Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Лесные экосистемы и аэротехногенное загрязнение (обзор литературы) 7
Глава 2. Естественно-исторические и природно-климатические условия района исследований 11
2.1. Характеристика особенностей рельефа, климата, почв района исследований 11
2.2. Характеристика растительности района исследования 16
2.3. Характеристика атмосферного загрязнения в районе Череповецкого промышленного комплекса 20
Глава 3. Программа и методы исследований 30
3.1. Описание древесного яруса 30
3.2. Учет возобновления древесного яруса 39
3.3. Описание напочвенного покрова 39
3.4. Исследование характеристик почв 40
3.5. Методы химического анализа 41
Глава 4. Общая характеристика исследованных сообществ Pinus sylvestris в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса 43
4.1. Сосновые леса зеленомошной серии 51
4.2. Сосновые леса сфагновой серии 54
4.3. Характеристика почв исследованных сосновых лесов 57
4.4. Нарушения и их давность 67
4.5. Характеристика поступления загрязняющих веществ в исследованные сообщества Pinus sylvestris 70
Глава 5. Особенности структуры и рост сосновых древостоев в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса 82
5.1. Высотная структура 82
5.2. Возрастная структура 86
5.3. Распределение деревьев сосны обыкновенной по диаметру ствола 88
5.4. Параметры крон деревьев сосны обыкновенной 91
5.5. Виталитетная структура 94
5.6. Радиальный прирост 98
Глава 6. Реакция ассимиляционного аппарата Pinus sylvestris на атмосферное загрязнение в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса 106
Глава 7. Влияние промышленного атмосферного загрязнения в окрестностях Череповца на подчиненные компоненты сообществ сосновых лесов 118
7.1. Кустарниковый ярус 129
7.2. Травяно-кустарничковый ярус 132
7.3. Мохово-лишайниковый ярус 133
7.4. Эпифитный лишайниковый покров стволов сосен 136
Заключение 139
Выводы 141
- Лесные экосистемы и аэротехногенное загрязнение (обзор литературы)
- Характеристика особенностей рельефа, климата, почв района исследований
- Сосновые леса зеленомошной серии
Введение к работе
Научно-технический прогресс, особенно его отрицательные последствия, усиливающееся влияние человечества на природу породили проблему глобального экологического кризиса, которая оживленно обсуждается в последнее время. Существенный вклад в нарушение состояния экосистем вносят загрязняющие вещества, попадающие в атмосферу, водоемы, почву. Наиболее опасно аэротехногенное загрязнение, т. к. поллютанты с воздушными массами могут распространяться на значительные расстояния. Поэтому возникла необходимость оценивания воздействия индустриальных центров на окружающую среду.
Одним из крупных промышленных центров Северо-Западного региона России является город Череповец. Здесь сосредоточены предприятия черной металлургии, металлообработки и химической промышленности. В атмосферу поступают разнообразные загрязнители (Экогеохимия ..., 1995), что, несомненно, влияет на состояние растительности в городе и его окрестностях. Поэтому исследование растительных сообществ, окружающих промышленный комплекс, представляет научный интерес. Экологическая стабильность лесных насаждений, их способность противостоять воздействию загрязнения атмосферы в значительной мере определяется структурой древостоя, т. е. его составом, строением, возрастом (Пастернак и др., 1985). Кроме того, изучение структурно-функциональной организации лесных биогеоценозов является одной из приоритетных проблем лесоведения (Савельева, 1990).
Изучению сообществ сосны посвящены многие работы, охватывающие почти весь ареал Pinus sylvestris (Правдин, 1964; Сосновые боры ..., 1969; Рысин, 1975; Зябченко, 1984; Санников, 1992; Ярмишко, 1997 и др.). Значительная часть исследований связана с изучением сосновых лесов, находящихся под воздействием атмосферного промышленного загрязнения (Влияние промышленного ..., 1990; Черненькова, 2002; Цветков В. Ф., Цветков И. В., 2003; Лесные экосистемы ..., 1990; Aamlid et al., 2000; Tervahattu et al., 2001 и др.). Оценка поражения, адаптации и устойчивости лесных сообществ в зонах техногенных загрязнений является одной из приоритетных проблем лесоведения (Савельева, 1990), поэтому данные исследования актуальны. Подобные исследования проводились и в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса (Дончева и др., 1992), однако, из параметров древостоя детально исследовалась лишь величина радиального прироста. Авторы связывали уменьшение прироста сосен с количеством аэротехногенных выбросов Череповецких предприятий, но оставили без обсуждения данные об отсутствии подобной связи между количеством аэротехногенных выбросов и приростом здоровых деревьев, которые преобладали в насаждениях. Это определило направление наших исследований.
