материалы Всероссийской конференции с международным
advertisement
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. Ломоносова ФГУ СЕВЕРНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕСНОГО ХОЯЙСТВА ПРАВИТЕЛЬСТВО АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОСССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ с международным участием СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ 4 - 9 сентября 2012 года Архангельск 2012 1 УДК 630*1 + 630*2 (1-924.81) ББК 43 Редакционная коллегия: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Ф. Цветков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.Н. Наквасина, доктор сельскохозяйственных наук, доцент С.В. Третьяков, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент С.В. Коптев Ответственный редактор: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.Н. Наквасина Современные проблемы притундровых лесов: материалы Всероссийской конференции с международным участием (Архангельск, 4-9 сентября 2012 г.). – Архангельск, изд-во С(А)ФУ, 2012. - 528 с. Сборник включает материалы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы притундровых лесов», на которой обсуждался широкий круг вопросов по характеристике и оценке природы, свойств, биологической продуктивности, экологических функций, границ и современного состояния лесов и лесотундровых экосистем Субарктики (притундровых и приравненных к ним горных и заболоченных). Рассматриваются проблемы климатозащитных и средостабилизирующих функций притундровых лесов, экологические направления природопользования, влияние нефтегазового, горно-добывающего, горно-химического, металлургического комплексов. Сборник предназначен для широкого круга лесных специалистов, экологов, геоботаников, аспирантов и студентов. © Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2012 2 ПРЕДИСЛОВИЕ Пространства притундровых лесов – циркумполярного специфического пояса ландшафтов, протянувшихся по северному «фасаду» Евразии и Америки, являются одним из значимых природных образований Субарктики. Это своеобразный природный пояс, в состав которого входят лесотундра, горно-тундровые образования и болота, а доминирующее положение занимают экосистемы лесной растительности. Притундровые леса – эволюционно сформировавшийся биом на пространствах весьма неустойчивого контакта природных комплексов тайги и тундры. Структурно и функционально он является своеобразным экотоном, выполняющим интеграционную мембранно-фильтрующую роль при миграции биоты и одновременно служит рефугиумом для многих редких и исчезающих видов. Роль лесного покрова в районах Субарктики исключительно велика. Главное их предназначение, несомненно, климатозащитное и средообразующее. В то же время они сохраняют и ресурсное значение, служат надежной базой для заготовки топлива, деловой древесины, разнообразных других лесных продуктов для местного населения. Притундровые леса остаются базой оленеводства. Интерес страны к Крайнему Северу, который негласно сохраняет ярлык «малозначащих окраин», в настоящее время может обернуться риском неотвратимой утраты этого уникального, мало измененного человеком биома и непредсказуемыми последствиями для страны. Среди многих проблем Субарктической зоны главной является масштабная экспансия притундровых пространств отраслями нефтегазовой и горнометаллургической промышленностей, несущих реальную угрозу хрупкой природе Севера. Растущая обеспокоенность мировой общественности за судьбы притундровых лесов России, за сохранность легко уязвимой природы Субарктики, послужила побудительным мотивом для проведения под эгидой Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Всероссийского форума с обсуждением региональных проблем. На симпозиуме рассматривается широкий круг разнообразных вопросов, охватывающий современные экосферные проблемы 3 Притундровых лесов, характеристики распространенных и уникальных сообществ, рациональное использование растительных ресурсов, а также особенности техногенного воздействия на компоненты лесных экосистем. Надеемся, что материалы симпозиума привлекут внимание ученых, общественности и природопользователей к проблеме сохранения самых северных лесов на планете. Редколлегия 4 ДОКЛАДЫ ПЛЕНАРНОГО ЗАСЕДАНИЯ В.Ф. Цветков, Б.А. Семенов Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия vftsvetkov@yandex.ru СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ Одним из значимых природных образований Субарктики являются пространства притундровых лесов – циркумполярного специфического пояса ландшафтов, протянувшихся по северному «фасаду» Евразии и Америки. Это своеобразное природное явление, где в составе природных комплексов лесотундры (тундр, горно-тундровых образований и болот) доминирующее положение занимают экосистемы лесной растительности. Территория района располагается в зоне контакта таежной и лесотундровой зон (Физико-географическое районирование СССР, 1968). До сих пор полоса так называемых притундровых лесов остается во многом «загадочным сфинксом». Ни географические координаты, ни биосферные функции, ни лесоводственное содержание этого природного образования четко не установлены и не обозначены. Даже граница, а стало быть, и территория притундровых лесов в России, достоверно не определены. Известно, что по большинству областей Российской Федерации эта граница устанавливалась «в кабинетах» с использованием мелкомасштабных карт. За этими пространствами остается «приклеенный» к ним еще в советское время ярлык «мало значащих окраин». Сегодня это рассматривается не иначе, как возможность без церемоний распоряжаться с освоениями ресурсов этих территорий. По статистическим данным 80-х годов прошлого столетия на территории СССР притундровые леса занимали более 45 млн. га. В ЕвроУральском секторе на их долю сегодня приходится около 11 млн. га. Лесопокрытая площадь по лесоводственным меркам составляет несколько более 40 %, а по меркам специфических формаций лесотунровых систем (с включением редколесий и криволесий – почти 50 %). Среди нелесных 5 земель почти 60 % приходится на болота. В Евро-Уральском секторе заболоченность составляет около 30 %. Преобладают верховые дистрофного типа разновидности болот, остальное – участки тундр, отундровелые пустоши, а также открытые воды. Исследователи 1920-50-х годов (Шенников, Берг, Сочава, Андреев, Толмачев, Тихомиров) а также наши современники (Крючков, 1962; Норин, 1970; Ильина, 1972; Раменская, 1975; Пармузин, 1979; Чертовской, Семенов, 1983; Абаимов, 1987; Смолоногов,1987; Раевских, Юдин, Лащенкова, Тихменев, Цветков и многие другие) относят рассматриваемую территорию к разным растительным или ландшафтным зонам или подзонам (таксонам): «редколесье», «тундролесье», «северные редкостойные леса», ландшафты «осветленных северо-таежных лесов» и т.п. В силу географического положения лесной покров на большей части территории имеет ряд специфических черт: пестрота растительных ассоциаций, высокое участие в лесных фитоценозах видов субальпийской и субарктической свит, ослабленная эдификаторная роль древесных пород, а также редкостойность и низкая продуктивность древостоев. То есть, в северных районах в облике лесных сообществ выражены признаки, присущие лесотундровым ландшафтам. В пределах пространств с явным доминированием лесного типа растительности исследователи выделяют несколько формаций или классов формаций: северотаежные, притундровые леса, лесотундровые редколесья, стланники, кустарниковые леса, горные леса, горные криволесья. Фрагментарно на этих территориях участвуют болота, тундры, горные тундры, каменистые пустыни. Наиболее распространенными являются классы формаций лесной растительности, на которые приходится в целом около 59 % площади лесного фонда. В горных местностях прослеживается поясность растительности, причем верхняя граница лесов в разных районах оказывается на разных высотах (Цветков, 1983). Существенно, что даже в пределах одного горного массива верхняя граница не образует горизонтали. В связи с исключительно большой протяженностью полосы рассматриваемой при-родной зоны (подзоны) как на пространствах 6 России, так и на американском континенте (Канада и Аляска) лесорастительные условия отчетливо неоднородны. Структура и свойства лесных экосистем притундровых территорий отличаются рядом специфических черт. Изменяются рельеф, орографические условия, комплексы климатических, почвенно-геологических и гидрологических условий. На огромных пространствах леса произрастают на грунтах с многовековой мерзлотой. Изменяется ландшафты, структура категорий земель, формационная и топологическая структура ПТК, структура типов растительных формаций, типов леса, продуктивности и функций лесных экосистем. Несмотря на известную бедность набора составляющих лесные ландшафты элементов, лесные экосистемы притундровой зоны оказываются довольно разнообразными. Разнообразие вносит, прежде всего, выраженная детерминация главных свойств лесных образований за счет рельефа, роль которого здесь значительно повышается. Существенным свойством лесов в жестких условиях Субарктики является более четкое проявление неоднородности свойств экосистем в ландшафте, обуслав-ливающее прежде всего тяготение к островному или полосному проявлению массивов лесных группировок. По долинам рек лесные экосистемы продвигаются на север существенно дальше, чем на плакорах. Исследования прошлых лет (В.