Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Лесные экосистемы монголии и их изучение 8
Глава 2. Природные условия районов исследований 17
2.1. Географическое положение и рельеф 17
2.2. Гидрографическая сеть 21
2.3. Климат 22
2.4. Почвы 27
2.5. Растительность 32
Глава 3. Методика исследований 38
Глава 4. Структура экосистем лиственничных лесов 46
4.1. Теоретическое положения, взятые за основу при изучении структуры лесных экосистем 46
4.2. Высотно-поясная и типологическая структура лесных экосистем 52
4.3. Возрастная структура древостоев 78
4.4. Фитоценотическая структура основных типов лиственничных лесов 85
Глава 5. Пирогенные сукцессии лиственничных лесов 120
5.1. Пожар как часто действующий фактор на существование лесных экосистем Монголии 120
5.2. Пирогенная сукцессия псевдотаежных лиственничников Центрального Хангая 126
5.3. Пирогенная сукцессия подтаежных лиственничников Северо-Восточного Хангая 146
5.4. Пирогенная сукцессия лиственничников Восточного Хэнтэя 149
Глава 6. Динамика фитоценозов лиственничных лесов под воздейстием сплошных рубок 170
6.1. Сплошные рубки и изменение лесорастительной среды 171
6.2. Динамика фитоценозов и возобновление леса на сплошных вырубках псевдотаежных лиственничников Центрального Хангая 176
6.3. Динамика фитоценозов и возобновление леса на сплошных вырубках лиственничников Северо-Восточного Хангая 207
6.4. Динамика фитоценозов и лесовозобновление на сплошных вырубках подтаежных лиственничников Восточного Хэнтэя 216
Глава 7. Несплошные рубки - как основа совершенствования рубок в горных лесах 233
7.1. Восстановительная динамика на несплошных вырубках псевдотаежных и подтаежных лиственничников 233
7.2. Результаты опытных рубок главного пользования в лиственничных лесах 251
Заключение 259
Литература 262
- Гидрографическая сеть
- Высотно-поясная и типологическая структура лесных экосистем
- Пирогенная сукцессия подтаежных лиственничников Северо-Восточного Хангая
- Динамика фитоценозов и возобновление леса на сплошных вырубках лиственничников Северо-Восточного Хангая
Введение к работе
Актуальность проблемы. Изменение природной среды под воздействием антропогенных факторов во многих регионах мира достигло чрезвычайно опасного уровня. Интенсивная хозяйственная деятельность и индустриализация за последние 50 лет в Монголии повлекли за собой возрастание антропогенных изменений природной спелы, в том числе лесных экосистем.
Главными дестабилизирующими факторами нормального
функционирования лесных экосистем Монголии являются пожары и рубки леса. Произрастая вблизи южных границ ареалов хвойных пород, в условиях резко континентального климата, где широко распространены многолетнемерзлые горные породы и связанные с ними почвы, леса Монголии отличаются большой ранимостью и неустойчивостью к антропогенным воздействиям.
Нарушенными лесными экосистемами в Монголии занято около 40% лесной площади (Краснощекое и др., 1990). В настоящее время площадь нарушенных лесных экосистем продолжает увеличиваться. Только за последнюю четверть века было заготовлено 29,2 млн. м древесины, 8,2 млн. га лесов охвачено лесными пожарами и 2,1 млн. га лесов повреждено насекомыми-вредителями. При этом лесопокрытая площадь в Монголии сократилась на 1,2 млн. га. По данным Министерства природы и окружающей среды Монголии (по состоянию на 2003 г.), вследствие антропогенных и неблагоприятных природных факторов 683 из ранее учтенных 5565 рек и ручьев, за последние четверть века высохли.
Горные лесные экосистемы Северной Монголии, в том числе лиственничные леса, занимающие 72% общей лесной площади хвойных и лиственных лесов, выполняют важные водоохранные, водорегулирующие и почвозащитные функции. На территории Монголии находится 66% водосборной площади бассейна р. Селенги, впадающей в уникальный
пресноводный водоем Земли - оз. Байкал, в чаше которого сосредоточено 20% запасов поверхностных пресных вод Земли (Гидрологический режим .., 1977). В лесном поясе на территории Монголии формируется 73 % стока р. Селенги (Краснощекое, 2001).
Возрастающие потребности общества в экологических, социальных и ресурсных функциях горных лесов заставляют обратить внимание на их сохранение, восстяноштение и рациональное использование. Чрезвычайно актуальной является необходимость изучения пирогенной и антропогенной сукцессии лиственничных лесов и организации их многолетнего мониторинга.
