Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История и основные направления изучения , лесной растительности Уссурийского заповедника .. с. 7
Глава 2. Методика работ с. 14
Глава 3. Лесорастительные условия с. 20
3.1 Рельеф с. 21
3.2 Почвы с. 22
3.3 Климат .,. с.ч23
Глава 4. Растительный покров и особенности его распределения с. 26
4.1 Краткий анализ лесной растительности с. 26
4.2 Основные лесообразующие породы заповедника и особенности их распределения с. 28
4.3 Состав, структура и распределение лесов Уссурийского заповедника с. 42
4.4 Общий эколого-географический анализ лесной растительности с. 92
4.5 Распределение растительности в широтном направлении с. 105
4.6 Некоторые особенности динамики лесов Уссурийского заповедника с.109
Глава 5 Карты и модели лесной растительности с.114
Глава 6 База данных „Лесная растительность Уссурийского заповедника" с.118
6.1 Система управления базой данных с.118
6.2 Структура базы данных с.121
6.3 Работа с базой данных с.123
Заключение с.124
Выводы с. 128
Список литературы с. 130
Введение к работе
Актуальность темы. Лес является одним из основных богатств Дальнего Востока. Он имеет глобальное экономическое и экологическое значение. И чем дальше, тем его роль будет только возрастать. В Приморском крае распространены сложные многопородные хвойно-широколиственные леса, использование, охрана и воспроизводство которьж остается до настоящего времени в числе острьж проблем. Поэтому особое внимание следует уделять закономерностям, происходящим в лесных экосистемах.
- Одним из ведущих факторов, влияющих на растительные сообщества, является рельеф, который перераспределяет, а зачастую и изменяет действие основных экологических факторов: света, тепла и влаги. Средообразующая роль рельефа усиливается в гористых местностях. Здесь формирование растительных сообществ в значительной степени зависит от таких показателей рельефа как: высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склона, которые, в отличие от других экологических факторов, остаются неизменными, что делает их наиболее удобными для выявления многих закономерностей.
Для установления этих закономерностей лучше всего подходят территории, претерпевшие наименьший антропогенный пресс. Естественно, что таковыми, как правило, являются заповедные территории. Поэтому наши исследования проводились в одном из старейших заповедников Дальнего Востока - Уссурийском.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - изучение состояния лесной растительности Уссурийского заповедника и особенностей ее пространственного распределения. Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1) уточнить состав и структуру лесов Уссурийского заповедника; 2) определить влияние факторов географической среды (высоты над уровнем моря, крутизны и экспозиции склона), предопределяющих экологические условия, на состав и структуру лесного покрова; 3) установить закономерности пространственного распределения лесных сообществ; 4) выявить диапазон встречаемости и эколого-географические оптимумы лесной растительности; 5) проанализировать, происходящие в заповеднике динамические процессы; 6) построить ЭВМ-карты и модели лесов Уссурийского заповедника; 7) создать компьютерную базу данных "Лесная растительность Уссурийского заповедника".
Научная новизна. Обработка материала осуществлялась с помощью информационного анализа, который проводился на качественно новом уровне с использованием современной компьютерной техники и программ (Microsoft Office, Access и др.).
В результате обработки материала определен состав и структура лесной растительности заповедника, выявлены основные закономерности в формировании и распределении лесной.. .растительности Уссурийского
тем 1
заповедника. Установлено, что геотра(|И|Ч№<11М№М1|ЯтН|ф высотный и
MMMTCU
экспозиционный показатели) играет значительную роль в этих процессах. Определены диапазоны произрастания и оптимумы основных структурных единиц лесного покрова и их сообществ, при этом были выявлены некоторые особенности (так, например, оптимумы произрастания основных лесообразующих пород заповедника - кедра корейского, ели аянской и пихты цельнолистной отличаются от общепринятых). Выделено три высотно-растительных пояса. Построены модели и карты лесной растительности, создана база данных "Лесная растительность Уссурийского заповедника". Подобных работ на территории заповедника не проводилось.