5 Цель работы: оценить состояние сосновых лесов в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса и фоновых условиях.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
1) оценить поступление основных загрязнителей;
2) изучить особенности структуры древесного яруса и радиального роста сосны обыкновенной; изучить морфометрические показатели и оценить состояние хвои сосны обыкновенной; изучить состояние подчиненных компонентов сосновых лесов.
Научная новизна. Впервые получены сведения о влиянии промышленных выбросов Череповецкого промышленного комплекса на сосновые леса Вологодской области.
Впервые детально охарактеризовано состояние древесного яруса сосновых лесов и проведено исследование ассимиляционных органов сосны обыкновенной в окрестностях г. Череповца.
Практическая значимость работы. Ухудшение состояния сосновых древостоев оказалось менее драматичным, чем предполагалось в начале 80-х гг.
Заложенная серия постоянных пробных площадей является основой для многолетнего мониторинга состояния лесных сообществ в окрестностях Череповецкого промышленного комплекса.
Сведения о местообитаниях редких и охраняемых растений, выявленные в ходе исследования, были использованы в написании Красной книги Вологодской области.
Организация, объем исследований и личный вклад автора. Автором разработана программа исследований, осуществлен выбор методов исследования. Маршрутно-рекогносцировочное обследование района исследований было проведено совместно с сотрудниками Лаборатории экологии растительных сообществ БИНа (г. Санкт-Петербург). Автором заложено и описано 25 ПП. В исследованиях также принимали участие 3 студентки кафедры биологии и общей экологии Череповецкого государственного университета. Основные полевые работы проводились в 2001 - 2003 гг., позже осуществлялось уточнение данных, анализ проб и обработка собранного материала. Собран гербарий (45 образцов) и определен видовой состав напочвенного покрова сосняков, в т. ч. мхов (297 образцов). Отобрано 50 проб хвои, 860 кернов, 102 почвенные пробы.
Химический анализ образцов проводился М. А. Ярмишко и И. В. Лянгузовой (Лаборатория экологии растительных сообществ БИН РАН) и Г. В. Козловой (Лаборатория каф. химии ЧГУ).
В работу включены материалы исследований, в которых соискатель принимал непосредственное участие и являлся автором или соавтором работ, опубликованных по их результатам.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка литературы и 10 приложений. Текст, включая приложения, изложен на 174 страницах машинописного текста, иллюстрирован 55 рисунками и 28 таблицами. Список используемой литературы включает 328 источников, из которых 30 на иностранных языках.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований обсуждались на научно-технической конференции СПбЛТА (г. Санкт - Петербург, 2003 г.); на VIII Молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (г. Санкт - Петербург, 2004 г.); заседании лаборатории экологии растительных сообществ БИН РАН (г. Санкт - Петербург, 2004 г.); на научно-технической конференции СПбЛТА по итогам научно-исследовательских работ 2004 г. (г. Санкт - Петербург, 2005 г.); на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (г. Вологда, 2005 г.); на научно-технической конференции СПбЛТА (г. Санкт - Петербург, 2006 г.).
По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них две находятся в печати.
Благодарности. Выражаю искреннюю и глубокую благодарность научному руководителю - д. б. н., профессору В. Т. Ярмишко за всестороннюю поддержку и помощь в работе. Особая благодарность М. А. Ярмишко, к. б. н. И. В. Лянгузовой, к. х .н. Г. В. Козловой за проведение химических анализов образцов. Благодарю д. б. н. В. В. Горшкова, к. б. н. Н. И. Ставрову, к. б. н. И. Ю. Баккал, к. б. н. Ф. А. Чепика за обсуждение текста диссертации; студентов-биологов ЧГУ И. Малинову, М. Яшуткину, А. Герасимову за помощь в полевых исследованиях, зав. лабораторией биологии ЧГУ Р. А. Федорова за помощь в организации камеральной обработки материала и проведение микросъемки. Большое спасибо директору Дарвинского государственного природного заповедника А. В. Кузнецову за предоставленную возможность проведения исследований на территории заповедника, сотруднику заповедника к. с.-х. н. В. С. Писанову за ценные консультации. Отдельная благодарность моей семье за понимание, неоценимую помощь в решении транспортных и финансовых проблем, а также за поддержку на всех этапах работы над диссертацией.