Цель и задачи исследований. Цель - выявление особенностей структуры и антропогенной динамики растительных сообществ лиственничных лесов Центрального и Северо-Восточного Хангая и Восточного Хэнтэя в Монголии для выработки научно-обоснованных рекомендаций по лесовосстановлению и способам рубок главного пользования.
Задачи исследований:
Изучение высотно-поясной, типологической и фитоценотической структур лиственничных лесов.
Исследование пирогенной сукцессии фитоценозов лиственничных лесов.
3. Изучение последовательных смен растительных сообществ после сплошных рубок.
4. Исследование влияния несплошных рубок леса на динамику растительных сообществ и лесовозобновление в лиственничных лесах.
Научная новизна. Впервые в Монголии проведен многолетний мониторинг дигрессивной и демутационной сукцессии фитоценозов лиственничных лесов, нарушенных воздействием пожаров и рубок главного пользования. Установлены особенности высотно-поясной, типологической и фитоценотической структур экосистем лиственничных лесов и выявлены
закономерности последовательных смен растительных сообществ после пожаров и рубок в лиственничных лесах Монголии.
Практическое значение и реализация результатов исследований.
Выявленные закономерности сукцессии растительных сообществ на гарях и вырубках и лесоводственно-экологическая оценка различных способов рубок леса позволяют более объективно проектировать хозяйственные мероприятия по рациональному пользованию лесом и лесовосстановлению.
Основные результаты исследований и практические предложения по лесовосстановлению и способам рубок главного пользования, обеспечивающих естественное возобновление и сохранение экологической среды, использованы: 1) при разработке наставления по рубкам ухода за лесом и санитарным рубкам в лесах Монголии (1998); 2) при подготовке рекомендаций по лесовосстановлению и содействию естественному возобновлению лесов Монголии (1999); 3) при разработке правил рубок главного пользовании в лесах Монголии (2000).
Полученные автором научные данные и результаты исследований используются также в учебном процессе Монгольского Государственного и Сельскохозяйственного Университетов и Университета науки и технологии, в частности, при составлении учебных пособий.
Защищаемые положения.
1. Лесные экосистемы районов исследований характеризуются
своеобразной высотно-поясной, типологической и фитоценотической
структурами.
2. Характер динамики растительных сообществ и ход лесовозобновления
на гарях зависят от интенсивности пожаров.
3. Сплошные рубки в горных лиственничных лесах Монголии не
соответствуют природе этих лесов, что в большинстве случаев приводит к
смене пород или к смене леса на степные и лугово-степные сообщества, что
сопровождается сокращением площадей лесов.
4. В лиственничных лесах при несплошных рубках средней интенсивности сохраняются основные черты лесной обстановки и ее защитные функции, не происходит резкого изменения в структуре растительных сообществ, создаются благоприятные условия для возобновления леса и формирования очередного поколения лиственницы.
Личный вклад. Начиная с 1973 года автор принимал непосредственное участие в маршрутных и стационарных лееоводственно-геоботанических исследованиях Совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции РАН и АНМ (СРМКБЭ). Сбор, обработка и анализ полевых экспериментальных материалов, обобщение результатов исследования осуществлены автором лично или при непосредственном его участии.
Апробация. Основные результаты исследований и положения диссертации представлялись и обсуждались на 16 различных конференциях, совещаниях, симпозиумах и семинарах:
Международные: конф. «Природные условия и биологические ресурсы Монгольской Народной Республики» (Москва, 1986); конф. «Природные условия и ресурсы некоторых районов Монгольской Народной Республики» (Улан-Батор, 1990); совещ. «Методологические вопросы оценки состояния природной среды МНР» (Пущино, 1990); конф. «Asian ecosystems and their protection» (Ulaanbaatar, 1995); «97 International Forum of Environment» (Taejon City, Korea, 1997); симп. «Asian Natural Resources and Their Rational Use» (Ulaanbaatar, 2002); конф. «Biodiversity of Mongolia» (Ulaanbaatar, 2002); «International Forum on Forest regeneration of Mongolia (Ulaanbaatar, 2002); конф. «Структурно-функциональная организация и динамика лесов» (Красноярск, 2004); «Экосистемы Монголии и приграничных регионов сопредельных стран: Природные ресурсы, биоразнообразие и экологические перспективы» (Улан-Батор, 2005).