Практическая ценность. Информационный анализ, пройдя апробацию при обработке материала данной работы с использованием простых и современных компьютерных программ Microsoft Excel, может быть рекомендован, как метод для обработки различных данных. Созданная на основе пакета программ Access база данных открывает для заповедника большие возможности по хранению, обработке и передаче информации по системе Internet. Карты и модели лесной растительности составят более полное представление о сложных по составу и строению лесах заповедника. Полученные данные могут найти применение при оценке направленности восстановительных и демутационных процессов, картировании или проведении оценочных работ в неустроенных лесах, определении соответствия условий произрастания требованиям главной породы (что важно при производстве лесных культур), при составлении экологических паспортов древесных пород, а так же для более успешной и правильной организации и охраны Уссурийского заповедника, при хозяйственной или научной деятельности на Дальнем Востоке.
Защищаемые положения. Редко используемый в геоботанических исследованиях информационный анализ может широко применяться для обработки различных биологических данных, в том числе и лесной растительности
На состав, структуру и распределение лесной растительности существенное влияние оказывают и косвенно действующие экологические факторы. Из исследуемых факторов географической среды: высоты над уровне моря (ур. м.), крутизны и экспозиции склонов, которые перераспределяют действие основных экологических факторов - света, тепла и влаги, наибольшее влияние на состав, структуру и распределение лесной растительности на территории заповедника оказывают высотный и экспозиционный показатели. При этом эколого-географический комплекс территории обусловливает особенности распределения растительности. Так, в силу того, что в заповеднике преобладает низкогорный рельеф со средними высотами 300-400 м, высотные оптимумы произрастания кедра корейского и ели аянской ниже, чем на большей части их ареалов. Влияние же моря определяет широтное изменение растительного покрова с севера на юг: в северной части заповедника наряду с кедровыми произрастают еловые леса, которые в южной сменяются чернопихтовыми. Леса заповедника находятся
на стадии возрастных и восстановительных смен, о чем свидетельствуют происходящие в них динамические процессы.
Апробация работы Основные положения работы докладывались и
обсуждались на II, III и IV Дальневосточных научных конференциях по заповедному делу (1997, 1999, 2001 гг.), на региональных конференциях молодых ученых "Фундаментальные проблемы охраны окружающей среды" (1997 г.) и "Проблемы экологии и рационального природопользования на Дальнем Востоке" (1998 г.), на Международной конференции "Экология таежных лесов" (Сыктывкар, 1998 г.), на Межд> народных конференциях "Растения в муссонном климате" (Владивосток, 1998, 2000 гг.), на международной конференции "Леса и лесообразовагельный процесс на Дальнем Востоке" (Владивосток, 1999 г.), на Международной конференции "Девственные леса мира и их роль в глобальных процессах" (Хабаровск, 1999 г.), на совещании "Проблемы создания ботанических баз данных" (Новосибирск, 2000 г.), на заседании Ботанического общества (Владивосток,
г.), на ученых советах Горнотаежной станции (2001г.) и Ботанического сада-института (Владивосток, 2001 г.), на научных семинарах ДВГУ (2001,
гг).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка литературы, включающей 230 наименований (в том числе 5 на иностранном языке) и приложения. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста и включает 24 таблицы и 37 рисунков. Приложение содержит CD-ромный вариант базы данных "Лесная растительность Уссурийского заповедника (Комаровское лесничество)".
Почвы
Основным объектом исследований являются лесные сообщества Уссурийского заповедника, формирующие в конкретных условиях определенные типы леса. Под типом леса в данном случае понимается участок леса или их совокупность, характеризующиеся общим типом лесорастительных условий, одинаковым составом древесных пород, количеством ярусов, аналогичной фауной, требующие одних и тех же лесохозяйственных мероприятий при равных экологических условиях (ГОСТ 18486-73). Тип лесорастительных условий - это совокупность однородных лесорастительных условий на покрытых и не покрытых лесом участках (ГОСТ 18486-73).
Уссурийский заповедник состоит из Комаровского (старого) и Суворовского (нового) лесничеств. Общая площадь Комаровского лесничества составляет 16 679 га, Суворовского - 23 885 га. Данная работа посвящена Комаровской части заповедника, находящейся в режиме заповедования уже почти семьдесят лет.
Исходными являлись лесоустроительные материалы Уссурийского заповедника, выполненные в 1986 г. по 1 разряду лесоустройства экспедицией №1 Дальневосточно-лесоу строительного предприятия в соответствии с "Инструкцией проведения лесоустройства в едином государственном лесном фонде СССР", утвержденной постановлением Госкомитета СССР от 12.08.85 г. №4 и введенной в действие с 1.01.1986 г.