Г. Чертовской, Б.А. Семенов, В.Ф. Цветков и др.) показывают наличие существенных различий в типологических спектрах лесных насаждений разных районов притундровой полосы. Типология лесов усложняется на пространствах с горным рельефом. Особого подхода по всем регионам притундровой полосы требует типология лесов речных долин, обычно глубокими языками проникающих в зону собственно лесотундры и даже тундры. Проблема унификации подходов к типологии лесов также остается на будущее одной из важнейших. Характерным свойством лесных образований Субарктики является своеобразие сочетаний в лесном покрове элементов пространственной монотонности структуры древостоев с выраженной ее мозаичностью. Монотонность больше присуща равнинным участкам. Мозаичность усиливается с усложнением структуры ландшафта. В предгорьях западного 7 мегасклона Урала, в районах гористого рельефа Скандинавии, включая Кольский полуостров, на пространствах Путорана (Средняя Сибирь), в горных системах Якутии, Колымского Нагорья выраженность мозаичности группировок лесной растительности в общих чертах возрастает с географической широтой. Существенно, что в ландшафтах с пересеченным рельефом, пестрота проявляется как на уровне географических классов лесных формаций, так и на парцеллярном уровне, т.е. в рамках отдельных биогеоценозов (Цветков, 1995). С запада на восток жесткость условий произрастания растительности возрастает. Через проявление секторальности климата, выражающейся во влиянии на климат морских акваторий, наиболее жесткими условия оказываются на пространствах Средне-Сибирского сектора и «Енисейского меридиана». Естественно, как на американском континенте, так на пространствах России, значимость притундровыых лесов остается неодинаковой с социально-экономических и природно-экологических позиций. В силу сказанного, совершенно естественно в Субарктике воспринимается императив дифференцированного подхода к хозяйствованию на лесных землях. Подчеркивая еще раз разнообразие природных условий рассматриваемых пространств, все же не лишне заметить, что во многом: в экологическом, экономическом и геополитическом отношении здесь много общего. Проблема упорядочения использования лесов притундровой полосы остается общей для России, для Скандинавских стран, для Аляски и Канады. Остается мало изученной сама природа притундровых лесных экосистем и их функциональный экосферный потенциал. Большая часть публикаций, касающихся сегодня ландшафтов притундровых лесов, посвящена оценкам их биологического разнообразия, выявлению особо охраняемых видов. Мало внимания уделяется сохранению ландшафтов, экосистем, вопросам экологического неблагополучия на этих землях. Острота этого вопроса возрастает в эпоху широкомасштабной экспансии земель Крайнего Севера тяжелыми в экологическом отношении отраслями промышленности, в эпоху изменяющегося глобального климата. Безусловно, толерантность лесных экосистем притундровых территорий к техногенезу несравнимо ниже, чем таежных. Между тем экосистемы 8 притундровых и лесотундровых пространств остаются наиболее надежным средством, своеобразным каркасом для экологической среды. Сохранение их всеми средствами остается таким же императивом, как исключительная важность территории Крайнего Севера для жизнеобеспечения этноса. Эти важные средоопределяющие функции лесной растительности проявляются и локально, на мезоуровне, и на макроуровне (в масштабах природных областей и провинций). Одним из важных вопросов остается изучение экосферных (экологических в конкретных условиях) потенциалов лесных экосистем притундровой полосы. Притундровые леса на Европейской части страны, также как и в азиатской ее части, различаются мерой хозяйственного освоения. Различия эти проявляются как в разной общей степени вовлечения территории в хозяйственный оборот, так и мерой развития лесопользования (мерой и видами использования лесных ресурсов), способностью лесов сохранять устойчивость и самовозобновление. Повсеместно большей освоенностью в европейской части России характеризуются территории прижелезнодорожных районов и районов в полосах крупных рек (Кола, Тулома, Воронья, Поной, Кулой, Пеза, Пеша, Печора, Мезень, Шапкина, Лозьва и др.). Большое влияние на общую освоенность территорий оказывает развитие горнодобывающей, горно-перерабатывающей, нефтегазовой отраслей. Начало достаточно энергичному освоению притундровых лесов на территории Кольской провинции было положено строительством мурманской железной дороги в начале прошлого века и развитием горнодобывающих производств в 1920-30 гг., на востоке – строительством дороги на Воркуту и развитием угольной промышленности в Воркуте и в Инте (30-50-е гг. прошлого столетия). Как известно Российским законодательством пространства редкостойных лесов по границе с лесотундрой определены как «лесохозяйственная часть лесного фонда» под названием «полоса притундровых лесов климатозащитного назначения». На эту хозчасть распространен режим хозяйствования лесов I группы, т.е. режим защитных форм использования лесов, где лесосырьевое направление существенно ограничено, в частности, запрещены рубки с целью заготовки древесины промышленного назначения. Лесоэкологический статус лесных 9 пространств, сопоставимых географически с российскими притундровыми лесами, на американском континенте и в Скандинавии обозначен понятием «леса земель северных территорий». К сожалению, это положение мало что определяет в свойствах и обуславливаемых этими свойствами особенностях ведения хозяйства на этих землях. Но есть существенные различия в отношении к этим землям в России и в других странах. В Скандинавии, в Канаде, на Аляске пространства крайне северных территорий рассматриваются более значимо, как территории жизнеобеспечения малочисленных народностей (эскимосов, индейцев (инуитов), эвенков, саами, ненцев). Отличие также в том, что на этих пространствах в Канаде, на Аляске, в Скандинавии огромное количество национальных парков, заповедников, резерватов местных этносов. Надо признать, в этом отношении дело крайне северных лесов у соседей продвинуто более значимо. Прекрасным примером может служить Финская Лапландия, где население занимается своими традиционными формами жизни, активно поддерживает инфраструктуру туризма. Нам следовало бы перенять опыт американце по прокладке на Аляске трансконтинентального нефтепровода (1980-е годы), когда в первую очередь, безусловно, решали задачу всемерного сохранения природы и поддержания жизненного уклада населения. Роль лесного покрова в районах Субарктики исключительно велика. Главная их миссия в прикладном плане - защитная. Выполнение ими функций климатозащитной полосы далеко не ограничивается их роль в регионе. Это не только своеобразный форпост на пути холодных воздушных масс, поступающих на континент из Арктики, каким мы представляем его в обиходе. Невозможно отменить роль притундровых лесов как природного ресурса. До сих пор они служили основой для заготовки топлива и даже деловой древесины для местного населения. Согласно современным геоботаническим представлениям притундровые леса – это своеобразный эволюционно сформировавшийся биом на пространствах контакта природных зон тайги и тундры. С позиций биогеографии и экосферно-функциональности этот биом является своеобразным экотоном – природным образованием переходного и собирательного типа между природными зонами тайги и тундры. Для 10 экотона согласно Д.