Республиканские: совещ. «Вопросы лесовозобновления и лесные ресурсы Монголии» (Улан-Батор, 1991); конф. «Лесные пожары Монголии-
1996» (Улан-Батор, 1996); семинар «Вопросы тушения и предупреждения лесных и степных пожаров Монголии» (Улан-Батор, 1998); конф. «Лесовосстановление и лесопользование» (Улан-Батор, 1999); конф. «Вопросы охраны, лесовосстановления и лесопользования в Монголии» (Улан-Батор, 2004); конф. «Лесопользование, лесовосстановление и устойчивый менеджмент леса» (Улан-Батор, 2005).
Исходные материалы. В основу работы положены данные наблюдений автора на 37 постоянных и 52 временных пробных площадях, а также 132 лесоводственно-геоботанических описаний участков.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 57 печатных работах, в том числе двух монографиях (в соавторстве) и одном учебнике для ВУЗов (в соавторстве), атласе (в соавторстве), а также в 53 статьях и материалах различных конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы. Объем рукописи составляет 299 страниц и включает 55 таблиц, 33 рисунка. Список использованной литературы насчитывает 365 наименований.
Благодарности. Автор диссертации выражает глубокую благодарность докторам наук, профессорам Ч. Дугаржаву, Ю.Н. Краснощекову, Е.Н. Савину, И.В. Семечкину за ценные научные консультации и поддержку в работе, а также всем сотрудникам лесных стационаров СРМКБЭ РАН и АНМ за помощь в организации научных исследований.
Искреннюю признательность выражаю руководству СРМКБЭ РАН и АНМ, а также сотрудникам Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Института ботаники АН Монголии и коллективу лаборатории экологии аридных территорий Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.
Особую благодарность автор приносит И.А. Короткову за ценные советы, консультации и поддержку в начальный период моей научной работы.
Гидрографическая сеть
В гидрографическом отношении реки Хангая относятся к бассейну Северного Ледовитого океана и замкнутому бассейну Центральной Азии. Главным источником питания рек являются дождевые воды, за счет которых формируется 40-65% годового стока. В питании принимают участие талые воды снегов, обеспечивающие 10-20 % годового стока, примерно столько же составляет и грунтовое питание (Кузнецов, 1968). Наиболее крупные реки, берущие свое начало в Центральном Хангае -Идэр-Гол, Чулутын-Гол, Хануйн-Гол и Эгийн гол. Центральная часть Хангайского нагорья дренируется водами реки Дэлгэр-Мурен, берущей начало в горах Прихубсугулья. Её основные притоки - Белтэсин-Гол и Бугсейн-Гол. При слиянии рек Идэр и Дэлгэр-мурен образуется самая крупная река Монголии - Селенга (593 км, площадь водосбора на территории Монголии - 282000 км ), занимающая около 20 % водосборной площади всей территории страны (Кузнецов, 1968). Северо-Восточный Хангай дренируется водами рек Сэлэнги, Эгин-Гол, берущей начало из оз. Хубсгул, и р. Орхон и их притоков. Имея северо-восточное простирание, горы Хэнтэя являются водоразделом между бассейнами Северного Ледовитого и Тихого океанов. К бассейну Северного Ледовитого океана относятся реки Тола, Хара-Гол, Еро-Гол (323 км, 11860 км2), Менз и их притоки. К бассейну Тихого океана - реки Онон, Керулен и их притоки. Основным источником питания рек являются преимущественно дождевые воды. На летний период приходится 48-55 % стока, а вместе с осенним периодом 69-83 %. Сток весеннего периода благодаря малым снегозапасам составляет от 12 до 22 %. В Восточном Хэнтэе основными реками, впадающими в р. Керулен, являются Гэлунг-Гол, Тэрэлж-Гол, Зуун-Бурхин-Гол, Барун-Бурхин-Гол. Ширина этих рек не превышает Юм. Долины рек имеют ширину от 0.5 до 1.0км (Кузнецов, Основными факторами формирования особенностей климата страны являются относительно южное материковое положение и удаленное от океанов.