Лесные экосистемы и аэротехногенное загрязнение (обзор литературы)
Лесная растительность поглощает различные составляющие атмосферного воздуха, т. е. обеспечивает фильтрацию воздуха от загрязнения (Глазовский, Учватов, 1982; Смит, 1988; Брускина и др., 1993). Экономический подъем промышленности в середине 20 века привел к увеличению выбросов загрязняющих веществ (Бериня, Лапиня, 1985; Жилет, 1988; Тарасенко и др., 1991; Gilmour, 1999). И в 80-е годы уже было отмечено повреждение лесов под воздействием аэротехногенных эмиссий не только в промышленных регионах Европы, но и там, где не развита тяжелая промышленность, например, в Скандинавии и Франции (Lorentz, 1995; Duha, 1999). Наибольшую опасность загрязнение атмосферы представляет для Европейской территории России, т. к. здесь примерно на 25% территории проживает более 3А населения и расположено около 80 % промышленности (Салиев, 1979). Таким образом, возникла необходимость детального изучения ответной реакции и состояния лесных экосистем под воздействием загрязнения атмосферы.
Еще в 1983 г. отмечалось (Шиятов, Комин, 1986), что очень мало выполнено работ по индикации антропогенных воздействий на лесные экосистемы. Мало данных об изменениях на уровне сообществ и о последствиях долговременного влияния малых доз загрязнителей (Мак Кленахен, 1982). К настоящему времени накоплен большой фактический материал. Довольно детально исследовано воздействие двуокиси серы на ассимиляционный аппарат и физиологические процессы (Thomas, 1962; Кунина и др., 1979; Крэнг, 1982; Нобл, Такемото, 1982; Manninen et al., 1997), т. к. двуокись серы и фотохимические окислители оказывают наибольшее поражающее действие на растения, а влияние других фитотоксикантов (фтора, хлора, аммиака, озона (Kainulainen et al., 1998; Wang, Kellomaki, 1998) и др.) ограничивается небольшими по площади территориями (Жиллет, 1988). Разработаны положения биомониторинга загрязнения атмосферы с помощью растений (Петрунина, 1971; Мэннинг, Федер, 1985; Биоиндикация загрязнений ..., 1988; Постхумус, 1988). Для оценки состояния лесных экосистем используются хвойные породы, поскольку наиболее отчетливо воздействие загрязнения сказывается на состоянии хвойных лесов (Матерна, 1988). Определены основные признаки, указывающие на повреждение хвойных (Алексеев, 1982; Алексеев, 1990; Алексеев, Лянгузова, 1990; Ярмишко, 1997), среди которых:
1. поражение тканей листа и наличие некротических участков (атмосферные фитотоксиканты поражают ткань листа и нарушают физиологические процессы, поэтому изучение повреждения листьев является основным средством определения влияния загрязнителей на растительность (Дожинжер, 1982). У хвойных низкие значения рН клеточного содержимого, поэтому они менее устойчивы к кислым воздействиям, чем растения с более высоким рН клеточного сока (Васфилов, 1997). Однако, присутствие большого количества окислов Mg, К, Са в выбросах обеспечивает нейтрализацию кислых газов в воздухе и анионов на поверхности хвои, это предохраняет ее от кислотных ожогов (Зубарева, 1993). Симптомы острой реакции листвы при воздействии аэротехногенных загрязнителей не являются строго специфичными, т. к. могут проявиться под влиянием других абиотических и биотических угнетающих факторов (Смит, 1985)).