И. Люри (1987) характерны барьерные, фильтрующие и одновременно - трансформационные функции и свойства. Любой экотон, тем более рассматриваемого масштаба, масштаба природной зоны служит барьером – своеобразной мембраной на путях миграции живой материи. Часть видов гибнет, не преодолев барьера, а часть – адаптируясь, остается в составе экосистем экотона, обогащает их биологическую структуру. На пространствах Крайнего Севера часть мигрирующих в широтном направлении видов беспрепятственно проходит этот фильтр, приобретая новые свойства и функции, и пополняет биологические спектры туземных ПТК. Свойство экотона имеет общебиологический характер; оно присуще всем живым системам, но может проявляться на разных уровнях. Функции экотона лесной растительности имеет весьма важное значение для формирования ПТК пространств не только притундровой полосы, но и примыкающих к ней с севера и юга природных зон. К сожалению, функции экотона для этих пространств остаются сегодня понятием умозрительным, оцениваемым только на уровне теоретических выкладок узких специалистов. Реализованность этого явления на пространствах России пока не оценена. Познание закономерностей функционирования экосистем притундровой полосы – важная задача лесоводов, экологов на перспективу. Значимость этой задачи возрастает в связи с прогнозированием ожидаемых изменений в природных зонах вследствие изменений климата. Притундровые леса в силу своего географического положения давно служат индикатором для изменений границ природных зон. Эта роль возрастает в связи с глобальным изменением климата. В последние десятилетия эти леса попали под мощный техногенный пресс, и встала серьезная угроза их деградации. Существующая в России система лесохозяйственного производства не обеспечивает должного использования этих экосистем. Притундровые леса остаются базой оленеводства - важнейшей отрасли хозяйства для северных народов. Но проблема взаимоотношения этой отрасли с лесоводством остается не решенной. Передний край при выяснении отношений между оленеводами и лесоводами проходит по притундровым лесам. Проблема эта обостряется в связи с эскалацией 11 нефтегазовых отраслей, деятельностью предприятий горнорудной, металлургической отраслей. Нельзя считать нормальным выведение из состава лесного фонда земель притундровых лесов с переводом их в категорию земель сельхозпользования. Хотелось бы надеяться, что материалы симпозиума помогут привлечь внимание ученых, общественности и природопользователей к проблеме сохранения крайне северных лесов на планете, изучения их природы и защитных функций. Российская сторона имеет намерение предложить к обсуждению участникам Симпозиума ряд идей, как на международном уровне, так и в рамках Российских реалий: 1. Создание совместными усилиями с поддержкой ФАО системы полигонов с обеспечением космического мониторинга экосистем зоны притундровых лесов по единой программе. 2. Учреждение международного клуба исследователей притундровых лесов с преимущественным участием молодых ученых. Разработка и осуществление программы исследований, предусматривающей международные экспедиции. 3. Разработка обоснований для повышения защитного экотонного климатоформирующего статуса притундровых лесов. 4. Организация совместного научно-исследовательского проекта «Социально-историческая миссия, география и ландшафтногеоботаническая структура лесных экосистем притундровой зоны планеты, разработка региональных систем ведения хозяйства». 5. Осуществление проекта «Организация целевой подготовки специалистов: лесоводов-экологов (из местного населения) для работы в притундровых лесах, подготовка программ обучения, учебного пособия «Притундровое лесоводство». 6. Подготовка аспирантов по проблемам притундровых лесов. Считаю уместным отметить, что ученые Европейской части Севера России остаются лидерами в поддержании интереса к проблемам притундровых лесов. Наибольший вклад, наряду с учеными других регионов, внесли лесоводы - экологи Архангельска (Б.А Семенов, В.Г Чертовской, C.В. Торхов, С.В. Ярославцев, Ф.П. Елизаров, А.Л. Паршевников, Г.А.Чибисов и др.). Остаются востребованными 12 выполненные учеными Архангельска в содружестве с лесоводами Сибири и Урала работы (Предтундровые леса…, 1987; Проблемы притундровых лесов…., 1995; Притундровые леса…., 1998; Притундровые леса Архангельской области…, 2003), изданные в Архангельске, которые основывались на материалах 1960-70-х годов и сегодня по некоторым важным позициям требуют переосмыслении, продолжения исследований. К сожалению, круг специалистов неотвратимо сужается. Обескураживает отсутствие интереса к обсуждаемой сегодня проблеме со стороны руководства регионов Севера, со стороны научного руководства. Неоспорим сегодня приоритет развития фундаментальных наук, но при этом нельзя забывать важность решения текущих крайне запущенных прикладных проблем. Чего стоит обезлюдивание глубинки, безработица, рост социальных, экологических проблем северных территорий. Без налаживания дел на местах, без решения одновременно с теоретическими вопросами насущных практических проблем жизнеобеспечения северян, мы так и останемся малозначащей окраиной. Список литературы Комин Г.Е. К вопросу о типах возрастной структуры насаждений // ИВУЗ, Лесной журнал. 1963. №3. С.37 - 42. Львов П.Н. Природа лесов Европейского Севера и ведение в них хозяйства: монография. Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1971. 143 с. Львов П.Н., Ипатов Л.Ф. Лесная типология на географической основе: монография //Архангельск, 1976. 196 с. Предтундровые леса: монография // Чертовской В.Г., Семенов Б.А. , Цветков В.Ф., Смолоногов Е.П. и др. - М.: Агромпромиздат, 1987. 170 с. Проблемы притундровых лесов // Сборник трудов / Отв. ред. Г.А. Чибисов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1995. 168 с. Притундровые леса Европейкой части России (природа и ведение хозяйства): монография / Авторы Семенов Б.А., Цветков В.Ф., Чибисов Г.А., Елизаров Ф.П. и др. - Архангельск: АИлИЛХ, 1998. 334 с Семенов Б.А. Естественное лесовозобновление древесных пород под пологом лишайниковых сосняков притундровых лесов // Вопросы лесовосстановления на европейском Севере России. Архангельск: АИЛиЛХ,1976. С. 24-30. 13 Семенов Б.А., Чертовской В.Г. Рубки главного пользования в сосняках Крайнего Севера / Матер. годичн. сессии и по итогам НИР за 1977 г. – Архангельск: АИЛиЛХ, 1978. С. 11 - 25. Семенов Б.А., Чертовской В.Г. Рубки главного пользования в притундровых лесах в связи с особенностями лесовозобновительных процессов // Рубки ухода и главного пользования на европейском Севере России. Архангельск: АИлИЛХ, 1980. С 115 - 130. Семенов Б.А., Торхов С.В., Цветков В.Ф. Притундровая зона лесов Архангельской области. Архангельск: репринт, 2003. 60 с. Семенов Б.А. Особенности роста, строения и возобновления притундровых ельников // Проблемы притундрового лесоводства / Сборник научн. трудов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1995. С. 30 - 41. Цветков В.В. К концепции «притундровые леса» // Материалы отчетн. сессии по итогам НИР за 1988 г. Архангельск: АИЛиЛХ, 1989. С.11 - 12. Цветков В.Ф. О ландшафтной и лесоводственно-географической структуре территории притундровых лесов на Кольском полуострове // Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск: АИлИЛХ,1995. С 56 68. Ярославцев С.В. Возрастное строение ельников Крайнего Севера // ИВУЗ. Лесной журн. 1986. №.3. С. 9 - 13. 14 А.В.Евсеев, Т.М.Красовская Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Географический факультет, г. Москва, Россия avevseev@ yandex.ru, krasovsktex@yandex.ru ПРИТУНДРОВЫЕ ЛЕСА В СТРУКТУРЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Уже несколько тысячелетий человек в Арктике использует биологические ресурсы, постоянно усиливая свое воздействия на них. Последние два века идет эксплуатация приполярных лесов, в том числе и в притундровых, выполняющих важные средоформирующие функции. Начиная с 1959 г. особый режим охраны этих лесов предусмотрен законодательно. В соответствии с частью 2 статьи 102 Лесного кодекса РФ, притундровые леса относятся к категории "леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов". Лесной Кодекс РФ предусматривает возможность сплошных рубок в этих лесах в следующих случаях: санитарные рубки, для разведки и добычи полезных ископаемых. К притундровым относятся леса лесотундровой подзоны и редкостойные северотаежные леса. По данным государственного учета лесного фонда общая площадь притундровых лесов России составляет 87353,5 тыс. га (34,3 % площади лесов первой группы), из них 27 168,5 тыс. га - земли, покрытые лесной растительностью (18,6 % лесопокрытой площади лесов первой группы). В Мурманской области 64,8 % лесной площади занимают защитные леса. Почти 64 % притундровых лесов относится к категории защитных. Доля эксплуатационных лесов в Кольском и Печенгском районах – основных территориях произрастания притундровых лесов, составляет соответственно 67,4 % и 54,2 %. В Мурманском лесничестве их нет [6]. Структура и территориальное распределение притундровых лесов Мурманской обл. представлено в табл.1. Общая площадь притундровых 15 лесов и редкостойной тайги Мурманской области составляет 2795,6 тыс. га (27,9% от общей площади лесов области) [6]. Таблица 1. Притундровые леса и редкостойная тайга Мурманской области, тыс.