Использование лесоустроительных данных связано со следующими обстоятельствами: во-первых, тем, что к настоящему времени в заповеднике нет карт растительных ресурсов, которые могли бы быть источником необходимой информации (это же обстоятельство подвело нас к построению ЭВМ-карт лесной растительности); во-вторых, лесоустроительные материалы характеризуются большой массовостью данных, полученных по единой методике одного уровня, точности обследований. При использовании лесоустроительных материалов иногда высказывается мнение о низкой точности таксационных данных. В некоторых случаях они действительно не приемлемы для решения каких-то задач (например, при изучении динамики массы травяного; покрова в связи с изменением рельефа или почвы). Но при выявлении закономерностей в сложении лесного покрова, при ординации растительности по факторам среды и т.д., лесоустроительные материалы, как объективно отражающие структуру лесной растительности, являются незаменимыми (Петропавловский, Онищенко, 1980). Геодезической основой при составлении планшетов служили топокарты последних лет издания масштаба 1:25000. В сочетании с материалами спектрозональной аэрофотосъемки это позволило составить планшеты с высокой точностью разрешения, нагрузки. Таксация насаждений выполнена глазомерно-измерительным способом с равномерным распределением площадок Биттерлиха по всему выделу Фактически каждый выдел охвачен измерительной таксацией - замерены сумма площадей сечения всех составляющих пород, а также высота и диаметр главной породы, у остальных - глазомерно. По имеющимся данным были вычислены: полнота, запас, состав насаждений по ярусам. Для всех расчетов использовались стандартные таблицы сумм площадей сечений и запасов насаждений при полноте 1,0: - для древостоя кедра и пихты цельнолистной по С.Н. Моисеенко; - для ели аянской и пихты белокорой, березы белой, дуба монгольского, лип, кленов, ильмов по И.В. Третьякову; - для насаждений ясеня маньчжурского, осины Давида, тополя Максимовича по ЦНИИТЭИ и ЛХ.
Бонитировка насаждений выполнена по таблице М.М. Орлова, а быстрорастущих тополей и ив по местным таблицам. Проверка пригодности всех вышеуказанных таблиц проводилась неоднократно, после закладки пробных площадей (ПП) и ленточных перечетов во всех лесхозах Приморского края. Для. установки границ выделов использованы материалы аэрофотосъемки.
Лесоустр ойство, обобщив имеющийся опыт, а также применив труды В.Н. Сукачева, СВ. Зонна "Методические. указания к изучению типов леса" (1961); Н.Г. Васильева, Б.П. Колесникова "Чернопихтово-широколиственные леса южного Приморья" (1962); Б.П. Колесникова "Кедровые леса Дальнего Востока" (1956а); Б.А. Ивашкевича "Дальневосточные леса и их промышленная будущность" (1933); Н.Г. Васильева "Ясеневые и ильмовые леса советского Дальнего Востока" (1979); В.А. Розенберга "Пихтово-еловые леса южного Сихотэ-Алиня" (1955); В.Н. Смагина "Леса бассейна р. Уссури" (1965); К.П. Соловьева "Кедрово-широколиственные леса Дальнего Востока и хозяйство в них" (1958); Ю.И. Манько "Ель аянская" (1987) и других авторов, разработало схему типов леса по укрупненным группам, более легко определяемым в натуре, и удобную для практического использования. Одновременно лесоустройством разработана схема типов условий местопроизрастания, в основу, которой положена влажность почвы.
Группы типов леса выделены по принципу, предложенному Б.П. Колесниковым (1956) на основании сходства условий местообитания, особенностей хода роста и близости показателей лесообразователей (Пояснительная записка, Т.1,1986 г.).
Условные обозначения пород деревьев,. кустарников, лиан, трав, находятся в Приложении. Латинские названия приводятся по "Сосудистым растениям советского Дальнего Востока".
