Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Оценка состояния насаждений и роль влияющих на нею факюров 9
1.1.1 Іроблема оценки состояния насаждений 9
1.2. Факторы, неїагивно влияющие на сосюяние деревьев и насаждений 17
Влияние механических повреждении на состояние деревьев и насаждений 18
Роль стволовых вредиіелей в ослаблении растущих деревьев 23
Распространение и в шяние і пилен на жииіедеяіельносіь и сосюяние деревьев 26
1 2.4. Распространение и влияние на сосюяние насаждений ржавчинного
рака пихты 31
Глава 2. Характеристика района исследований 34
Физико-іеоірафические условия 34
Леса нріпелецкой іайги 43
Глава 3. Объекты и методы исследований 50
Краткая таксационная харак і еристика исследованных насаждений 50
Методы сбора материала 55
Меюды обработки материала 59
Глава4. Обзор виталитегных спекіров іемночвойньїх древосюев нріпелецкой
тайіи 69
4 1 Вигалиіеіньїе спектры древостоев іорно-черневою иодпояса 69
Виталитетные спектры древостоев і орно-таежної о иодпояса 75
Виталитешые спектры древостоев субальиииекої о иодпояса 79
Виталитетные спектры древостоев ноді о.іьцовоі о иодпояса 82
Заключение по Главе 4 85
Глава 5. Анализ виталитешых спектров элементов древосюев нриіелецкои іаи-
іи 86
5.1. Виталитетные спектры кедровых элеменюв древосюя 86
Выделение групп шпалигстных снекіров кедровых j-леменшв дре-востоев 86
Сравнение виїалиіеіньїх снекіров кедра в насаждениях различных высотных подпоясов 96
Сравнение питалитегных спекірьі кедра различных яр>сов 98
5.2. Виталшешые спектры нихюиых элеменюв дренос і оси . 99
Выделение іруни виталитешых снекіров иихювых ).іемеиюв дре-востосв 99
Сравнение виталитешых спектров пимы в насаждениях различных высотных подпоясов 108
5.2.3. Сравнение виталитетных снекіров пихты различных ярусов 109
5.3.Сравнение характеристик жизненною состояния древосгоев по числу 109
стволов и по их объёму
Сопоставление выделенных гр>пи вигалигегных снекіров кедра и пихты.. 114
Обсуждение результатов 115
Заключение по і лаве 5 123
Глава 6. Механические повреждения, ксилофаіи и болеши как фаморы ослаб
ления темнохвойных насаждений в Пршелецком Алтае 125
6.1. Механические повреждения 125
Распространенносіь обдиров стволов 125
Распространённость обдиров корневых лай 130
Распространённость повреждений вершин и крон 133
Распространенноегь морозных трещин 139
6.2.Ксилофаіи кедра 140
6.3. Болезни 146
Роль комлевых і нилсїі в ослаблении кедровых элементов древосюя. 146
Анализ роли ржавчинною рака пихты в ослаблении насаждений на территории исследуемого реї иона 152
Введение к работе
Актуальность исследования. Малоиару шейные (ненарушенные) лесные территории в современном понимании - эго природные территории, сохранившиеся в
К. И>,
наиболее близком /естественному состоянит/по сравнению с друїими участками в пределах лесной зоны, не имеющие внутри постоянных поселений, ДЄЙСТВуіОЩИХ транспортных коммуникаций и не затрону і ые современной шпенсипной хозяйственной деятельностью (Лтлас малонарушенных лесных территорий России, 2003). По мнению Л. Л. Рожкова (2003), именно матіонар>шеішьіе "денс і венные и ееіесіпеиш.іе леса во мноіих случаях моїут служиіь лалоиом биолошческою разнообразия и ус-тойчивости".
В малонарушенных лесах должен осуществляться особый режим лесною мониторинга, обеспечивающий слежение за устойчивостью и состоянием лесов и являющийся основой взвешенных и обоснованных решений относительно будущею этих >часгков. Хотя со времени высказывания В. Л. Алексеева (1989) о том, что "сколько-нибудь массовое определение состояния обычных, фоновых древосюев, находящихся в типичных для лесных реї ионов условиях росі а, ... не проводили", ситуация изменилась к лучшему, и появился ряд работ по этой тематике (Стороженко, 1984, Дьяконов, 2001; Кондаков, Шиков, Кадеров, 2002; Горлопова, Ильчуков, 2003; Ярмишко, Горшков, Ставрова, 2003), исследований подобною шишл до сих пор проведено недосіа-ючно.