га Принадлежность Печенгское лесничество Кольское лесничество Мурманское лесничество Мончегорское лесничество Зашейковское лесничество ГПЗ «Пасвик» Городские леса Мурманска Общая площадь, 916,6 893,3 583,6 83,4 Площадь лесов 579,2 632,3 322,3 64,7 Защитные леса 244,3 206,0 322,3 30,5 Эксплуатацио нные леса 334,9 426,2 0 34,1 100,0 80,1 4,0 76,2 14,7 6,6 7,6 3,5 7,6 3,5 0 0 Примечание: без учета лесов на землях Министерства обороны Ограниченный режим лесопользования в притундровых лесах позволяет рассматривать их как часть экологического каркаса территории в дополнение к территориям ООПТ различного ранга, с площадью которых очень часто он отождествляется. Вместе с тем, к экологическому каркасу могут быть отнесены и территории с «щадящими» видами природопользования, существенно не нарушающими нормальное функционирование природных геосистем и их несущую емкость [3]. К таким территориям в Мурманской области, например, могут быть отнесены пастбищные земли в пределах родовых угодий аборигенов (всего 19 на территории Мурманской обл.), на которых традиционные экологические знания позволяют избегать перевыпаса. Такой же статус можно придать и приграничным территориям, площадь которых составляет около 15 000 км2, а также стремительно увеличивающимся рекреационным землям, в том числе и в районах притундровых лесов. Упомянутые территории, сохранившие свои экологические функции, охраняются законодательно, хотя и с разными целями, и соответствуют статусу экологического каркаса. О современном и будущем состоянии притундровых лесов можно судить по двум недавно опубликованным администрацией Мурманской области документам: Лесному плану и Схеме территориального 16 планирования [6,9]. При всех достоинствах этих документов, с геоэкологических позиций следует заметить, что ни в одном из этих документов не рассматривается задача формирования экологического каркаса Мурманской области, хотя территориальное планирование, казалось бы, призвано решать и эту задачу. В них выделены только «защитные территории», зонирование которых с целью выделения ядер и коридоров экологического каркаса не представлено. Нет в них и оценки соответствия защитных территорий современной и перспективной техногенной нагрузки на природную среду Мурманской области. Схема территориального планирования Мурманской области на 20112020 гг. была разработана только в настоящее время [9]. Она представляет собой долгосрочную стратегию, базирующуюся на соблюдении принципов устойчивого развития, для создания благоприятной среды обитания, достижение баланса экономических, социальных и экологических интересов. Притундровые леса, обозначенные в схеме как «защитные», вошли в территории с особым режимом использования. Это позволяет считать их элементами экологического каркаса Мурманской области. В силу того, что разработка новых месторождений полезных ископаемых в Мурманской области имеет безусловный приоритет, площади притундровых лесов имеют тенденцию к сокращению [2]. Схемой территориального планирования предусматривается увеличение площади земель промышленности на 15,1 тыс.га, в том числе и за счет земель лесного фонда. Принятая схема территориального планирования предусматривает сокращение земель лесного фонда на 196,2 тыс. га как за счет перевода их как в категорию ООПТ (что благоприятно для сохранения экологического каркаса), так и в категорию промышленных земель. В частности планируемые преобразования второго вида в наибольшей степени затронут притундровые леса Печенгского и Мурманского лесничеств. Заметим, что в Печенгском лесничестве общая площадь лесного фонда с 2003 г. по 2007 г. уже сократилась на 1,23 тыс.га, причем в наибольшей степени сокращение коснулось притундровых лесов, переданных другим лесофондодержателям [6]. Принимая во внимание тот факт, что притундровые леса играют огромную 17 средообразующую роль, сокращение их площади уже приводит к неблагоприятным изменениям климата северных широт. Так, снижение лесистости около Мончегорска (гораздо южнее Печенгского района) вдвое увеличило число дней в году со штормовыми ветрами [8]. Кроме прямого сокращения площадей, притундровые леса западной и центральной частей Мурманской области испытывают сильное техногенное воздействие, нарушающее их нормальное функционирование. Следует заметить, что неблагоприятные изменения геохимического фона в Мурманской области прослеживаются на расстояние до 100 км по направлению преобладающих ветров от источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу [4]. Это привело не только к полному исчезновению притундровых лесов в непосредственной близости от горнометаллургических предприятий Никеля и Заполярного, но и ослаблению древостоев на значительном удалении от него. Защитные леса этого промышленного центра занимают 244,3 тыс.га, а площадь погибших лесов в результате промышленных выбросов около 4 тыс.га [6]. Лесовозобновление в этом импактном районе пока не компенсирует этих потерь в силу неблагоприятных природных условий, нехватки средств и отсутствия научно обоснованных программ формирования экологического каркаса территории. Еще одним фактором, оказывающим неблагоприятное влияние на притундровые леса является их антропогенная фрагментация, вызванная как заготовкой древесины, так и проведением геолого-разведочных работ, строительством коммуникаций, пожарами и т.д. Антропогенная фрагментация снижает лесистость территории, которая оценивается в 43% [8]. Лесные участки постепенно вытесняются болотными, луговыми, кустарниковыми, что снижает климатозащитные функции притундровых лесов, их рекреационную и средоформирующую ценность. Согласно международному опыту, территории с полным запретом всех видов хозяйственной деятельности в Мурманской области должны составлять около 30%. К ним добавляются еще 10-15% земель с частичными ограничениями природопользования. Таким образом, в процентном отношении экологический каркас должен занимать 40-45% территории. При условии соблюдения законодательных регламентов 18 использования притундровых лесов они могли бы стать полноценным звеном экологического каркаса и добавить к 8% к звеньям экологического каркаса, занятым ООПТ, и прочим (табл.2). Согласно нашим предварительным расчетам совокупная площадь территории экологического каркаса Мурманской области складывается из нескольких составляющих [3]. Таблица 2. Современная площадь экологического каркаса Мурманской области на территории земель лесного фонда Элемент экологического каркаса Площадь, тыс.га ООПТ Притундровые и редкостойные леса (без территорий ООПТ) Приграничные территории(без территорий ООПТ) Леса водоохраной зоны Запретные полосы лесов вдоль водных объектов Защитные лесные полосы вдоль дорог Нерестоохранные полосы лесов Рекреационные территории (лесопарковые зоны, зеленые зоны) Пастбищные земли, переданные под саамское оленеводство Итого: 237,9 2339,0 1485,4 68,7 32,7 274,4 1234,6 282,4 324,0 6279,1 Если предположить, что все перечисленные в таблице 2 территории сохранили свои средообразующие функции, то площадь экологического каркаса составит около 42 % от площади Мурманской области. Этот показатель вполне соответствует международным рекомендациям. Однако распределение территорий экологического каркаса крайне неравномерно. Особенно эти диспропорции выражены в центральной части Кольского полуострова, где сформировалась импактная зона протяженностью в десятки километров, причем геосистемы прилегающих территорий экологического каркаса (например, Лапландского заповедника) постепенно утрачивают свои средообразующие функции в результате изменения биогеохимического круговорота вещества и потоков энергии [2,4]. В последние годы в регионах России постепенно внедряется практика ландшафтного планирования. При этом непременным элементом ландшафтного плана становятся территории экологического каркаса, 19 способные обеспечить