Классификация типа условий произрастания основана на "эдафической сетке Алексеева-Погребняка", построенной по почвенному богатству и влажности: В - бедные, С - относительно бедные, Д - относительно богатые, Е - богатые, У - очень богатые; 1 - сухие (ксерофильные условия), свежие (мезофильные), 3 - влажные (мезогигрофильные), 4 - сырые (гигрофильные), 5 -болота(ультрагигрофильные) (Погребняк, 1968). Обработка долевой информации была выполнена на ЭВМ СМ-1600 по программе "Леспроект".
Для наших задач, связанных с выявлением существенных и устойчивых связей между факторами среды и структурой лесного покрова, наиболее соответствует математический аппарат, базирующийся на теории информации. Информационный анализ, основанный на вероятностном подходе, предусматривает, прежде всего, сбор материала по регулярной, равномерной сетке, обеспечивающей случайную выборку из генеральной совокупности. Такой подход используется при сопряженном картографическом анализе..
Рабочей схемой являлась равномерная сеть точек в углах квадратов со стороной 1 см, которая накладывалась на план лесонасаждений масштаба 1:25000 (количество точек около 3 тыс.). С помощью плана, лесотаксационных описаний и топографической карты этого района определялись: тип леса; тип условий произрастания; доминант (преобладающая порода); его долевое участие в сложении древостоя; содоминант (сопутствующая порода) и его долевое участие; видовой состав 1 яруса данного типа леса; возраст, высота, диаметр доминанта; запас древесины; бонитет; полнота насаждений; доминант и содоминант подроста, их долевое участие, возраст, высота, количество и разнообразие; доминант подлеска, его густота; показатели рельефа (высота над уровнем моря, крутизна и экспозиция склонов). В общем, выборка из лесоустроительных материалов делалась по двадцати пяти характеристикам (табл. 1 Приложения).
Климат
Поскольку данная работа посвящена влиянию факторов среды на процессы формирования и распределения растительности, необходимо остановиться более подробно на условиях роста и развития лесных сообществ заповедника. 3.1 РЕЛЬЕФ. Уссурийский заповедник находится на юге Приморского края на территории Уссурийского и Шкотовского районов.
Основу рельефа заповедника составляет хребет Пржевальского (южная оконечность Сихотэ-Алиня) со средними высотами 300-400 м над уровнем моря. Наиболее высокие точки находятся в северной и южной частях заповедника (500-700 м). Отроги второго и третьего порядка разделяют бассейны водосборов на более мелкие водотоки. Особенностью Комаровской части заповедника является то, что с востока на запад по ее территории протекает река Комаровка делящая лесничество почти пополам. С северной части заповедника в Комаровку впадает река Каменка. Это самый большой на данной территории водоток. С южной же части в Комаровку впадает уже четыре крупных ручья (протяженность двух из них около 10 км). Эти ручьи имеют сложную сеть притоков (особенно протекающих по Комаровской пади). В общей сложности в Комаровку на протяжении пятнадцати километров впадает более тридцати водотоков (в сухие периоды многие пересыхают), большое количество которых обусловлено особенностями рельефа. Ширина долины Комаровки в устье Каменки не более 1 км, выше по течению она сужается до десяти метров. В долине прослеживается три низких террасовых уровня.
Горный массив заповедника представляет собой большое скопление сопок, часто связанных в горные цепи. На почти семнадцати тысячах гектаров (пл. Комаровского лесничества) их около ста пятидесяти. Такое строение рельефа не только изменяет микроклиматические условия, делая их более разнообразными, но и увеличивает территорию, покрытую лесом. Так при высоте сопки от ее основания 200 м и "условном" радиусе 500 м разница фактической площади от проекции составляет более 6 гектар (т.е. на 7,7% больше). При высоте 300 м - приблизительно 13 га (на 16,6% больше). Следовательно, если известно, что на данной территории находится около 150 вершин с высотами преимущественно в диапазоне 150-250 м, то, произведя математические вычисления, получаем фактическую площадь лесопокрытой территории, которая превышает теоретическую, в данном случае, почти на полторы тыс. га. При этом. ясно, что и она далека от истинной величины, так как рельеф заповедника очень сложен (Горохова, 1999). В целом, рельеф горный, полого-увалистый. В отдельных случаях склоны гор бывают очень крутыми и обрывистыми. Горные гряды в поперечном сечении обычно асимметричны. Северные склоны полого-вогнутые, в верхней части иногда ступенчатые, в нижней - плавно переходят в долины. Южные - более крутые, менее протяженные, в верховьях рек часто обрываются в долины почти отвесными уступами.