На состояние насаждений влияет целый ряд факторов, но своему исючник), биологической природе и силе воздейсівия весьма оіличающихея друї оі друїа. В отечественной и зарубежной литературе содержится большой объем данных, характеризующих значение различных кагасірофических факторов (хвоеірьізущие вреди і е-ли, пожары, азротехноіенньїе выбросы и г. д.) для состояния лесов. В то же время, данных о роли тех или иных факторов для лесов, не преіерпевших подобных воздействий, гораздо меньше. Таким образом, в сложившейся ситуации актуально проведение комплексного исследования влияния различных факюров \и\ состояние малонарушенных лесов.
В последние годы при оценке состояния лесных экосистем распросіранение получает концепция виталитетной структуры древосюя, харакіериз}іощеи coo і ношение ею элементов с разным жизненным состоянием особей (внгалшетом). Распределение особей но катеюриям сосюяпия пол>чило название виїачиїегною снекіра. Эй концепция реализована в работе В. 'Г. Ярмишко с соавторами (2003), посвященной сосновым лесам Кольского полуострова. Использование этою понятия и соответствующих методов анализа позволяет оценивать особенности каждою древостоя и проводить сравнительный анализ их состояния на определенной іеррпгории (в і ом числе и особо охраняемой).
Особенное значение подобные исследования имеюі для Северо-Восючною Алтая, отличающеюся слабой изученносіью в лом плане, значительной площадью лесов и наличием крупнейшего массива малонарушенной юрной таши в Пыжинско-Южноіелецком пихтово-кедровом районе, часіично расположенном на іерриіории Алтайскою государственною природного заповедника.
Цель и задачи исследования. Цель исследования определение лишенною состояния темнохвойных малоиарушенных насаждений пртпелецкой тайги и роли отдельных факюров в их ослаблении. Для достижения цели синились след)ющие задачи:
Изучить виталитетные спекірьі кедра сибирскою и пихгы сибирской в различных условиях произрастания на малонарушенной лесной территории Пршелецко-ю Алтая и провести их анализ для выявления закономерности виталитетной струкіу-ры темнохвойных лесов этою района.
Установить региональные кршерии выделения ослабленных насаждении или элементов древосюев для кедра сибирскою Pinm sibirica Du lour и пимы сибирской Abies sibirica Ledeb.
Выяви іь особенное і и раснросіранения различных видов повреждении деревьев кедра сибирскою и пихты сибирской в регионе исследования
Определить наиболее значимые для >худшения состояния малоиарушенных темнохвойных лесов прителецкой тайги виды повреждений.
Методологические основы исследования. Методологически работа основана на понятии о состоянии насаждения, сформулированном Л. А. Рожковым (2003), и рабо і ах, обосновывающих понятие состояния и меюды его оценки (Мозолевская, Ката-ев, Соколова, 1984; Алексеев, 1989). В свете необходимости оценки комплексною воздействия на деревья и древостой ряда факторов особенно ценным представляется высказывание А. В. Алексеева (1989) о том, что шкала оценки состояния "должна отражать ... любые кумулятивные проявления состояния разных особей". Тюі принцип последовательно реализовывался нами при оценке сосюяния деревьев.
При выделении единиц исследования основой послужило понятие о древостое элемента леса, развиваемое И. В. Семечкиным (2002). Как показано им, каждому поколению деревьев свойственна своя экологическая ниша, чю подразумевает различие в условиях произрастания и в силе воздействия отдельных факторов. Это обуславливает необходимость исследовать каждое из поколений (древостоев элемента леса) в оїдельности, исходя при этом из того, что абсолютный возрасі не являеіся единственным критерием отнесения дерева к тому или иному поколению (Ссмечкин, 2002, с. 87).
Кроме тою, значение для меюдологии исследования имело представление о поведении экосистем (Славинскии, 2000); рабоїа сосрсдоючена именно на разработке критериев выделения экосистем, входящих в область кризиса.
Научная новизна исследования. Автором модифицирована методика определения катеюрий состояния деревьев (Алексеев, 1989) применительно к биологическим особенностям кедра сибирскою.
Впервые для малонарушенной лесной терриюрии Прителецкою Алтая установлена виїалитетная структура ісмнохвойньїх лесов.
Обоснованы дифференцированные критерии выделения ослабленных элементов древосюев для пихты сибирской и кедра сибирского в районе исследований с использованием сравнения распределений по катеюриям сосюяния.
Впервые подробно описаны факюры, способствующие ослаблению элементов малонарушеиных темнохвойных насаждений Прителецкою Аліая, проанализирована роль наиболее распространенных в изученном районе видов механических новрежде-
7 ний (обдиры корней, стволов, сломы кроны, морозные і ретины), насекомых-ксилофагов, гнилевых заболеваний.