По циркуляционной классификации Б. П. Алисова (1950), северная часть Монголии относится к континентальной климатической области умеренной зоны. На всей территории районов исследований господствует резко континентальный климат, что обусловлено положением их в центре азиатского континента, высокой приподнятостью территории над уровнем моря, близким соседством с обширными засушливыми пространствами Котловины Больших озер с запада, гобийских пустынь и опустыненных степей с юга и монголо-даурских степей с востока. С севера районы исследований отделяются от влажных северных ветров мощными горными поднятиями Алтая, Танну-Ола, Восточного Саяна, Прихубсугулья, Прибайкалья, Яблонового и Малаханского хребтов. Согласно климатическому районированию Монголии (Национальный атлас Монголии, 1990), территория наших исследований в основном относится к климатической провинции с умеренно влажным (показатель засушливости - 1.1-2.5) и прохладным (сумма среднесуточных температур воздуха +ЮС составляет 1500—2000С) летом и более холодной зимой (разница суммы среднесуточных температур воздуха 0С и 0С составляет -1000...-500С). Высокогорные части Центрального Хангая и Восточного Хэнтэя относятся к климатической провинции с влажным ( 1.0) и наиболее прохладным летом ( 1500С) и более холодной зимой (-Ю00...-500С). Некоторое представление о климате регионов дано в таблице 2.1. При характеристике климата регионов мы использовали материалы Климатического справочника Монголии (1971), а также многолетние (1937-2002 гг.) данные среднегодовой суммы осадков и среднегодовой температуры по метеостанции Улиастая, Тосонценгела, Булгана, Мурена, Улан-Батора и Керулена. По данным актинометрических станций, расположенных на территории регионов наших исследований, суммарная солнечная радиация за год составляет 114.5-124.8 ккал/см . В годовом итоге 55-65 % суммарной радиации составляет прямая радиация, 35-45 % - рассеянная. Величина радиационного баланса составляет 40-50 ккал/см2 в год. Одна треть тепла суммарной радиации теряется отражением от земной поверхности и одна треть от излучения земли (Гаврилова, 1974). Климат районов исследования резко континентальный. Основное количество осадков, как и на всей территории Северной Монголии, выпадает в теплый период года (70-80%). Как видно из таблицы 2.1, климат Центрального Хангая более континентальный, более холодный и засушливый, чем других провинций. Среднегодовая температура воздуха отрицательная -2.5, -6.5С, среднемесячная температура января -23.8 - 32.3С, июля +14.6+15.8С, сумма температур выше 5С 1733С, выше 10С 1427С, вегетационный период ( 5С) 141 день, среднегодовая сумма осадков 220-232 мм, среднегодовая относительная влажность 56-59%. Климат Северо-Восточного Хангая менее резко континентальный, более теплый, чем в других провинциях. Среднегодовая температура воздуха отрицательная - 1.3 - 1.9С, среднемесячная температура января -22.2 -23.5С, июля +16.5 +17.3С, сумма температур выше 5С 1864 - 1974С, выше Для Восточного Хэнтэя среднегодовая температура воздуха также отрицательная -3.5 - 3.8С, среднемесячная температура января -27.4 - 27.9С, июля +16.9+7.1С, сумма температур выше 5С 1876-1891С, выше 10С 1574 1595С, вегетационный период ( 5С) 143-146 дней, среднегодовая сумма осадков 240-264 мм, среднегодовая относительная влажность 62-65% (табл. 2.1). Климатические и сложные природные условия Северной Монголии обусловливают широкое распространение многолетнемерзлых горных пород. На территории Северной Монголии Г. Ф. Гравис (1974) выделил следующие высотные геокриологические пояса: спорадического распространения многолетнемерзлых пород, редкоостровного, островного, прерывистого и сплошного.
В Центральном Хангае наиболее часто встречаются пояса островного и сплошного распространения многолетнемерзлых горных пород. В поясе островного распространения мерзлота обнаруживается под лесными массивами, а в горно-тундровом поясе и поясе подгольцовых редколесий она распространена сплошь. Мощность многолетнемерзлых пород колеблется от 40 м в поясе островного распространения до 110 м и более в поясе сплошного распространения. Ниже границы распространения леса (1700 м) встречаются пояса спорадического и редкоостровного распространения многолетнемерзлых пород. Северо-Восточный Хангай относится к району спорадического и редкоостровного распространения многолетнемерзлых пород. В таежном поясе хр. Хантай и других средневысотных гор встречается пояс островного распространения многолетнемерзлых пород (Национальный атлас Монголии, 1990). В отличие от горной системы Хангая, в Хэнтэе высотные геокриологические пояса представлены наиболее четко. Пояс спорадического и редкоостровного распространения многолетнемерзлых пород широкой дугой окаймляет Хэнтэй с юга. Абсолютные отметки пояса спорадического и редкоостровного распространения многолетнемерзлых пород изменяются от 600-800 до 900-1000 м над ур. м. Ширина его равна в горах 15-60 км, на
Высотно-поясная и типологическая структура лесных экосистем
Высотно-поясная и типологическая структуры лесных экосистем были изучены и обобщены в Центральном Хангае - хр. Тарбагатай и Булнай, в Северо-Восточном Хангае - хр. Хантай и Бурен-Нуру и в Восточном Хэнтэе - в верховьях р. Керулен. В связи с экстремально суровыми для лесной растительности климатическими условиями, леса приурочены к северным склонам горных систем, а южные склоны гор и межгорные долины заняты степной и луговой растительностью. Изредка в узких ущельях леса встречаются на западных, восточных и даже юго-восточных склонах гор. Нижняя граница лесов чаще всего проходит на высоте 1800-1900 м над ур.м. хотя иногда встречаются отдельные небольшие лесные массивы в нешироких долинах крупных рек и их притоков на высоте 1670-1700 м. Верхняя граница лесов доходит до 2500-2600 м. Лесные массивы разобщены степными участками и представлены контурами различной конфигурации и величины от 2-3 до 30-50 и более гектаров. По данным лесоустройства Завханского аймака, основной лесообразующей породой данного района является лиственница, леса из которой занимают 96.7% покрытой лесом площади. Кедровники занимают 2.3 % и реликтовые колковые леса из ели, приуроченные к увлажнённым местам в долинах рек, составляют 1.0 %.