Почвы заповедника весьма разнообразны. Под хвойно-широколиственными лесами на горных склонах развиты бурые горно-лесные почвы. По шлейфам склонов и на базальтовых плато распространены горнолесные бурые глеевые почвы; в долинах рек - дерново-аллювиальные (буроземно-аллювиальные); бурые лесные на речном аллювии; заболоченные и болотные почвы (Иванов, 1964).
Горно-лесные бурые почвы по механическому составу относятся к пылевато-суглинистым или пылевато-тяжелосуглинистым, с большим содержанием скелета, представляющего обломки горных пород различного размера. В хвойно-широколиственных лесах бурые почвы характеризуются высокой общей порозностью (в чернопихтарниках и кедровниках с глубиной уменьшается от 74-77% до 45-53%). Более низкие показатели общей порозности нижних горизонтов наблюдаются в горно-лесной бурой глеевой почве под пологом ясеневника. В связи с более тяжелым механическим составом в ясеневом лесу наблюдается наименьшая влагоемкость почвы (на 70-80 мм выше, чем в почвах под пологом кедровников и чернопихтарников). Наибольшие запасы недоступной влаги и наименьший диапазон активной характерны для бурой и оглеенной почвы под пологом ясеневого леса.
Лесные почвы Уссурийского заповедника по своим лесорастительным свойствам не одинаковы. Лесорастительные свойства их во многом зависят от мощности рыхлого элюво-делювиального слоя, соотношения мелкозема и скелета в нем, а также условий увлажнения. Почвам хвойно широколиственных лесов горных склонов свойственна сильная каменистость, вследствие чего они способны поглощать и переводить во внутрипочвенньш сток большое количество атмосферных осадков (Флора..., 1978). Структура почв в значительной степени зависит от особенностей рельефа. Крутые и очень крутые склоны гор преимущественно южной экспозиции, как правило, имеют маломощные скелетные почвы. Почвы северных склонов обычно более плодородны и имеют лучший гидрологический режим.
Территория заповедника входит в область дальневосточных муссонов (зимой массы холодного и сухого воздуха перемещаются с континента к морю, летом - потоки воздуха устремляются в обратном направлении). С летними муссонами связаны дожди, вызывающие паводки. Характерны также тайфуны, с которыми связано большое выпадение осадков во второй половине лета и начале осени. Распределение осадков неравномерно (в теплый период года выпадает 75-90%). Небольшой слой снежного покрова способствует глубокому промерзанию почвы (в отдельные годы до 1,5 м и. глубже), а его неравномерность вызывает разную интенсивность промерзания. Таяние снега происходит также неравномерно. На южных склонах вследствие инсоляции снежный покров начинает разрушаться уже с середины зимы. А на северных (особенно по вогнутым частям рельефа) - может лежать до июня (Туркеня, 1991).
В центральной части заповедника выпадает 750-800 мм осадков (с колебаниями по годам от 500 до 1200 мм). Показатель увлажнения (гидротермический коэффициент) колеблется в пределах 1,3-1,8, но в отдельные месяцы он может быть значительно меньше 1,0. Особенно высокие показатели увлажнения отмечаются в августе - сентябре (осадки превышают испарение в 2-5 раз).
Наибольшее количество солнечных дней и сумма часов солнечного сияния приходится на май, наименьшая - на. август. Годовой приход суммарной радиации колеблется в пределах 110-120 ккал/см2.
В годовом ходе суммарной радиации явно выражены два максимума: в мае и сентябре. В зимние месяцы приток радиации составляет около 16% от годовой суммы, весной - 33%, летом - 31% и осенью - 20%. Северные склоны крутизной 10 в среднем за год получают прямой солнечной радиации на 15% меньше, а южные - на 15% больше по сравнению с горизонтальными участками. В декабре - январе на южные склоны поступает прямой радиации в 2-2,5 раза больше, чем на северные. В летние месяцы на южные склоны крутизной около 25 солнечные лучи падают почти под прямым углом, но, в общем, различия в облучении противоположно ориентированных склонов уменьшаются (Таранков, 1974).