Выявлена связь состояния элементов древостоя как их ингеїральной харакіери-стики и их повреждеішости конкретными факторами с ярусной принадлежностью деревьев, приуроченностью к высотному поясу, а также с биолоіическими особенностями породы и таксационной характеристикой насаждения.
Показана роль гнилевых заболеваний кедра в изменении диагностируемою по внешним признакам состояния деревьев. Доказан низкий уровень влияния ржавчин-ною рака пихты на состояние пихтовых элемешов древосіоев в Прителецком Алтае
Практическая значимость исследования. Разработанные в диссертации подходы к оценке состояния древосіоев мої) і бы п. нсиолыовлчы дія совершено і новация оріанизации мониюриніа лесов, при проведении лесопаїолопіческих обследований в ценных насаждениях, требующих повышенной ответственности при принятии решений о назначении лесохозяйсгвеиных мероприятии в них. Результаты работы включены в "Летопись природы" Алтайского юсударсівенною природною заповедника за 2003-2005 годы. В заповедник нередана база данных о современном состоянии исследованных древосгоев, включающая данные подеревното лесопатолошческо-го перечёта. Методические наработки, полученные в ходе сбора материалов для диссертации, были использованы при составлении учебною пособия для студентов и школьных лесничеств (Бех и др., 2006).
Положения, выносимые на защиту:
Типичным виталитешым сиекірам кедра сибирскою в условиях Прителец-кою Аліая свойственна доля тдоровыч деревьев в древостое, превышающая 30%, типичным виталитетным спекграм пихіьі сибирской - превышающая 5 %. Эги значения могут быть приняты в качестве нижней границы нормы при определении жизненною состояния древосіоев.
Наибольшее значение для ослабления древосіоев кедра I яруса в реї ионе исследования имеют комлевые шили. Для древостоев кедра и пихи,! подчинённых ярусов значимость любою из исследованных видов повреждающих воздейсишй юраздо ниже значимости конкуренции.
Апробация результатов исследования. Основные результаты работы представлены на Международном симпозиуме "Контроль и реабилитация окружающей среды" (Гомск, 2004), I Всероссийской школе-семинаре "Концептуальные и практические аснемы нл>чны\ исследовании и обраювлния в обласіи зоолоіии беспозвоночных" (Іомск, 2004), IV Сибирском совещании но климат о-эколотическому мониго-ришу (Томск, 2005), Open Science Conference "Global Change in Mountain Regions" (Dimcou, Scotland, 2005), Международной конференции "Биоразнообразие и роль зооценоза в ее іес і венных и аніроноіснньїх экосистемах" (Днепропетровск, Украина, 2005), Российско-французском форуме "Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в їлобальном коніексте" (Гомск, 2006), III Всероссийской конференции молодых ученых "Фундаментальные проблемы новых технолотий в 3-м ты-сячелеіии (Гомск, 2006), Пжеіодной конференция молодых ученых Института леса СО РАН "Исследования комноиенюв лесных экосистем" (Красноярск, 2006), VII Межрепюналыюм совещании энтомологов Сибири и Дальнего Востока "Энгомоло-іические исследования в Северной Азии" (Новосибирск, 2006).
По маїериалам днесерілцнн опубликовано 8 работ, 2 стаїьи находятся в печати.
Блаюдарносш. Авюр исньїіьіваеі чувсіво глубокой благодарности и хранит
светлую память о своём научном руководителе д.б.н.|В. М. Яновском|(ИЛ СО РАН) и
заместителе директора Алтайскою заповедника по HP к.б.н.цО. В. Захарчеико|, спо-
собствовавшим выполнению исследований. Автор искренне признателен своему научному руководителю к.б и. С. А. Кривей, (ИМКЭС СО РАН) за помоіць и поддержку в рабоїе над диссертацией, к б н. М. Г. Волковичу (ЗИН РАН), к.б.н. М. 10. Мандельштаму (ГПМ РАМН) за помощь в определении ксилофагов, зав. лабораторией лесной зоолоіии ИЛ СО РАН к б.н. 10. II. Баранчикову за всестороннюю помощь, д.б.н. В. И. В.іасенко *а ценные консультации но особенностям реї иона исследований, д.б.н. В. Г. Суховольекому и к.ф.-м.и. Г. Б. Кофману (ИЛ СО РАН), д.т.н. А. И. Орлову (МП У) за ценные советы по статистической обработке результатов, сотрудникам Алтайского юсу дарственною заповедника П. А. Горбуновой, М. Б. Сахневич, А. В. Пономарёву, В. В. Ноіданову и мпотнм друтим за помощь в проведении полевых работ.