сбалансированное хозяйственное использование и здоровье населения, связанное с состоянием природной среды. В условиях рыночной экономики сохранение территорий экологического каркаса, даже обозначенных в территориальных планах, достаточно проблематично: не хватает экономического обоснования целесообразности сохранения таких территорий, а морально-нравственные рычаги, даже подкрепленные законодательно, не всегда действенны. В таких условиях представляется целесообразным дать эколого-экономическую оценку территориям экологического каркаса. Наши расчеты, выполненные для притундровых лесов Мурманской области (табл.3), хотя и носят оценочный и далеко неполный характер (не хватает исходных данных, методик), дают стоимостные оценки необходимые для подтверждения экономической целесообразности их сохранения. Использованные для расчета методики в основном принадлежат разработкам экспертов Всемирного банка, однако они адаптированы к реалиям предоставления исходной информации в России и дополнены [5]. Таблица 3. Эколого-экономическая территорий экологического каркаса. Вид экологической услуги Депонирование углерода оценка Тыс. долл. США 29412 Снижение вероятности НОЯ Рекреационная 144,0 1597,4 (1517,4+80) Лесохозяйственная (заготовка 10,1 древесины по рубкам ухода) Потенциальная возможность 5814 заготовки дикоросов Итого: 36977,5 притундровых лесов Метод оценки Объемно-конверсионный, рыночная стоимость Аналоговый Рыночная стоимость, готовность платить Рыночная стоимость Рыночная стоимость Пояснения к расчетам. Определение стоимости депонирования углерода лесами проводилось с учетом их возрастного и видового состава (Кольское, Мурманское, Печенгское лесничества). Полученный показатель конвертирован в СО2, стоимость выбросов которого по Киотскому протоколу – 10 долл. США/т. 20 Снижение вероятности неблагоприятных и опасных явлений (в нашем случае –ветров со скоростью более 26 м/с, в среднем – 3 случая в год) определялось по средней стоимости затрат на ликвидацию их последствий, составившей около 2 млн. руб./случай. При расчете рекреационной ценности учитывался доход от аренды лесных земель рекреационными организациями и «готовности платить» за сохранность ландшафтов на основании данных по проектируемому национальному парку «Хибины» [7]. Потенциальная стоимость дикоросов (ягоды и грибы): средняя цена 79 р/кг, рекомендуемая средняя норма заготовки – 3,15 кг/га. Принято, что территории сбора не превышают 30 % общей площади лесных угодий ввиду транспортной недоступности. Объем заготовок по рубкам ухода в лесничествах с притундровыми лесами – 3,3 тыс. м3[6]. Расчетные стоимостные показатели, используемые в оценках, носят конъюнктурный характер, что предопределяет необходимость корректировки оценок во времени (по нашему опыту – в среднем один раз в пять лет). Принятые в расчетах осредненные показатели, ограниченный перечень обсчитанных экологических услуг и т.п. позволяют рассматривать полученный результат как первичный оценочный. Тем не менее, он удовлетворительно согласуется с ранее полученными данными по Мурманской области [1, 5]. Эколого-экономическая оценка, включающая как прямые (ресурсные), так и косвенные (средообразующие) услуги геосистем притундровых и редкостойных лесов Мурманской области, образующих экологический каркас, впервые позволяет определить его экономическую ценность, хотя и неполную в силу упомянутых выше обстоятельств. Если сравнить полученную экологоэкономическую оценку притундровых и редкостойных лесов экологического каркаса с показателями, достигнутыми экономикой области в 2010 г., то получим, что она вполне сопоставима со стоимостью производства сельскохозяйственной продукции по области, долей транспортной отрасли в структуре ВРП и т.д. Заметим, что подобная оценка является одним из базовых показателей при составлении 21 перспективных схем территориального планирования, в которых территории экологического каркаса – своеобразная «зеленая фабрика» природы, получают экономическое обоснование необходимости их существования. Список литературы 1. Воробьевская Е.Л., Золотарев А.А. Эколого-экономическая оценка как основа планирования природопользования (на примере территории Федоровой и Панских тундр на Кольском полуостврове) // Проблемы региональной экологи, 2012, №2. 2. Доклад о состоянии и охране окружаюшей природной среды Мурманской области в 2008 г. / 2009: Мурманскоен книжное издательство. 3. Евсеев А.В., Красовская Т.М. Приграничные территории Мурманской области как элемент экологического каркаса // Материалы. 4. Евсеев А.В., Красовская Т.М. Горячие точки Российской Арктики // Вестник Московского университета, сер.5. География, 2010, № 5. Красовская Т.М. Природопользование Севера России / М.:ЛКИ, 2008. 6. Лесной план Мурманской области, 2008, 2011. 7. Национальный парк «Хибины». http://www.hibiny.info 8. Семенов Б.А., Цветков В.Ф. Природа притундровых лесов Европейской части России и основы хозяйства в них //Лесное хозяйство, 2004, №4. 9. Территориальное планирование Мурманской обл., 2010. http://minjust.gov-murman.ru/billactivity/drafts/?id=484 22 В.А. Ефимов, А.Н. Давыдов Институт экологических проблем Севера УрО РАН, г. Архангельск, Россия valerefimov@yandex.ru; davydov@arh.ru МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДИНИЧЕСТВО В БАРЕНЦЕВОМ ЕВРО-АРКТИЧЕСКОМ РЕГИОНЕ: КОМПЛЕКСНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКСПЕДИЦИИ И СОХРАНЕНИЕ ПРИРОДНОГО И КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ В АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Международные экологические комплексные экспедиции «Беломорско-Кулойское плато - 1998», «Мезенская Пижма - 2002» и «Пёза - 2009» с участием учёных и специалистов из России, Норвегии, Финляндии и Швеции были проведены на труднодоступных территориях притундровых лесов на северо-востоке Архангельской области. Цель экспедиций: комплексная оценка состояния лесов, биоразнообразия, природных комплексов, ландшафтов, культурного наследия с целью выработки рекомендаций по их сохранению. Беломорско-Кулойское плато занимает южную часть БеломорскоКулойского полуострова, который расположен между устьевыми частями рек Северная Двина и Мезень. Плато расположено на стыке двух природных зон: тайги и тундры. Площадь плато составляет около 20 тыс. кв.км. Природные комплексы плато разнообразны. Имеет значение специфика экотонного статуса рассматриваемых пространств в области контакта крупных ландшафтных единиц: тайги, лесотундры и тундры. В силу этого статуса здесь сформировались своеобразные экосистемы, разнообразные по составу слагающих биологических видов, по внутривидовым разновидностям, по морфоструктуре сообществ, по ординационным характеристикам и иерархической организации биологических систем. 23 Беломорско-Кулойское плато характеризуется большим разнообразием ценных объектов природы и историко-культурного наследия. Здесь представлен широкий спектр различных геологических объектов: петрографические, стратиграфические, включающие стратотипические разрезы. На плато встречаются уникальные объекты палеонтологии: окаменелости вендской флоры и бесскелетной фауны (Зимний берег Белого моря), отпечатки насекомых пермского периода (урочище Ива-Гора на р. Сояна). На плато распространены разнообразные формы карстового рельефа: поля, воронки, шелопники, каньонообразные участки долин рек, суходолы, карстоводенудационные долины, карстовые лога, озёра, котловины, провалы, цирки, пещеры и др. Только для плато присущи такие карстовые образования как сухие безлесые, глубоковрезанные долины с бедными почвами на известняковой плите. Значительное количество и состав объектов геологии и палеонтологии по своей уникальности претендуют на ранг особо ценных природных территорий мирового уровня. Особую ценность представляют леса плато. Нынешние ценозы формировались в течение последних 500 - 600 лет. Лесистость территории составляет 70 %, преобладают ельники, возраст которых превышает 160 и 200 лет. Средний возраст сосняков, составляющих 14 % в лесном фонде – 142 года, с изменчивостью от 5 до 300 лет. Здесь, практически в естественном состоянии, сохраняется один из немногих в Европе значительный по площади участок старовозрастной северной тайги с насаждениями лиственницы. Общая площадь лесов с преобладанием этой породы составляет 35,3 тыс. га. (65 % от общей площади лиственничников Архангельской области). Плато характеризуется высоким и уникальным биоразнообразием. Здесь обычны виды, которые для других территорий являются редкими, имеются краснокнижные виды и эндемики. Вся территория плато представляет собой единый комплекс с ценными объектами природы: уникальные пейзажи, геологические и водные объекты, леса, биоразнообразие и др. Природные комплексы плато и биота малонарушены. Они могут служить своеобразным эталоном для всего Европейского Севера. 