Средняя годовая температура воздуха составляет 2,5. Самым холодным месяцем является январь, самыми теплыми - июль и август. Продолжительность безморозного периода 105-120 дней. Средняя годовая температура на поверхности почвы около 5. Абсолютный максимум на почве достигает 60, а минимум —32. В бассейне р. Комаровки средняя годовая температура воздуха в долине на 0,5-0,9, а в холодный период на 1,7 ниже по сравнению с температурой воздуха на склонах (Таранков, 1970). Данные различия обусловлены в основном орографической инверсией. Температура воздуха в ночные и утренние часы на водораздельных участках значительно выше, чем в нижней части южного склона и в долине. В августе различия составляют 3-4, в сентябре - октябре - 6-7.
Состав, структура и распределение лесов Уссурийского заповедника
На долю этого типа леса приходится столько же процентов, сколько на предыдущий чернопихтарник. Высотный диапазон встречаемости сдвинут на 50 м вниз, и составляет от 100 до 500 м над ур. м. Более 50% насаждений приурочено к 300-400 м. Оптимальны для произрастания пологие и крутые склоны (80%) южной, юго-западной и западной ориентации, но растет на склонах любой направленности. Может занимать плоские водораздельные хребты. Практически не встречается в пойменных зонах. Тип условий произрастания-ДЗ. , В этом типе леса формируются мощные, суглинистые, слабо-скелетные с ясным расчленением на генетические горизонты почвы. Доминирует, -за редким исключением, пихта цельнолистная с долевым участием, 3-6 единиц. Содоминирует в 80% кедр корейский. В остальных случаях - береза ребристая и липы. По видовому составу выделяются чернопихтарники, в сложении которых принимает участие 10 пород. Но большинство сообществ этого типа леса состоит из 5-8 пород (55%). Возраст пихты колеблется в широком диапазоне: от 105 до 270 лет, но 77% деревьев имеют возраст 170-210 лет (разновозрастные древостой), высоту - 27-31 м и толщину стволов - 48-64 см. Остальные деревья 1 яруса имеют высоту 20-35 м и диаметр - 24-72 см. Следует отметить, что в этом типе леса, по сравнению с предыдущим, возраст старейших деревьев больше на 30 лет. Эти чернопихтарники также имеют высокий бонитет - IA-III. Древостой преимущественно одноярусные, средне- и высокополнотные. Полнота насаждений меньше 0,5 встречается редко. Запас древесины 150-470 м /га. Небольшой запас имеют молодые древостой пихты цельнолистной с участием лип. Наиболее производительные насаждения формируются при участии кедра в основном ярусе и пихты цельнолистной в подросте. Иногда запас древесины может составлять 750 м /га,
В подросте кроме пихты (30%) доминирует кедр (24%). Клены маньчжурский и мелколистный, пихта белокорая, граб сердцелистный, ясень маньчжурский преобладают в подросте намного реже. Содоминировать, кроме упомянутых пород, может ильм горный, иногда ель аянская. Возраст подроста 10-20 лет. Встречается также подрост моложе или старше. Возобновление удовлетворительное, иногда хорошее (до 6 тыс. шт./га). Однако во многих сообществах этого типа леса подрост не сформирован (21 %).
Среди чернопихтарников это самый распространенный тип леса. От общего количества составляет 6,7%. Нижняя граница распространения на 50 м выше, чем у предыдущего типа леса. Оптимальные для роста и развития высоты те же. В то же время, если предыдущий тип чернопихтарника устраивали в равной степени и покатые, и крутые склоны, то данный тип леса преобладает на крутых склонах (43% от общего количества). Пригодны для него и сильно крутые склоны (14%). В сумме на покатых, крутых и сильно крутых склонах произрастает 87% кленово-кедровых чернопихтарников. Есть различия между 4IV и 4V и по приуроченности к экспозициям склонов. Данный чернопихтарник преобладает на юго-западных и западных склонах, но процент встречаемости этих лесов также значителен на северных склонах, в частности, на северо-восточном (13%) и восточном (15%). По водоразделам 4IV и 4V растут редко. Тип условия произрастания также - ДЗ.
