осадков. При этом в сентябре-октябре выпало большое количество осадков, а ноябрь-декабрь оказались «засушливыми».
Субальпийские леса
Лесная растительность субальпийского пояса Западного Кавказа представлена субальпийским криволесьем и редколесьем (Л.Б. Махатадзе и др., 1978; СМ. Бебия и К.П. Попов, 2005).
Криволесья образуют бук восточный (Fagus orintalis Lip), береза Литвинова (Betula litwinowii Doluch.) и повислая (В. Pendula Roth), клен высокогорный или Траутфеттера (Acer trautvettern Medw.). Иногда в составе криво-лесий участвуют граб кавказский или обыкновенный (Carpinus caucasica Grossh. или С. Betulus L.), пихта кавказская (Abies nordmanniana (Stev.) Spach), ольха черная (Alnus glutinosa Jaert) и серая (A. incana (L) Moench), ива козья (Salix caprea L.), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.).
Эти деревья характерны искривленными, саблевидными, ветвящимися стволами, от основания которых формируется разновозрастная поросль (рисунки 8, 9). Высота криволесий обычно не превышает 20 м.
Подлесок может быть представлен рододендроном кавказским (Rhododendron caucasicum Pall.), черникой (Vaccinium arctostaphylos L.), волчником обыкновенным (Daphne mererium L.) и др.
Буковое криволесье чаще всего бывает с травянистым покровом или с подлеском из лавровишни (Laurocerasusofficinalis Rhoem.) и падуба колхидского (Ilex colchica Pojark).
Березовое криволесье может быть с подлеском из кавказского рододендрона и с травянистым покровом.
Таксационная характеристика криволесий меняется в зависимости от экспозиции склонов, крутизна которых достигает 40-45.
Например, на склонах южных экспозиций хребта Аибга (Аибгинское лесничество СНП) криволесья представлены буком восточным и кленом высокогорным и примесью ивы, ольхи и пихты (таблица 9).
Возраст криволесий изменяется от 40 до 130 лет, класс возраста - от 2 до 9, группа возраста - от 1 до 4, бонитет - от V до VA, полнота - от 0,3 до 0,9, запас - от 30 до 220 м3/га.
Эдификатором криволесий на южных склонах является бук восточный. Чистые насаждения бука восточного (кв. 52, выд. 12; кв. 50, выд. 8; кв. 46, выд. 5; кв. 38, выд. 4; кв. 37, выд. 41, 42 и 44; кв. 37, выд. 25) образуют как редколесья, так и высокополнотные насаждения с запасом, изменяющимся от 30 до 180 м /га в возрасте 60-100 лет. Редкий подлесок представляет рододендрон. В редколесьях и прогалинах развивается субальпийское высокотра-вье.
Встречаются также и чистые насаждения клена высокогорного (кв. 11, выд. 8; кв. 9, выд. 7, 10 и 12). Эти разнотравные кленарники в возрасте 90-100 лет имеют полноту в пределах о 0,4 до 0,7, высоту - от 12 до 14 м, запас - 80 до 120 м3/га.
Субальпийское криволесье смешанного состава на южных склонах образуют, как правило, бук восточный и клен высокогорный (кв. 51, выд. 6 и 7; кв. 50, выд. 6; кв. 38, выд. 6; кв. 37, выд. 38; кв. 9, выд. 6, 9 и 11) В густом подлеске этих насаждений, кроме рододендрона, может участвовать рябина и лавровишня, а в густом травянистом покрове - ежевика, ясменник кавказский и др. Буково-кленовое криволесье в возрасте 70-130 лет характерно средними высотами в пределах от 6 до 19 м, полнотой - от 0,4 до 0,7 и запасом - от 30 до 150 м3/га. Иногда в составе криволесий встречается пихта кавказская (кв. 46, выд. 3; кв. 37, выд. 32, 34 и 47; кв. 36, выд. 30; кв. 3, выд. 2, 3 и 6), ива (кв. 51, выд. 8; кв. 39, выд. 3 и 8; кв. 36, выд. 5) и очень редко ольха серая (кв. 52, выд. 4) и граб кавказский (кв. 3, выд. 6).
Следует отметить, что в составе криволесий пихта кавказская к возрасту 80 лет достигает средней высоты 12 м, а 130 лет - 20 м. Участие пихты в составе криволесий не превышает двух единиц. Ива в составе криволесий участвует более значительно (до четырех единиц), к возрасту 80 лет достигая средней высоты 8 м.
На склонах северных экспозиций хребта Аибга (Краснополянское лесничество) буковое криволесье (с участием березы) встречается в виде «островков» среди субальпийских лугов (кв. 76, выд. 14; кв. 95, выд. 6 и 10). Иногда в составе «островных» насаждений участвуют клен высокогорный и ясень обыкновенный (кв. 109, выд. 4). Подлесок в этих насаждениях представлен рододендроном средней густоты (таблица 10).
Буково-березовое криволесье (иногда с участием граба) лесов (кв. 56, выд. 1; кв. 77, выд. 3; кв. 95, выд. 4, 8 и 10) развивается на верхней границе лесов, иногда - по инверсионным ложбинам, где образованы щебенистые почвы. Береза в смешанном составе занимает до 5 единиц (кв. 109, выд. 1), достигая к 60-ти годам высоты 8 м, а к ПО годам - 13 м. Обычно буково-березовое криволесье сочетается с субальпийским высокотравьем.
Вблизи стоянок скота субальпийское криволесье деградировано. Существует мнение, что длительная и интенсивная пастьба скота смещает верхнюю границу лесов, снижает их полноту, препятствует естественному возобновлению. Снижение полноты лесов и криволесий приводит к возникновению редколесий с высокотравьем (Т.Г. Уиковани и др., 1990).
Кроме пастеральных, субальпийское криволесье испытывает рекреационные и др. антропогенные нагрузки, а также стихийные воздействия (давление мощных снежных сугробов, гололед и ветровал, лавины, поверхностный сток талых и ливневых вод по инверсионным ложбинам и др.). Прикрывая буково-пихтовые леса на верхней границе произрастания, субальпийское криволесье служит защитным буфером, одновременно способствуя сохранению продуктивности и устойчивости субальпийских лугов.