24 На плато и сопредельных с ним территориях широко представлено историко-культурное наследие. Особенно выделяются памятники археологии эпохи неолита (2 - 3 тысячелетие до н.э.). Стоянки древнего человека тянутся непрерывной полосой по Зимнему берегу Белого моря от селения Нижняя Золотица до дер. Ручьи (Куратов, 1978). В дер. Верхняя Золотица, Нижняя Золотица, Ручьи, Мегра, Майда сохранились поморская культура и уклад жизни, связанный с традиционным природопользованием. Особенно следует выделить дер. Сояна, сохранившую традиционную планировку и большое количество домовдворов, представляющих прекрасные образцы северорусского деревянного зодчества. По территории плато проходят маршруты сезонных миграций ненцев с полуострова Канин. Территория плато характеризуется высоким рекреационным потенциалом для разных видов туризма (Давыдов, 2003; Davydov, 2003). Развивающаяся хозяйственная деятельность на территории плато (промышленная рубка лесов, добыча алмазов, разведка месторождений алмазов) представляют для природного наследия плато большую угрозу. Для сохранения природных ценностей на территории плато было создано несколько природоохранных территорий: Пинежский государственный заповедник, Приморский ландшафтный, Соянский биологический заказники, геологический заказник Железные ворота. Однако, согласно «Положений» этих ООПТ и организации охраны, эффективное сохранение природного наследия осуществляется только на территории Пинежского заповедника. Для сохранения природного и культурного наследия, социального развития населения плато и сопредельных территорий в рекомендациях Международной экологической экспедиции отмечена необходимость создания на Беломорско-Кулойском плато Национального парка (Давыдов, Ефимов, Червяков, 2007). Бассейн реки Мезенская Пижма в геологическом и геоморфологическом плане входит в Тиманскую геоморфологическую и геологическую провинцию, характеризующуюся довольно бурной историей тектонических эрозионно-денудационных преобразований (Спиридонов, 1978). Современное геологическое строение района 25 представлено чередованием кулисообразных, ориентированных в основном в широтном направлении, валов и депрессий. В строении валов участвуют платформенные осадки девона, карбона, нижней перми. По сложности геологической истории, по разнообразию сочетаний геологических проявлений район не имеет аналогов. На многих пунктах каньона Мезенской Пижмы (среднее и верхнее течение), а также её притоков на дневную поверхность выходят интереснейшие обнажения горных пород в разнообразных комплексах. Многие из таких геологических объектов необходимо отнести к памятникам природы. Структуру экологических систем территории в общих чертах передаёт соотношение типов растительности. Доминирующей здесь является лесная растительность, на которую вместе с заболоченными лесными экосистемами приходится около 80 %. Типично болотные системы составляют 19 %, луговые – 1 %, достаточно широко представлены водные экосистемы (одних только рек с длиной до 10 км насчитывается 414). Леса на данной территории были преобладающей формацией уже в верхнем плейстоцене (Арсланов и др., 1980). В современном виде они сформировались в позднем голоцене (3 - 3,3 тыс. лет назад). Леса характеризуются невысокой, но очень неоднородной продуктивностью, слабо нарушены человеком, обойденные целевой эксплуатацией. Доминируют образования географического класса формации типа среднелесий (55 % со средними высотами насаждений 15 - 10 метров от V до Vб бонитета. Высоколесья составляют 35 % и примерно 10 % приходиться на редколесья. Структура таёжных биогеоценозов относительно проста. Эдификатором на 70 % площади выступает ель. Обилие фаута, эпифитной растительности на стволах и низко опущенных кронах, разновозрастность биогрупп деревьев главных лесообразующих пород – признак старовозрастного леса. Средний возраст еловых лесов 165 лет; встречаются ельники и в возрасте 230 - 250 лет. Распространены сосняки скальные – своеобразная достопримечательность территории. Высоковозрастные (более 200 лет), сосняки черничники и брусничники редки в лесах области. Характерным для Среднего Тимана является довольно редкая встречаемость сфагновых сосняков. Редко встречаются 26 лиственничники, их доля в лесфонде составляет 1 %, это в 5 раз чаще, чем в среднем по области. На возвышенностях Четласского Камня породный состав лесов более соответствует притундровым лесам: исчезают осинники, резко уменьшается доля сосны, возрастает преобладающая роль ельников, в 2 раза возрастает удельный вес березняков. В связи с резкими колебаниями рельефа лес здесь очень контрастен: на вершинах произрастают чахлые ельники и березняки с запасом до 50 куб. м на 1 га, а по распадкам можно встретить высокопродуктивные ельники с запасом до 200 куб. м на 1 га. Отличительной особенностью насаждений является низкая сомкнутость крон и наличие густого подлеска из рябины. Леса бассейна Мезенская Пижма во многом уникальны. Подобных лесов по территориальным масштабам ландшафтов, по формационной и биогеоценотической структуре лесных экосистем, по разнообразию и признакам «климаксовости» биогеоценозов на территории Европы сегодня нет. Биоразнообразие данной территории изучено слабо. Известно более 300 видов сосудистых растений (Шмидт, 2005). Состав фауны обычен для северной тайги с дополнением сибирских и тундровых видов. Орнитофауна типична для малонарушенных северо-таёжных лесов. В лесных биогеоценозах обильно представлен комплекс древоразрушающих грибов и ксилобионтных насекомых северной тайги. Некоторые виды биоты, в особенности лесной северный олень, являются редкими, и нуждаются в охране. Историко-культурное наследие. Здесь представлены памятники археологии: стоянки эпохи неолита (2 тыс. до н.э.). Памятники русского деревянного зодчества сохранились в дер. Шегмас и дер. Кобыльская. Это дома-дворы, амбары на стойках; на маршруте экспедиции «Мезенская Пижма - 2002» описаны охотничьи и сенокосные избы. Водно-волоковая система Мезенская Пижма - Печорская Пижма является одной из древнейших на северо-востоке Архангельской области, она была одним из путей проникновения новгородцев на Печору (Давыдов, 2003; Davydov, 2003). В 1950 г. фольклористами экспедиции Н.П. Колпаковой здесь были записаны былины новгородского цикла, а позднее - сделаны интересные 27 находки рукописных и старопечатных книг археографическими экспедициями ИРЛИ («Пушкинский Дом»). Социально-экономическое положение. В настоящее время в бассейне реки Мезенская Пижма осталось всего две небольших деревни: Родома и Шегмас. Плотность населения по отношению к площади бассейна реки составляет 0,1 чел./кв. км Население остаётся без работы и средств к существованию. Важным подспорьем в жизни местных жителей было традиционное природопользование, связанное с рекой и лесом: охота, рыбная ловля, сбор ягод, грибов и др. В современных условиях эти занятия, как и натуральное хозяйство, стали важнейшим источником жизнеобеспечения для большинства местного населения. Передача лесов в аренду лесозаготовительным компаниям не решила проблемы занятости и социально-экономического развития территории. Промышленные рубки лесов в сегодняшнем виде ведут к деградации природных ценностей территории и популяций таёжных видов биоты. Для сохранения уникального природного и культурного наследия территории бассейна реки Мезенская Пижма и социально-экономического её развития, Международная экологическая экспедиция в своих рекомендациях определила необходимость создания здесь национального парка (Давыдов, Ефимов, 2007). Бассейн реки Пёза удалённая, малонаселённая, труднодоступная, обширная (около 1 млн. га) лесная территория на северо-востоке Архангельской области. Район характеризуется природными комплексами сложившимися в результате длительных естественных сукцессионных процессов. По всем признакам леса соответствуют критериям малонарушенных старовозрастных лесов. Среди лесообразующих пород доминирует ель. Ельники вдоль водотоков отличаются высокой продуктивностью. Высота елей достигает до 35 метров при диаметре в 1 метр и более. Это уникальное явление для северных широт (выше 65° с.