Главной и единственной лесообразующей породой в этом типе леса является пихта цельнолистная. Доля участия ее в насаждениях от 3 до 7 единиц. Чаще всего - 4-6. Это наиболее однородный тип леса. Содоминантом в подавляющем большинстве случаев (97%) является кедр корейский. Остальные 3% приходятся на липы и дуб монгольский. В состав древостоя 1 яруса входит до 13 пород. В подавляющем большинстве случаев (93%) он состоит из 5-11 пород. Возраст древостоев - 130-240 лет, высота деревьев — 23-35 м, диаметр — 28-72 см. 63% деревьев имеет возраст 180-210 лет (разновозрастные), высоту — 29-32 м, толщину - 52-60 см. Это также высокопроизводительные насаждения. Больше половины древостоев имеет самый высокий класс бонитета I-IA". III класс вообще не зафиксирован для этих лесов. Древостой одно- и более ярусные, средне- и высокополнотные. Запас древесины 180-560 м /га. Большая часть имеет запас в пределах 260-400 м /га.
В подросте преобладают пихта цельнолистная (23%) и кедр (21%). В этом типе леса довольно часто (16%) подрост образован пихтой белокорой. Клены и ильм горный составляют подрост реже. Иногда в нем могут преобладать ясень маньчжурский и граб сердцелистный. Содоминантами являются те же породы. Добавляются к ним ель аянская, в редких случаях клен ложнозибольдов. Возраст подроста 10-30 лет. Иногда подрост моложе. Количество подроста колеблется в большом диапазоне: от 1 до 5 тыс. шт./га. Редко подрост бывает гуще или реже. Большой процент насаждений этого типа леса не имеет подроста (17%).
Подлесок в этих чернопихтарниках обычно средней густоты или редкий. Густой бывает реже. Образован, преимущественно, чубушником. Довольно часто преобладают в подлеске клены бородатый и зеленокорый, дейция, сирень. Могут образовывать заросли элеутерококк, жимолость, лещина. Наиболее часты в напочвенном покрове папоротники, кислица. Могут доминировать какалия, джефферсония, хлорант, осоки.
Структура базы данных
В центральной части Комаровского лесничества, как уже отмечалось, протекает река Комаровка с густой сетью притоков. В бассейне Комаровки довольно четко выделяется три уровня террас. Переход горного рельефа в долинный обусловливает постепенную смену растительности и ее разнообразие: так увеличивается число лесообразующих пород (добавились береза белая и ильм долинный) и, соответственно, типов леса (в этой части заповедника их уже 34).
Преобладающей породой здесь также является кедр корейский, правда его количество немного уменьшилось и составило 62,1%. Значительно реже в центральной части заповедника встречается ель аянская. Здесь на ее долю приходится всего 9,6%. Зато площадь чернопихтарников увеличилась до 11,9%. Далее идут ясень маньчжурский - 5,3%, дуб монгольский — 3,8% и ильм долинный - 3,5%.
Так как преобладающие высоты в этой части заповедника 200-300 м над ур. м. (русло реки проходит на высоте 100-150 м), то и кедра больше всего в этом высотном диапазоне. Встречается он и в пойме реки. Оптимальные высоты для пихты цельнолистной - 250-300 м, но встречается и на более низких отметках (почти 10%» ее произрастает на высотах до 200 м над ур. м.). Ель аянская так низко спускается намного реже (зафиксировано всего около 3%). Дуб монгольский предпочитает более высотные местообитания. В долине реки господствует ясень маньчжурский (83% от общего запаса) и ильм долинный (88,6%).
По склоновой привязке на данной территории картина следующая: кедр преимущественно занимает те же склоны, что и в северной части заповедника, но здесь он чаще всего встречается на северных склонах; пихта цельнолистная, также произрастает на всех склонах, но больше ее на юго-западных (26,2% ), меньше — на юго-восточных (1,7%); ель также предпочитает северные, а дуб — южные склоны.
Оптимальные показатели приуроченности основных лесообразующих пород к крутизне склонов в данной части заповедника такие же, как и в северной. Самым распространенным типом леса в центральной части является кленово-лещинно-грабовый кедровник с липой и пихтой цельнолистной (22% лесопокрытой территории). Преобладающий в северной части мшисто-папоротниковый кедровник с липой составляет здесь всего 8,6%. Из долинных лесов наиболее распространены широколиственно-осоковая урема, ясеневник осоково-разнотравный и ясенево-ильмовая урема.
