Особенности хода роста ели сибирской на верхнем пределе ее распространения
жүктеу/скачать 125.54 Kb.
|
| ЭКОЛОГИЯ, 2008, №1, с. 65-69
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ УДК 630*562.1 ОСОБЕННОСТИ ХОДА РОСТА ЕЛИ СИБИРСКОЙ НА ВЕРХНЕМ ПРЕДЕЛЕ ЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ (ЮЖНЫЙ УРАЛ, МАССИВ ИРЕМЕЛЬ) © 2008 г. Т. С. Бабенко*, 3. Я. Нагимов*, П. А. Моисеев**
Сопоставление современной растительности с зафиксированной на старых фотоснимках, проведенное в различных точках массива Иремель (Южный Урал) (Шиятов, 1983; Moiseev, Shiyatov, 2003), а также последующие натурные исследования (Моисеев и др., 2004) показали, что в течение последних 100 лет в пределах подгольцового и нижней части горно-тундрового поясов происходило энергичное возобновление древесной растительности под пологом редколесий и парковых лесов, а также ее расселение на территориях, ко- торые раньше были заняты луговыми и тундровыми сообществами. На покрытых каменными россыпями крутых склонах и переувлажненных ложбинах стока высотное положение верхней границы мелколесий и сомкнутых лесов изменилось на 20—40 м по высоте и 100-300 м - по горизонтали, а на пологих склонах, где имеется хорошо сформировавшийся почвенный покров, эти границы сместились до 60-80 м и 600-900 м соответственно. На наш взгляд, столь быстрые и значительные изменения лесопокрытости территорий (от открытых, почти безлесных, до сомкнутых лесных сообществ) не могли не сказаться на условиях произрастания древесных видов на верхнем пределе их распространения. В связи с этим нами был проведен сравнительный анализ хода роста стволов ели сибирской, появлявшихся в различные временные интервалы в течение последнего столетия на различных высотных уровнях современного лесотундрового экотона, для оценки степени воздействия произошедших изменений на улучшение или ухудшение условий произрастания древесных видов. Исследования проводились по методике международного проекта INTAS-01-0052. На юго-западном склоне г. М. Иремель был заложен профиль на участке склона с хорошо сформированными почвами и типичной для данного района растительностью. На профиле фиксировали три высотных уровня: первый (верхний) - на высоте 1300 м над ур. м., второй (средний) - на высоте 1260 м и третий (нижний) - на высоте 1210 м. На этих уровнях согласно принятой методике закладывались от 3 до 6 макроплощадок размером 20 х 20 м. В пределах высотного уровня макроплощадки располагали таким образом, чтобы их центры отстояли друг от друга на расстоянии не
5 ЭКОЛОГИЯ № 1 2008 66 БАБЕНКО и др. Таблица 1. Таксационная характеристика деревьев пробных площадей
более 5-10 м по вертикали и не более 50-100 м по горизонтали. Каждую макроплощадку разбивали на 4 мезоплощадки размером 10 х 10 м. На всех мезоплощадках для каждого живого и сухостойного дерева устанавливали следующие характеристики: номер, точное местоположение (азимут и расстояние от центра макроплощадки до дерева), форма дерева (одноствольная, многоствольная, стланниковая), высота, диаметр ствола у основания и на высоте груди. У живых деревьев дополнительно определяли диаметр проекции кроны по двум измерениям (первое - вдоль господствующего направления ветров, второе - в перпендикулярном направлении), ее протяженность, а также возраст по буровым кернам. Для изучения хода роста деревьев и определения таксационных показателей древостоев за пределами макроплощадок по способу пропорционального ступенчатого представительства были отобраны 70 модельных деревьев ели (30 деревьев - на верхнем, 30 - на среднем и 10 - на нижнем высотных уровнях). До рубки у каждого из них устанавливали класс роста и развития по Крафту, форму, диаметр и протяженность кроны, а также на стволе отмечали северную сторону света. После рубки у модельных деревьев определяли возраст и длину. Затем производилась разделка ствола с выпиливанием кружков на шейке корня, отметке 1.3 м, серединах секций (одно- или двухметровых) и конце последней секции.