2. Уменьшение размеров листьев (наблюдается не у всех особей в популяции, т. к. признак связан с гепотипическими особенностями и различием в положении особей, зависит от порядка ветви, ее возраста, положения в кроне (Алексеев, 1982). Средний размер хвои годичного побега отражает воздействие ослабляющего фактора на деревья, но средством специфической биоиндикации не является (Шелухо, 2001)).
3. Более быстрое старение и снижение сроков жизни ассимиляционных органов (признак достоверный, но необходимо учитывать, что сроки жизни хвои изменяются по вертикали кроны (Алексеев, 1990; Алексеев, Лянгузова, 1990).
4. Изменение числа листьев на единице длины побега и годичном побеге в целом (в зависимости от действия повреждающих факторов могут наблюдаться разные результаты. Если воздействие загрязнителей приводит к более быстрому старению хвои, то число листьев на единице длины побега уменьшается (Биоиндикация загрязнений ..., 1988; Зубарева, 1993). Если старение ассимиляционных органов идет не столь интенсивно, но уменьшается линейный прирост побегов, тогда наблюдается увеличение охвоенности побегов (например, возле Уфимского промышленного центра (Кулагин, Сметанина, 2001) или на Украине при воздействии предприятий угольной, нефтеперерабатывающей и химической промышленности (Пастернак и др., 1993)).
5. Нарушение распределения фитомассы хвои по высоте кроны.
6. Снижение годичного прироста побегов (этот показатель обычно не определяется при глазомерных оценках состояния деревьев. Не используется в спелых и перестойных насаждениях ввиду небольшого прироста верхушки. Как правило, не используется прирост боковых ветвей, т. к. требуется тщательный учет возраста, положения ветвей, порядка ветвления и т. д. (Алексеев, 1982). Кроме того, установлено, что в условиях нефтехимического загрязнения интенсивность роста побегов может быть выше, чем в контроле (Кулагин, Сметанина, 2001)).
7. Уменьшение радиального прироста деревьев (Арсеньева, Чавчавадзе, 2001). Однако, этот показатель можно использовать только с определенного возраста особи (Алексеев, 1997а). Кроме того, на ранних стадиях загрязнения некоторые примеси, например, азотсодержащие, могут способствовать увеличению радиального прироста (Алексеев, 1997 б).
8. Более быстрое отмирание мелких и средних побегов и изреживание скелетной части кроны (усиленное усыхание ветвей - надежный признак ослабления дерева).
9. Изменение характера побегообразования (под воздействием загрязнения могут отмирать почки. Тогда из спящих почек формируются укороченные побеги с недоразвитой хвоей (Алексеев, Лянгузова, 1990; Ярмишко, 1997). При отмирании ряда побегов увеличивается снабжение элементами питания оставшихся побегов и может наблюдаться «гигантизм» отдельных побегов в зоне сильного поражения. Отмечено явление многовершинности, образования кустообразных и флагообразных крон (Болтнева и др., 1982). Это более общая реакция вида на стресс).
10. Гибель деревьев.
Итак, реакция хвойных растений на воздействие поллютантов не является специфической. По мнению В. Ф. Цветкова и И. В. Цветкова (2003, с. 30) «специфические черты могут проявляться лишь при рассмотрении отдельных частных вопросов, отдельных процессов». Поэтому необходимо наиболее полно учитывать факторы, воздействующие на сообщества, и оценивать состояние деревьев по комплексу параметров.
Характеристика особенностей рельефа, климата, почв района исследований
Район исследований охватывает примерно 30-и километровую зону вокруг г. Череповца Вологодской области. Большая часть территории располагается в Череповецком районе, меньшая - в Шекснинском и Кадуйском районах области (рис. 1). Взятые для сравнения участки находятся в Устюженском районе и на территории Дарвинского заповедника (ДГПЗ), т.е. западнее и юго-западнее основного района исследований. Все исследуемые ПП располагаются в таежной зоне, в пределах южнотаежной подзоны. Граница между средней и южной подзонами тайги проходит по 60 параллели (Тюрин и др., 1984). Примерные координаты всего участка исследований: 5832 - 592Г северной широты и 3643 - 3819 восточной долготы.