ш.). Леса характеризуются и высоким уровнем биоразнообразия (мхи, древесные грибы, лишайники, насекомые, млекопитающие, птицы). Здесь отмечены необычно большие размеры сосудистых растений, среди которых встречаются и краснокнижные виды. 28 Реки представляют собой уникальные, меняющиеся в пространстве и времени системы, которые обеспечивают естественные процессы, формируют леса и местообитания для флоры и фауны. Болотные экосистемы состоят из комплексов верховых и «аапа-болот» больших размеров с не нарушенной гидрологической системой, находящиеся в процессе естественного развития. «Аапа-болота» являются новым, раннее не описанном на данной территории, типом болот. Характерной чертой и особенностью данной территории является наличие естественных экологических «зелёных коридоров», которые соединяют пространства болот и лесных экосистем в единый природный комплекс, обеспечивающий жизненное пространство биологическому разнообразию. Особого внимания заслуживают лесной северный олень, бурый медведь и гусь-гуменник, гнездящийся на притоках верховий Пёзы. На этой территории обитала самая многочисленная популяция лесного северного оленя в пределах его европейского ареала. Численность и ареал популяции оленя повсеместно сокращаются, что вызывает тревогу и требует принятия дополнительных эффективных мер по сохранению этого подвида оленя. Для выявления особенностей биоразнообразия необходимо проведение дальнейших исследований. Пёза определила один из путей миграции финно-угорских племён из Сибири в Заволочье. С появлением русского населения из Великого Новгорода сложился водно-волоковый торговый путь от Северной Двины через реки Пинегу, Мезень и Пёзу на Печору до Урала и далее в Сибирь. Это был самый северный водно-волоковой путь с Русского Севера в Сибирь. Вплоть до конца XIX в. Пёзским волоком осуществлялся основной путь из Архангельска на Печору, по нему доставляли царские указы и почту. Значительный интерес представляют сохранившаяся фрагментарно система тесок (меток на деревьях) оставляемых охотниками деревень Сафоново и Бычье, фиксирующих свои охотничьи владения и маршруты. Проводники экспедиции, жители этих деревень, описали ещё один вид ориентиров – захряпы (антропоморфные фигуры, обозначавшие места смены гребцов лодок на этом водно-волоковом пути). Пёзский волок - интереснейший район для этнографических исследований и 29 перспективный маршрут историко-культурных и экологических экспедиций (Давыдов, 2010а, 2010б; Davydov, 2010). В настоящее время населённых пунктов в верховьях реки Пёза нет. До ближайшего населённого пункта - деревня Сафоново около 50 км. Хозяйственная деятельность здесь не ведётся. Однако территория постоянно посещается охотниками и рыбаками, которые ведут браконьерскую охоту на оленя, сокращая численность его популяции. Участники Международной экологической экспедиции отметили высокий уровень и значимость сохранившегося природного и культурного наследия этой территории и рекомендовали сохранение этих ценностей путём создания особо охраняемой природной территории (Ефимов, 2008; Ефимов, Давыдов, 2011). В заключение отметим, что все природные территории, где работали Международные экологические экспедиции, представляют собой особо ценные, уникальные природные территории, не имеющие аналогов в Европе. Леса, расположенные на этих территориях, выполняют средообразующие функции и являются важнейшим экологическим фактором Европейского Севера. Не повторяя друг друга, лесные массивы представляют собой многообразие лесов, природных комплексов, биологического разнообразия Архангельской области. К сожалению рекомендации Международных экологических экспедиций по сохранению природных и культурных ценностей этих уникальных территорий до сих пор в Архангельской области не выполнены. Для их сохранения необходимо в самое ближайшее время принять неотложные меры по созданию эффективных особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Эти ООПТ должны стать частью экологического каркаса области и войти в состав «зелёных поясов и меридианов» в формирующейся системе ООПТ Архангельской области и северных регионов (Ефимов, 2008; Huberth-Hansen, Davydov, Efimov, 2009). Список литературы Арсланов Х.А., Лавров А.С., Лядов В.В., Никаноров Л.Д., Тыртитгина Т.В., Потапенко Л.М. Радиоуглеродная геохронология и 30 палеография средневалдайского интервала и последнего ледникового покрова на Северо-Востоке Русской Равнины // Геохронология четвертичного периода. М. Наука. 1980. С. 69-81. Давыдов А.Н. Культурное наследие на пяти территориях старовозрастных лесов, посещенных международными экологическими экспедициями (Онежский полуостров, Беломорско-Кулойское плато, Кожозеро, бассейны рек Юла и Мезенская Пижма) // Старовозрастные леса в Архангельской области – перспективы сохранения. Международный семинар [Материалы]. – Directorate for Nature Management, Norsk polarinstitutt, Svanhovd miliosenter, ИЭПС УрО РАН, Главное управление природных ресурсов по Архангельской области. Архангельск, 2003. С. 1922. Давыдов А.Н., Ефимов В.А., Червяков О.В. «Беломорско-Кулойское плато – 1998» // Поморская энциклопедия: в 5 т. // под ред. академика Н.П. Лаверова. Том II Природа Архангельского Севера / гл. ред. Н.М. Бызова; редкол.: Н.И. Асоскова, Е.Г. Аушева, Н.А. Бабич [и др.]; Поморский гос. ун-т им. М.В. Ломоносова, Ломоносовский фонд. Архангельск 2007. С. 73. Давыдов А.Н., Ефимов В.А. «Мезенская Пижма – 2002» // Поморская энциклопедия: в 5 т. // под ред. академика Н.П. ,Лаверова. Том II Природа Архангельского Севера / гл. ред. Н.М. Бызова; редкол.: Н.И. Асоскова, Е.Г. Аушева, Н.А. Бабич [и др.]; Поморский гос. ун-т им. М.В. Ломоносова, Ломоносовский фонд. Архангельск 2007. С. 317. Давыдов А.Н. Пёза: участок исторического водно-волокового пути между Русским Севером, Уралом и Сибирью // VI Международный контактный форум по сохранению местообитаний в Баренцевом регионе: тезисы докладов (Архангельск, Россия, 31 мая – 5 июня 2010 г.) / VI International Contact Forum on Habitat Conservation in the Barents Region: Abstracts. (Archangelsk, Russia, May 31-th – June 5-th 2010). – Archangelsk, 2010а. С. 79. Давыдов А.Н. Охотничьи избы, летние средства передвижения и маркировка пути (по материалам полевых этнографических исследований Международной комплексной этнографической экспедиции «Пёза-2009») // Традиционное хозяйство в системе культуры этноса. Материалы 31 Девятых Санкт-Петербургских чтений Российского этнографического музея, СПб.: ИПЦ СПГУТД, 2010б. С. 55-60. Ефимов В.А. Проблемы создания системы особо охраняемых природных территорий в Архангельской области // Северные территории России: проблемы и перспективы развития: Материалы Всерос. конф. с международным участием 23-26 июня 2008 г. Архангельск. Институт экологических проблем Севера УрО РАН. 2008. С. 453-457. (электронный рессурс). Электронные, текстовые, графические данные. – Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2008. – 1 электрон. опт. Диск (CD-ROM): цв. – загл. с экрана. Ефимов В.А., Давыдов А.Н. Выявление перспективной территории для ООПТ Международной экспедицией в бассейне реки Пёза в 2009 г. // Современное состояние и перспективы развития особо охраняемых территорий Европейского Севера и Урала. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Сыктывкар, 8-12 ноября 2010 г. Сыктывкар, Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН. 2011. С. 36-41. Куратов А.А. Археологические памятники Архангельской области. Архангельск, Сев-зап кн. изд., 1978. 120 с. Спиридонов А.И. Геоморфология европейской части СССР. М. 1978. 335с. Шмидт В.М. Флора Архангельской области. СПб.: Изд-во С.Петерб. ун-та, 2005. 346 с. Davydov A.N. Cultural heritage on five old-growth forest territories, explored by international expedition (Onega peninsula, Belomor-Kuloy plateau, Kozhozero, the basins of Yla and Mezenskaya Pizhma rivers) // Old-growth forests in the Arkhangelsk region – conservation perspectives. International seminar [Proceedings]. – Directorate for Nature Management, Norsk polarinstitutt, Svanhovd miliosenter, IEPS UrO RAN, The Head Department of Nature Resources and Environmental Protection of MNR for Arkhangelsk region. Arkhangelsk, 2003. P. 17-20. Davydov A.N. Pioza: a section of historical water and portages route between Russian North, Ural and Siberia // VI Международный контактный форум по сохранению местообитаний в Баренцевом регионе: тезисы докладов (Архангельск, Россия, 31 мая – 5 июня 2010 г.). = VI International 32 Contact Forum on Habitat Conservation in the Barents Region: Abstracts. (Archangelsk, Russia, May 31-th – June 5-th 2010). Archangelsk, 2010. P. 164165. Huberth-Hansen J-P., Davydov A.N., Efimov V.A. Protecting of the last old growth forest – network of protected areas and ecological corridors in the Barents Euro-Arctic Region // Barents Watch 2009. Biodiversity in the Barents Region. P. 20-21. Svanvik, Bioforsk Soil and Environment, Svanhovd. 