Южная часть заповедника представляет собой гористую местность с постепенным увеличением высот к югу до 600 м и более. Смена рельефа тут же сказывается на растительном покрове: уменьшается количество типов леса (их опять становится 26) и основных лесообразующих пород (исчезли дуб монгольский и тополь Максимовича, появился ясень носолистный). Тенденция к уменьшению доли кедра и ели с продвижением на юг продолжается. Теперь он составляет чуть больше половины (52,4% от общего количества), а ель всего — 5,4%. В то же время увеличиваться количество пихт цельнолистной (26,2%) и белокорой (1,3%).
Высотные оптимумы почти всех пород сдвигаются к более высоким отметкам. Так, кедра больше на высоте 350-400 м над ур. м. (такой же показатель, как в северной части). Аналогичная картина с пихтой цельнолистной. Оптимум пихты белокорой приходится на 400-450 м. Более высотные местообитания предпочитают ясени маньчжурский и носолистный, хотя у ясеня маньчжурского в данной части заповедника существует второй оптимум, который приходится на 200-метровые отметки.
Расположенность по склонам основных лесообразующих пород приблизительно та же. Преобладающим типом леса в южной части становится чернопихтарник кленово-кедровый. Далее идут разнокустарниково-грабовый кедровник с березой желтой и кленово-лещинно-грабовый кедровник с липой и пихтой цельнолистной. Таким образом, прослеживается изменение лесной растительности при движении с севера на юг: При этом изменяется не только древостой, но и соподчиненные яруса: подлесок и подрост. Хорошо видна эта смена на построенных нами картах лесной растительности (рис. 22-26 Приложения). Вообще следует отметить, что заповедник расположен в уникальном месте на стыке ареалов двух видов: ели аянской и пихты цельнолистной. Этот факт усиливает как значимость заповедника, так и данной работы.
Вопросами динамики лесов занимались многие ученые. Их касались В.Н. Васильев (1946), Б.П. Колесников (1956а, 1969), Н.Г. Васильев (1962), И.П. Щербаков (1953), В.А. Розенберг (1969, 1972), Г.Э. Куренцова (1971), Ю.И. Манько (1987, 1996 а, б), А.А. Лобов (1996), Е.К. Козин (1980, 1981, 1998), и др. Но динамические процессы, происходящие в заповеднике, освещены недостаточно.
В результате обработки материала и на основе других работ были получены некоторые данные по динамике лесов заповедника. Первое детальное изучение растительных сообществ Комаровской части заповедника, как уже отмечалось, произвел Я.Я. Васильев в 1935-1936 гг. (1938), который заложил ряд постоянных пробных площадей (ППП). Повторную ревизию этих ППП сделала в 1977 г. Г.Э. Куренцова ("Летопись природы"). Несколько пробных площадей было заложено при лесоустройстве в 1954-1955 гг., и позже лабораторией лесоведения ДВФ АН СССР. Повторные ревизии проводили Е.К. Козин (1976-78 гг.) и А.И. Кудинов (1984-86 гг.). Показатели древостоев (I ярус) некоторых пробных площадей, заложенных в разных типах леса, приводятся в табл. 8. На рис. 8 показано распределение покрытой лесом площади по преобладающим породам в Комаровском лесничестве заповедника на 1955 г. ("Флора ... ", 1978) и на 1986 год (данные получены по материалам лесоустройства), а также показатели подроста. Следует отметить, что лесоустройство в 1955 году проводилось по второму разряду, но мы, все же, решили провести небольшой сравнительный анализ.
Из рисунка видно, что к 80-ым годам площадь лесонасаждений с преобладанием кедра корейского и пихты цельнолистной увеличились, но уменьшилась (в 2 раза) с елью аянской. В сумме площадь этих лесов в заповеднике снизилась с 92,8 % до 86,9%. Из лиственных пород возросла доля ясеня маньчжурского, берез и лип. Остальные остались почти на том же уровне.
Динамика развития лесных сообществ в заповеднике, в частности с участием кедра, в большинстве случаев, носит синусоидальный характер с минимумом кедра в составе древостоя I яруса, приходящимся на 1975-78 гг. (табл. 8). Интересно, что у других пород этой закономерности не наблюдается. В отдельных случаях, даже, наоборот, на эти года приходится максимум, как, например, у пихты цельнолистной.