Характеристика особенностей рельефа, климата, почв района исследования Территория Вологодской области расположена в северо-западной части Русской плиты. В геоструктурном отношении регион приурочен к Московской синеклизе (Савинов, Романова, 1970). Природные условия характеризуются холмисто-равнинной поверхностью, подвергавшейся неоднократному воздействию скандинавско-кольского оледенения, перекрывавшего своими ледниковыми и озерно-ледниковыми отложениями более древние коренные породы (Сердитов, 1957). Поверхность кристаллического фундамента залегает на глубине 300 - 400 м на северо-западе и до 4500 м на юго-востоке. Отложения девонской системы представлены песками, песчаниками, глинами. Каменноугольные отложения -известняки и доломиты, иногда с прослойками глин и мергелей, преобладают в западной половине области. Пермские отложения представлены мергелями, глинами, песчаниками с прослойками гипса, ангидрита, карбонатных пород (Воробьев, 1993). В четвертичном периоде рельеф формировался под влиянием деятельности ледников и талых ледниковых вод; неровности дочетвертичного рельефа сглаживались за счет аккумуляции рыхлого материала. Возникли ледниковые и водноледниковые аккумулятивные типы рельефа. После стаивания ледникового покрова последнего оледенения развитие рельефа продолжалось под влиянием абразии и аккумуляции озерных водоемов, эрозионно-аккумулятивной деятельности рек и процессов торфообразования (Соколов, 1957).
В соответствии с ландшафтной картой (Воробьев, 1999) район исследований относится к Северо-западной ландшафтной области, южнотаежной подпровинции и располагается на территории Пришекснинского, Молого-Судского, частично Андогского и Верхне Моложского ландшафтных районов. Для Пришекснинского района характерны волнистые озерно-ледниковые и моренные равнины с дерново-подзолистыми суглинистыми почвами, переходные болота; для Молого-Судского района - волнистые и плоские озерно-ледниковые равнины с дерново-подзолистыми и подзолистыми песчаными почвами, верховые болота. Андогский и Верхне-Моложский ландшафтные районы холмисто-моренные с дерново-подзолистыми и дерново-карбонатными почвами.
Высота исследованных ПП над уровнем Балтийского моря (н. у. Б. м.) колеблется незначительно от 104 до 120 м, и только на севере района исследований ПП 28 и ПП 4 имеют соответственно высоту около 150 и 160 м н. у. Б. м., поскольку поверхность Череповецкого района (Воробьев и др., 1999) полого наклонена в южном и юго-западном направлениях. По данным О. С. Стеблин-Каменской (1962) в районе исследований уклоны составляют от 0 до 5.
Вологодская область имеет умеренно-континентальный климат лесной зоны. Характерны продолжительная умеренно-холодная зима, короткая весна с неустойчивыми температурами, относительно короткое умеренно теплое лето, длительная и сырая осень (Агроклиматический справочник ..., 1959). Поскольку район исследований располагается в окрестностях г. Череповца, а часть фоновых участков - в Устюженском районе, то при обзоре климата основное внимание уделяется данным метеостанций г. Череповца и г. Устюжны (по сведениям Череповецкого гидрометбюро; Агроклиматический справочник ..., 1959; Справочник ..., 1968). Среднегодовая температура воздуха в г. Череповце за последние 30 лет составляет + 2.9С. Среднемесячная температура января как самого холодного месяца (января) равна - 11.5С, в Устюженском р-не несколько теплее (- И С). Среднемесячная температура самого теплого месяца (июля) составляет + 17С (по Череповцу + 17.2С). Холодный период 5 месяцев с ноября по март.
Вегетация большинства растений начинается при температуре воздуха + 5С, а прекращается с понижением среднесуточной температуры ниже 5С. Продолжительность вегетационного периода в подзоне южной тайги 160 - 170 дней. ПО - 120 дней среднесуточная температура выше 10С. За это время накапливается сумма тепла 1600 -1700. Безморозный период в Вологодской области длится в среднем 100 - 120 дней, уменьшаясь в сырых низинах до 80 - 90 дней. Зимой решающую роль играет близость Атлантики и ее смягчающее влияние (Воробьев, 1999).