Леса в данном районе имеют низкую производительность (бонитет - IV.68 для лиственницы, IV.95 для кедра), преобладают спелые и перестойные древостой (77 % по площади, 83 % по запасу). Высотно-поясная и типологическая структура лесных экосистем Центрального Хангая представлена двумя высотно-поясными комплексами (ВПК) экосистем (рис. 4.1): лиственничными псевдотаежными и кедрово-лиственничными подгольцовыми и соответствующими им наборами типов леса (Короткое, 1976,1978). Псевдотаежные лиственничники впервые были описаны Ч. Дугаржавом с соавторами (1975) под названием «сухомшистые лиственничники» на примере лесов хребта Тарбагатай в Центральном Хангае. Сухомшистые лиственничники по внешнему облику сходны с лиственничной зеленомошной тайгой: преобладают средне-высокополнотные разновозрастные насаждения с хорошо развитым моховым покровом. Однако они резко отличаются рядом признаков: травяно-кустарничковый ярус сложен из тундрово-альпийских, лугово-лесных и лесостепных видов, в моховом покрове доминирует сухой мох Rhytidium rugosum, тип почвы - горные лесные мерзлотные грубогумусные (Огородников, 1978). Характерна слабая устойчивость к антропогенным воздействиям. Сухомшистые (ритидиевые) лиственничники И. А. Коротковым (1976) названы псевдотаежными. Псевдотаежные лиственничники многие исследователи (Дугаржав, Короткое, Савин и др., 1975; Короткое, 1976) считают наиболее типичными сообществами плейстоценового комплекса, ранее широко распространённого на территории Хангая в Монголии и Сибири. Анализ высотно-поясной и типологической структуры экосистем на ключевом участке хр. Тарбагатай (табл. 4.1) показывет, что ВПК псевдотаежных лиственничных экосистем в исследуемом районе составляет 83 % по площади. Среди них наиболее распространенными типами леса являются разнотравно-ритидиевые (35 %), ритидиевые (22 %), бруснично-ритидиевые (14 %) и овсяницево-ритидиевые (9 %). ВПК подгольцовых лиственничников составляет 12 %. ВПК подгольцовых кедровых лесов - 5 % (Огородников, Краснощеков, Короткое, Доржсурэн, 1983). Псевдотаежные лиственничники формируются в экстремальных континентальных холодных и сухих условиях высокогорий и распространены в высотных пределах от 1700-1800 до 1300м над ур.м. на горных лесных мерзлотных грубогумусных почвах. Древостой псевдотаежных лиственничников представлены лиственницей сибирской и имеют средние и высокие полноты от 0.5 до 1.2. Средние высоты основною яруса 18-22 м при возрасте лиственницы 150 и более лет, средний класс бонитета IV.2. В составе напочвенного покрова преобладают лесные (Lathyrus humilis, Thalictrum minus, Galium boreale, Geranium pseudosibiricum, Vaccinium vitis-idaea) и лесостепные {Bromus Pumpellianus, Aconitum barbatum, Carex pediformis, Galium verum и др.) виды, встречаются тундрово-альпийские виды (Festuca altaica, Calamagrostis lapponica), таежные виды почти отсутствуют. Моховой покров сложен в основном из сухих мхов: Rhytidium rugosum, Thuidium abietinum. Краткая характеристика основных типов леса высотно-поясного комплекса псевдотаежных лиственничников следующая (Короткое, 1978а; Короткое, Доржсурэн, 1983 а): 1. Лиственничники разнотравно-ритидиевые распространены на плоских пологих и покатых (5-15 и 20) склонах северной, иногда северо-восточной и северо-западной экспозиций, на горных лесных мерзлотных грубогумусных среднемощных щебнистых почвах.