Таблица 2. Граничные значения диаметров деревьев по возрастным и ранговым группам на различных высотных уровнях
ЭКОЛОГИЯ № 1 2008 ОСОБЕННОСТИ ХОДА РОСТА ЕЛИ СИБИРСКОЙ 67 
ЭКОЛОГИЯ № 1 2008 68 БАБЕНКО и др. Следует отметить, что круговые поперечные спилы позволяют оценить прирост по любому радиальному направлению, учесть различного рода нарушения в формировании колец и выявить местонахождение частично выпадающих колец, поэтому они наиболее пригодны для датировки и определения характеристик радиального прироста. В лабораторных условиях на лицевой стороне кружков строго через центр проводили две взаимно перпендикулярные линии (диаметры) в направлении СЮ и ВЗ. Вдоль этих линий древесину тщательно зачищали для лучшей просматривае-мости годичных колец. Таким образом было подготовлено более 700 кружков для дальнейшего анализа. На кружках по четырем радиусам измеряли ширину каждого годичного кольца на полуавтоматическом измерительном комплексе LINTABIII по программе TSAP-3.0. Эти измерения и соответствующие расчеты позволили для всех модельных деревьев определить основные таксационные характеристики (диаметр, высоту, объем) по годам их жизни. Материалы таксации исследуемых древостоев на макроплощадках и модельных деревьев (табл. 1) свидетельствуют о значительных различиях в структуре и росте подгольцовых древостоев, произрастающих на разных высотных уровнях. В первую очередь обращает на себя внимание существенное уменьшение среднего возраста деревьев с увеличением высоты над уровнем моря. Меньший средний возраст и более жесткие лесорастительные условия на вышележащих уровнях обусловливают более низкие таксационные показатели произрастающих на них древостоев. Так, древостой первого уровня по сравнению с древостоями третьего уровня отстают по среднему диаметру в 2.4 раза, по средней высоте - в 3.6 раза, по среднему диаметру крон - в 2.9 раза, по абсолютной полноте - в 2.4 раза и по густоте - в 2.4 раза. Амплитуда колебания возраста деревьев ели существенно зависит от высоты над уровнем моря. На первом высотном уровне возраст деревьев колеблется от 30 до 89 лет, на втором - от 36 до
Известно, что в любом древостое особенности роста деревьев определяются их ранговым поло- жением (Третьяков и др., 1952; Маслаков, 1981 и др.). Поэтому для получения более надежных результатов на каждом высотном уровне в исследуемых древостоях с учетом распределения деревьев по диаметру были выделены 5 условных ранговых групп деревьев. В табл. 2 приведены граничные значения диаметров с учетом возрастных поколений и ранговых групп деревьев. Полученные материалы свидетельствуют о целесообразности изучения особенностей роста деревьев на высотных уровнях по выделенным возрастным группам, а в их пределах - по ранговым группам деревьев. На рисунке с учетом этих факторов показана возрастная динамика объемов деревьев ели. Анализируя эти данные, можно отметить следующее:
В данном случае эта закономерность, на наш взгляд, объяснятся конкурентными взаимоотношениями. На нижнем уровне древостой ели характеризуются достаточно высокой полнотой и густотой. Деревья младшего возрастного поколения находятся преимущественно под пологом деревьев старшего возрастного поколения. Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что ход роста деревьев ели по объему заметно отличается в зависимости от времени их возникновения на верхней границе леса. Работа выполнена в рамках международного проекта ИНТАС-01-0052 и РФФИ проект № 05-04-48466.
ЭКОЛОГИЯ № 1 2008 ОСОБЕННОСТИ ХОДА РОСТА ЕЛИ СИБИРСКОЙ 69
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Маслаков ЕЛ. Эколого-ценотические факторы возобновления и формирования (организации) насаждений сосны: Автореф. дис. ... докт. биол. наук. Свердловск: Институт экологии растений и животных УНЦ, 1981.50 с. Моисеев П.А., Ван дер Меер М., Риглинг А., Шевченко И.Г. Влияние изменений климата на формирование поколений ели сибирской в подгольцовых дре-востоях Южного Урала // Экология. 2004. № 3. С. 1-9. Третьяков Н.В., Горский П.В, Самойлович Г.Г. Справочник таксатора. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1952. 854 с. Шиятов С.Г. Опыт использования старых фотоснимков для изучения смен лесной растительности на верхнем пределе ее произрастания // Флористические и геоботанические исследования на Урале. Свердловск, 1983. С. 76-109. Denton G.H., Karlen W. Holocene glaicial and tree-line variation in the White River valley and Skolai Pass, Alaska and Yukon Territory // Quant. Res. 1977. № 7. P. 63-111. JakubosB.,Romme W.H. Invasion of subalpine meadows by lodgepole pine in Yellowstone National Park, Wyoming, U.S.A. // Arctic and Alpine Res. 1993. № 25. P. 382-390. Kearney M.S. Recent seedling establishment at timberline in Jasper National Park, Alberta // Canad. J. Bot. 1982. № 60. P. 2282-2287. Kullman L., Engelmark O. Neoglacial climate control of subarctic Picea abies stand dynamics and range limit in Northern Sweden// Arc. Alp. Res. 1997. V. 29. № 3. P. 315-326. Lloyd A. H., Graumlich L.J. Holocene dynamic of treeline forests in the Sierra Nevada // Ecology. 1997. № 78. P. 1199-1210. Lavoie C, Paeytte S. Black spruce growth forms as a records of a changing winter environmant at treeline, Quebec, Canada // Arc. Alp. Res. 1992. V. 24. № 1. P. 315-326. Moiseev PA., Shiyatov S.G. Vegetation dynamics at the treeline ecotone in the Ural highlands, Russia // Alpine Biodiversity in Europe / L. Nagy, G. Grabherr, D.B.A. Thompson. Eds. /Ecological Studies. 2003. V. 167. P. 423-435. Taylor A.H. Forest expansion and climate change in the mountain hemlock (Tsuga mertensiana) zone, Lassen Volcanic National Park, California, U.S.A. //Arc. Alp. Res. 1995. V. 27. № 3. P. 207-216. War die P., Coleman M.C. Evidence for rising upper limits of four native New Zealand forest trees // New Zealand J. Bot. 1992. №30. P. 303-314. Weisberg P.J., Baker W.L. Spatial variation in tree seedling and krummholz growth in the forest-tundra ecotone of Rocky Mountain National Park, Colorado // Arc. Alp. Res. 1995. V. 27. № 2. P. 40-49. Woodward A., SchreinerE.G., SilsbeeD.G. Climate, geography, and tree establishment in subalpine meadows of the Olympic Mountains, Washington, U.S.A. // Arc. Alp. Res. 1995. V. 27. № 3. P. 217-225. ЭКОЛОГИЯ № 1 2008 жүктеу/скачать 125.54 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||