Сосновые леса зеленомошной серии
Зеленомошные сосновые леса обычны для южной тайги (Рысин, 1975) и приурочены к выровненным участкам рельефа. К этой серии (таблица 5) отнесены собственно зеленомошные сосняки (рис. 15), сосняк разнотравно-зеленомошный, сосняки бруснично-зеленомошные (рис. 17), сосняки чернично-зеленомошные, сосняк кислично-зеленомошный (рис. 16). Несколько обособлены сосняк-черничник и сосняк вейниковый с малиной. В основном сообщества имеют естественное происхождение, только ПП 24А и ПП 14 являются лесными культурами. Сомкнутость крон составляет от 0.4 до 0.8, класс возраста древостоя сосны IV - V, реже III, VI или VII. Очищаемость от сучьев хорошая, реже средняя.
Древесный ярус сосновых лесов зеленомошной серии образован Pinus sylvestris с участием Picea abies, Betula pendula, Betula pubescens. Береза сопутствует ели в равном или большем количестве. На более сухих участках возрастает доля Betula pendula, а на более влажных - Betula pubescens, что отмечается и для более южных территорий (Курнаев, 1969). Ель может образовывать отдельный ярус, имеющий меньшую высоту, чем сосна (например, ПП 64, ПП 60), что часто наблюдается в северотаежных лесах (Чертовской, Волосевич, 1967). В состав второго яруса кроме сосны, ели и березы входят Sorbus aucuparia, Salix spp., Populus tremula, Alnus incana. Обычно второй ярус незначительный (ПП 11, 24, 44, 61) или не выражен (ПП 14, 16, 21, 24А, 51, 54). На других ПП древесный полог имеет более сложное строение. Бонитет изученных древостоев сосны изменяется от I до IV. Наиболее высокой производительностью обладают сосняки зеленомошные (чистые). По мере приближения к городу бонитет понижается до III (ПП 45). В южной тайге наиболее высоко продуктивными считаются кисличные типы сосновых лесов (Орлов, Кошельков, 1971), древостой должен характеризоваться I - II бонитетом, но возле промышленной зоны ОАО «Аммофос» (ПП 34) сосновые древостой имеют лишь III бонитет. Снижение бонитета в других типах леса соответствует нарастанию фактора увлажнения, например ПП 60. Более низкий бонитет ПП (бонитет IV) возможно связан с тем, что ПП неоднократно «пройдена» пожарами. А древостой ПП 6 (бонитет IV) не только произрастает в специфических почвенных условиях (на торфе), но и подвергается воздействию поллютантов, т. к. ПП расположена по направлению преобладающих ветров.
Полнота древостоев изменяется от 0.7 до 0.9, реже чуть меньше или больше. Максимальная полнота 1.2 отмечена для ПП 60, где преобладают старо возрастные деревья. Средний показатель для Череповецкого района составляет 0.67 (Тюрин и др., 1984).
Подлесок может быть редкий (рис. 15) или обильный (рис. 16). Доминирует Juniperus communis (например, более 5 тыс. шт/га на ПП 11 (рис. 18)) или Frangula alnus (около 3 тыс. шт/га на ПП 34), на ближайших к городу ПП значительно участие Rubus idaeus (50 тыс. шт/га - ПП 34). В состав кустарникового яруса часто входят ивы, но только на ПП 37 их больше (более 1.2 тыс. на га). Единично обнаружены Lonicera pallasii, L. xylosteum, Malus sylvestris, Ribes nigrum, Rosa majalis, Viburnum opulus, редко встречаются Padus avium, Ribes rubrum. Ha ПП 16, 51, 63, 64 в незначительных количествах отмечен подрост дуба (рис. 19). Раньше дубняки занимали значительную площадь долины реки Мологи. После создания Рыбинскою водохранилища они оказались затоплены. Остатки сохранились лишь в ландшафтном заказнике «Ванская лука» в районе с. Ванское Устюженского района (Особо охраняемые ..., 1993). ПП 51 расположена в 2 км от с. Ванское, поэтому подроста и всходов дуба здесь больше. На ПП 13 и ПП 64 присутствует североамериканский вид Aronia mitschurinii, а на ПП 44 - восточноевропейский и сибирский вид Crataegus sanguinea, семена которых в лесные сообщества попали, всей видимости, из населенных пунктов благодаря птицам.