В мелких, изолированных массивах лесов они занимают место от шлейфа до вершин гор, в крупных массивах нижние части склонов, а также окраины лесных массивов на высотных пределах от 1800-1900 до 2000-2200 м над ур. м. и чаще всего контактируют со степями. Древостой чистые по составу, сложные по форме, преимущественно разновозрастные, высокополнотные, III—IV классов бонитета. Возобновительные процессы под пологом леса проходят удовлетворительно из лиственницы. Подлесок под пологом леса очень редкий и представлен единичными кустами жимолости алтайской (Lonicera altaica), спиреи средней (Spiraea media) и шиповника иглистого (Rosa acicularis). Травяной покров средней густоты (от 15 до 30 %), в нем преобладают лесолуговые (Lathyrus humilis, Thalictrum minus, Galium boreale, Geranium pseudosibiricum,
Пирогенная сукцессия подтаежных лиственничников Северо-Восточного Хангая
Согласно пирологическому районированию территории северной части Монголии, Северо-Восточный Хангай относится к Эг-Селенгинскому округу Орхон-Селенгинской лесопирологической провинции. Частота пожаров составляет в среднем 6.4 (5.1-6.9). Весенний пожароопасный сезон - с марта до средины июня, а осенний - с сентября до конца октября. Наши исследования, проведенные на гарях 1996 г. на лесной территории Булганского аймака, показали, что 78 % исследованных площадей гарей было охвачено беглым низовым пожаром. Низовые пожары средней и высокой интенсивности огня соответственно составляли 13 и 7 % площадей, а верховые 2%. Наблюдения на пройденных пожаром участках в Северо-Восточном Хангае показали, что при беглых низовых пожарах прогорают ветошь, опад, частично повреждаются тонкомерные деревья, подрост, травяной покров и не происходит существенного изменения в напочвенном покрове. Растительный покров гари характеризуется довольно высокими показателями сходства с допожарным состоянием. Так, например, на постоянной пробной площади № ПП-1л, заложенной в 1988 году в ирисово-разнотравном подтаежном лиственничнике пройденной беглым низовым пожаром в 1996 году, коэффициент сходства фитоценоза до и после рубки составляло 82.1 % по видовому составу и 67.9 % по ценотической значимости. Всходы в незначительном количестве появляются только на более горевших участках.
На сильнее выгоревших участках разрастаются кипрей (Chamaenerion angustifolium), рыхлокустовые и корневищные злаки (Bromus inermis, Elymus sibiricus, Роа sibirica, Trisetum sibiricum) и осока амгунская (Сагех amgunensis). Исследования, проведенные на свежих гарях подтаежных лиственничников, подтверждают, что при низовых пожарах средней интенсивности огня выгорает большая часть кустарников, подроста (до 90-100% для кедра, до 70-80% для лиственницы) и валеж. Минерализация почвенного покрова достигает 20-30 %, где полностью выгорает подчиненный ярус фитоценоза. Местами поверхностный слой почвы прокаливается. Почти, у всех деревьев имеется нагар высотой 2-4 м. Поражаются пожаром поверхностные корни, в результате чего до 20-25 % стволов усыхает. Напочвенный покров имеет мозаичный характер. В первый год на более сильно прогоревших участках проективное покрытие травяного покрова составляет до 15 %. На средне прогоревших участках проективное покрытие напочвенного покрова достигает 80 %, доминирует кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium). На мало прогоревших участках проективное покрытие напочвенного покрова составляет 40-50 %, доминируют Chamaenerion angustifolium, Bromus Pumpellianus, Carex nWf4lfl : "c c Uvnrrnvin nriontnliv Virin hnimJpnvi.V И ЯПЛ/ГИР На средне прогоревших участках свежей гари бруснично-зелено-мошного лиственничника покрытие травяно-кустарничникого яруса составляет 40 %, доминируют брусника и осока амгунская. Покрытие мохово-лишайникового яруса снижается до 20 %, в котором доминирует Hylocomium splendens. На слабо прогоревших участках напочвенный покров мало отличается от допожарного. На гари создаются благоприятние условия для последующего возобновления леса. В зависимости от урожайности семяни породного состава древостоя количество самосева лиственницы и березы колеблется от нескольких до десятков тысяч на 1 га. Наблюдение на свежей гари подтаежного ирисово-разнотравного лиственничника показало, что при низовых пожарах высокой интенсивности огня почти полностью прогорают подчиненный ярус и подстилка, подрост и древостой сильно повреждается из-за термического воздействия огня на стволы, поверхностные корни и корневые лапы в результате чего погибли 40 % деревьев. У деревьев наблюдается нагар высотой до 5-Ю м. Средняя минерализация поверхностного слоя почвы составляет 70 %. Первый год после пожара на стадии «черной гари» среднее покрытие травяного покрова составляет 30% (табл. 5.3.).