Общее проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса от 2 до 37 % (таблица 6). Обычными видами являются Vaccinium vitis-idaea, V. myrtillus, Melampyrum pratense, Festuca ovina, Calluna vulgaris, Calamagrostis arundinacea, Calamagrostis epigeios, плауны, Chamaenerion angustifolium, Luzula pilosa, Trientalis europaea, Goodyera repens. Особенностями травяно-кустарничкового яруса обладает ПП 6, где присутствуют виды, обычные для сфагновых сосняков: Rubus hamaemorus, Ledum palustre, Chamaedaphne calyculata. В мохово-лишайниковом ярусе участие лишайников менее 1 %. Доминируют зеленые мхи, особенно Pleurozium schreberi (до 88.3 %), что обычно для подобных фитоценозов других территорий (Ножинков, 2002), т. к. данный вид проявляет более высокую устойчивость к влиянию деревьев (Никонов и др., 2002). На ПП присутствуют Hylocomium splendens, Dicranum polysetum иногда в значительных количествах. На всех участках отмечен Dicranum scoparium, но его проективное покрытие мало. В более влажных типах леса встречаются сфагновые мхи, проективное покрытие которых не превышает 5 %. Следует отметить уменьшение общего проективного покрытия мхов на ПП 34, 13, что может быть связано со значительным затенением напочвенного покрова малиной, а так же на ПП из-за значительного развития вейников. На ПП 37, расположенной вблизи ОАО «Северсталь» (4 км 3), моховой покров практически не выражен. Большая часть мхов здесь произрастает на разлагающемся валеже. В сосновых лесах регулярно образуется опад из хвои, кусочков корки, отмерших веточек, одревесневших шишек, листьев подлеска, кустарничков и травянистых растений. Валеж представлен упавшими стволами и крупными ветками. В обычных условиях, если освещение благоприятно, мхи достаточно быстро растут, «затягивая» со временем валеж и скрывая опад. Максимальное количество валежа и опада (таблица 6) в условиях строгой охраны (заповедник) составляет 19.7 % (ПП 63) и увеличивается до 29 %, поскольку разрешена рубка древостоя (ПП 64). Если последний показатель принять в качестве эталонного для окрестностей г. Череповца, то ему не соответствуют уже упомянутые ПП 37, 34,13 и 12 (42.0 - 89.6 %). Валеж и опад на ПП 44 составляет 22 %, но в этой части лесопарковой зоны крупные стволы уложены в кучи. Тут же присутствуют открытые участки почвы без подстилки, что может свидетельствовать о рекреационной нагрузке. Также возможно, что подстилка была повреждена при проведении мероприятий по очистке территории от валежа. 4.2. Сосновые леса сфагновой серии
Сфагновые сосновые леса преобладают в районе исследования (Леса ..., 1971; Проект организации ..., 1990; Дерман, Серый, 1999). Изученные фитоценозы отнесены к одной ассоциации - сосняк чернично-сфагновый (таблица 5, рис. 20). Показатель сомкнутости крон от 0.6 до 0.75, варьирует меньше, чем у сосновых лесов зеленомошной группы. Класс возраста древостоя сосны от III до V класса, реже VI и VII. Очищаемость от сучьев хорошая, и только на ПП 4 средняя.
В верхнем ярусе кроме Pinus sylvestris присутствуют Betula spp. от 0.1 до 3 единиц по запасу и Picea abies 0.1 - 0.2 единицы, до 1.7 на ПП 41. Второй ярус почти не выражен только на ПП 8 и 62, на других ПП его сомкнутость может составлять 0.2 - 0.33. Он также образован сосной, елью и березами. Сосен обычно меньше, чем елей и берез. Ель (по количеству) может преобладать над березами (ПП 41, 28) или ее может быть меньше (ПП 55, 4). Бонитет сосны в чернично-сфагновых лесах изменяется в широких пределах от I до V. В среднем древостой соответствует III бонитету, что на единицу выше, чем указывается для подобных сообществ Европейской части России (Рысин, 1975). I бонитет установлен для ПП 4. Вероятно, это обусловлено рядом причин. Во-первых, это молодой древостой. Так, на ПП 28 и 55 молодые поколения имеют бонитет выше, чем старший древостой.