Начинается интенсивное зарастание кипреем (Chamaenerion angustifolium), среднее покрытие которого составляет 18 % (ценотическая значимость 65 %), а также пятнами разрастаются Artemisia integrifolia, Carex amgunensis. На пятый год среднее покрытие травяного покрова увеличивается до 50 %, уже сформирована кипрейная стадия формирования растительности, наибольшую ценотическую значимость (60 %) имеют Chamaenerion angustifolium (среднее покрытие 24 %), Artemisia integrifolia, Carex amgunensis. Через 8 лет после пожара наблюдается снижение ценотической значимости Chamaenerion angustifolium до 30 % и увеличение значимости Lathyrus humilis, Fragaria orientalis и других лесных трав, а также вейника Calamagrostis obtusata, и формируется вейниково-кипрейно-разнотравное сообщество. Количество самосева лиственницы составляет 5600 шт./га с встречаемостью 50 % (табл. 5.3). В дальнейшем будет появляться самосев лиственницы и с формированием очередного поколения леса напочвенный покров постепенно переходит в допожарное состояние. В подтаежном и таежном поясах Северо-Восточного Хангая после катастрофических лесных пожаров образуются лиственничные, лиственнично-березовые и производные березовые древостой. На крутых склонах, на маломощных почвах наблюдается формирование осинового древостоя или образование каменистых россыпей в результате смыва верхнего слоя почвы, особенно после повторных пожаров. На гарях горных сосняков, формирующихся на маломощных почвах, часто образуются каменистые россыпи. Согласно пирологическому районированию территории северной части Монголии, Восточный Хэнтэй относится к Центрально-Хэнтэйскому и Восточно-Хэнтэйскому округам Хэнтэйской лесопирологической провинции. Частота пожаров составляет в среднем 3.1 (1.0-10.1). Весенний пожароопасный сезон - с марта до конца июня, а осенний - с конца августа до конца октября.
Динамика фитоценозов и возобновление леса на сплошных вырубках лиственничников Северо-Восточного Хангая
Интенсивное промышленное освоение лесов Северо-Восточного Хангая началось с середины 1970-х годов в связи с созданием Хялганатского леспромхоза, являющегося самым крупным лесозаготовительным предприятием в Монголии. В середине 1980-х годов объем лесозаготовок достиг 250-300 тыс. м3 в год. В настоящее время заготовливается до 5 тыс. м3 древесины в год. В Хялганатском леспромхозе широко применяются сплошные бессистемные рубки, при которых уничтожается большинство подроста предварительной генерации. Рубки проводятся в основном в ирисово-разнотравных, осочково-разнотравных, бруснично-разнотравных подтаежных лиственничниках, как наиболее высокопроизводительных и доступных для транспорта, а также в разнотравно-вейниковых и бруснично-зеленомошных таежных лиственничниках. Размер лесосеки колеблется от 2-3 до 15-20 га в зависимости от лесных участков имеющих крупномерные деревья и удобных для тракторной трелевки. Характерной особенностью антропогенной нарушенное экосистем подтаежных лесов Северо-Восточного Хангая является слабая лесовозобновляемость вырубок прошлых лет. Часто повторяющимися пожарами уничтожается подрост на вырубках. Как правило, сплошные вырубки зарастают лиственными породами (в основном березой), количество подроста лиственницы на сплошных вырубках от нескольких десятков штук до 2-3 тыс. шт/.га.
В особо благоприятные годы на сплошных вырубках могут образоваться участки лиственничных молодняков, встречающихся небольшими площадями. Преобладающими группами растений на старых вырубках являются рыхлокустовые и корневищные злаки - С obtusata, Trisetum sibiricum, Elymus sibiricus, Bromus inermis, осоки - Carex amgunensis, С lanceolata, приводящие к задернению почвы, а также виды разнотравья - Vicia baicalensis, Vicia cracca, Geranium Vlassiovianum, Iris ruthenica, Fragaria orientalis, Ranunculus propinquus, Trollius asiaticus, Galium boreale. Динамика растительного сообщества и ход естественного возобновления леса на сплошных вырубках прослежено в течение ряда лет в подтаежных ирисово-разнотравных и таежных бруснично-зеленомошных лиственничниках на опытных участках Хялганатского лесного стационара СРМБКЭ. Свежая вырубка подтаежного ирисово-разнотравного лиственничника находится в нижней части склона северо-восточной экспозиции на абсолютной высоте 1300 м. Крутизна участка 7-8, поверхность ровная, микрорельеф не выражен. Площадь вырубки 6-7 га. Почва - горная дерново-лесная длительно-сезонномерзлотная суглинистая среднемощная. Рубка проведена ранней весной 1993 г. с применением бессистемной тракторной трелевки деревьев за комель. Древостой вырублен почти полностью. В первый год после сплошной рубки проективное покрытие травяного покрова достигло 50-60% в результате разрастания рыхлокустовых и корневищных злаков и осок, особенно вейника Крылова - Calamagrostis obtusata, осоки амгунской - Carex amgunensis; лесные травы (Iris ruthenica, Fragaria orientalis, Vicia baicalensis) имеют довольно высокое проективное покрытие. Со второго года усиливается позиция вейника Крылова и осоки амгунской. В первые два года после рубки происходит массовое появление всходов березы, а также пояляются всходы лиственницы. На четвертом году после рубки количество самосева березы до четырехлетнего возраста составило 35.6 тыс. экз. на 1 га, количество самосева лиственницы 2.5 тыс. экз (табл. 6.7). Сравнительный анализ растительного покрова леса и 4-летней вырубки показал, что между ними коэффициент сходства по видовому составу составляет 67 %, а ценотической значимости 32 % (табл. 6.7). Отсюда следует, что за 4 года после рубки видовой состав растительного сообщества существенно не изменился, но изменилась ценотическая роль видов в сложении фитоценоза: на вырубке с формировалось разнотравно-осочково-вейниковое (Calamagrostis obtusata) сообщество.
На 20-30-летних вырубках формируется злаково-осочково-разнотравное березовое сообщество. Во многих случаях в составе древесного яруса имеется примесь лиственницы. На свежих сплошных вырубках осочково-разнотравных лиственничников формируется разнотравно-вейниковое сообщество с возоблением березы (Зоёо, 2000). В данном районе часто повторяющиеся пожары уничтожают оставшуюся после рубки часть древостоя, валеж, подрост предварительной генерации, возникшей после рубки. Нами были проведены наблюдения в течение 8 лет с 1991 по 1998 гг. на 9-летней сплошной паловой вырубке за динамикой растительного сообщества и ходом естественного возобновления леса в ирисово разнотравном лиственничнике (Зоёо, Доржсурэн, 2003). Древостой данного участка был вырублен почти сплошь в 1983 г. Участок вырубки пройден пожаром в 1990, 1996 и 1998 гг. В течение 8 лет наблюдения не появлялись всходы лиственницы, даже березы (Зоёо, Доржсурэн, 2003). На паловой вырубке разрастаются осока амгунскоя, кипрей узколистный, рыхлокустовые и корневищные злаки - Trisetum sibiricum, Elymus sibiricus, Bromus inermis, лесо-луговые травы - Geranium Vlassiovianum, Aegopodium alpestre, Vicia cracca, Iris ruthenica и др. (табл. 6.8). В первые годы после пожара формируется кипрейно-злаково-разнотравное сообщество, а в дальнейшем оно сменяется осочково-злаково-разнотравным. Можно заключить, что в Северо-Восточном Хангае часто повторяющиеся пожары на вырубленных площадях приводят к смене подтаежных лиственничников горными лугово-степными сообществами. В Северо-Восточном Хангае на сплошных вырубках таежных лиственничников образуются лиственнично-березовые, разнотравно-вейниковые и осоково-разнотравно-вейниковые сообщества. На 11-летней сплошной вырубке бруснично-зеленомошного лиственничника учтено 5560 экз./га самосева и подроста, в том числе: березы в возрасте 7-11 лет 3360 экз./га, лиственницы в возрасте 8-21 лет 1120 экз./га, кедра в возрасте 8-21 лет 1080 экз./га. Предварительный подрост лиственницы и кедра составляет 60 %. В растительном покрове с проективным покрытием травяного покрова 70-80 % доминирует Calamagrostis obtusata (сорг), Chamaenerion angustifolium (sp-copO, Vicia baicalensis, Iris ruthenica, Fragaria orientalis, Vaccinium vitis- idaea (sp), Carex amgunensis (sp-copi). Динамику растительного сообщества и ход естественного возобновления леса на сплошных вырубках таежного бруснично-зеленомошного лиственничника удалось проследить на 8-летней вырубке в течение 4 лет. Участок вырубки находится на верхней части склона северо-восточной экспозиции, на абсолютной высоте 1650 м над ур. м. Крутизна склона 6-8.