2009. PP. 20-21. В.И. Желдак Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, г. Пушкино Московской обл., Россия lesvig@yandex.ru КОНЦЕПТУАЛЬНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИТУНДРОВОГО ЛЕСОВОДСТВА НА БАЗЕ ПРИОРИТЕТНОЦЕЛЕВЫХ СИСТЕМ ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ 1. Научно-историческая база разработки лесоводственных мероприятий и их систем Необходимость разработки научных основ и практических правил «притундрового» (или «предтундрового») лесоводства как особой географической зонально-функциональной системы ведения лесного хозяйства в притундровых лесах со спецификой лесоводственных мероприятий (рубок, возобновления леса и др.), применяемых технологических схем осуществления лесопользования, обоснована результатами исследований многих известных ученых. При этом, в работах В.Ф. Цветкова, Б.А. Семенова (1983,1985), В.Г. Чертовского, Б.А. Семенова (1984), И.И. Котлярова (1981), Б.А. Семенова, Г.А. Чибисова и др. (1988), А.П. Абаимова, А.И. Бондарева и др. (1997), Б.А. Семенова и др. (1998) представлены и практические разработки по системам лесохозяйственных мероприятий в притундровых лесах, в т.ч. с определением главных направлений ведения хозяйства, дифференциацией 33 основ лесоводства (лесоводственных систем) с учетом специфики целевого назначения участков – климатозащитного, водоохранного, санитарногигиенического, рекреационного и др. (зеленых зон, лесопарковых зон, запретных полос). Особое значение в этих разработках придается установлению режима мероприятий, оказывающих наиболее сильное воздействие на «хрупкие» экосистемы притундровых лесов, в первую очередь, рубок и лесовозобновления, важны также требования по ограничению хозяйственных воздействий, связанных с разведкой и добычей полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией сооружений, не связанных с лесохозяйственным производством. Из результатов исследований, цитируемых выше, и других источников, по существу, следует вывод, что разрабатываемые лесоводственные требования и системы притундрового лесоводства должны обеспечивать исключение или значительное смягчение отрицательных воздействий на притундровые леса (и проявление их последствий), связанных с нерегулируемыми хозяйственными мероприятиями (с сопутствующими нередко им пожарами, промышленными выбросами, загрязнением почв нефтепродуктами и др.). Следствием этих воздействий является замена ценных коренных экосистем на производные, хвойных пород - на лиственные, заболачивание, развитию эрозии почв, деградация мерзлоты, проявление процессов солифлюкции, замедление процессов лесовозобновления и роста самосева и подроста. Не происходило восстановление коренных экосистем (на столетия), сокращались оленьи пастбища, места обитания диких животных, увеличивалась их концентрация на ограниченной площади, усиливались традиционные воздействия на леса, что приводило к их деградации. В целом, по результатам исследований четко проявляется сложившееся направление формирования притундрового лесоводства, которое может обеспечиваться при относительно разных вариантах методических подходов, но с использованием в качестве основы (базы) лесоводства определенных систем лесоводственных мероприятий. 2. Использование разработок приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий для формирования концептуальнометодологических основ притундрового лесоводства 34 Сопоставление с приведенными установками и требованиями базовых разработок ВНИИЛМ по региональным системам лесохозяйственных мероприятий (РСЛХМ), подготовленных по результатам исследований в конце XX в. (80е годы) с участием других региональных институтов (Моисеев, Побединский, 1986; Побединский, Желдак, 1989; Моисеев и др., 1991, 2001), позволило сделать вывод, что они как наиболее общие положения, дифференцируемые до любого уровня, вполне могут использоваться в качестве базы для формирования систем мероприятий в притундровых лесах. При этом, с учетом детальной проработки вопросов лесоводственного районирования и классификации лесов по целевому назначению, а также дифференциации мероприятий по всему циклу динамики лесов (лесовоспроизводства) для формирования концептуально-методологических основ притундрового лесоводства целесообразно использовать разработанную в последние годы (в начале XXI в.), исходя из РСЛХМ, методологию создания «приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий» (или систем лесоводства). Формирование концепции приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий осуществлялась на основе методологического подхода, определяющего создание наиболее общих лесоводственных систем как результата интеграции накопленных наукой и, в той или иной мере, проверенных на практике, вариантов лесохозяйственных (лесоводственных) мероприятий разного уровня общности и для различных природных (региональных, зональнотипологических, ландшафтных) условий с учетом целевого назначения лесов или дифференцированных по целевому назначению лесов. При этом в условиях все возрастающего многогранного экологического, биосферного значения лесов, их многофункциональности в конце XX в.- начале XXI в. в стране и в мире в целом для создания систем (лесоводства) использован также методологический принцип «установления приоритетности функций и целевого назначения лесов», учитывающий все многообразие выполняемых участком леса функций. На основе этого принципа осуществляется дифференциация лесов, объектов лесоводства по приоритетности функций и целевому назначению в зависимости от фактической значимости их в данных условиях, в т.ч. (в 35 первую очередь) в связи с законодательно закрепленным назначением участка (группам или видам лесов, категориям защитности, особо защитным участкам), а также местных потребностей экологического и ресурсного пользования лесами. Всего сформировано восемь комплексных типов целевого назначения защитных лесов (и объектов лесоводства), объединяющих леса (категорий и особо защитных участков) по относительному сходству выполняемых функций, необходимого режима содержания и использования лесов. В той или иной мере этот принцип использовался и раньше при разработке систем мероприятий, в т.ч. для притундровых лесов при определении главного их назначения (климатозащитного) и, соответственно, выполняемых функций, поэтому выделение его, наряду с другими, представляется обоснованным в общем процессе научноисторического развития лесоводства. Таким образом, на основе интеграции перечисленных основных принципов формирования лесоводственных систем – соответствия природным зонально-ландшафтно-типологическим свойствам леса, его целевому назначению, обеспечения выполнения лесом не только одной главной, но и других, в т.ч. и двух или трех (и в разной мере) приоритетных функций, сформирован единый методологический подход формирования систем лесоводственных мероприятий: «приоритетноцелевой на зонально-ландшафтно-лесотипологической основе» (или в краткой форме «природно-приоритетно-целевой»). При таком подходе ландшафтная основа в рамках и во взаимосвязи с зональной будет развиваться, обеспечивая возможность более четкого приведения специфики лесоводственных мероприятий природным свойствам и особенностям лесов с учетом ландшафтной структуры территории. Этот подход, вероятно, можно использовать, и в определенной мере проверить его приемлемость и эффективность при разработке концептуальнометодологических основ притундрового лесоводства, определения принципиальных требований к его формированию. Используя этот подход, с учетом выделения приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий, исторической научно-практической базы развития лесоводства, его региональных, зональных и иных 36 направлений, в т.ч. по притундровым лесам, а также известного разделения лесоводства на географической природной основе (Погребняк, 1968, Мелехов 1989 и др.) могут быть сформированы исходные концептуальные принципы (требования) формирования притундрового лесоводства. Согласно этим принципам «Притундровое лесоводство»: - представляет определенный географический зональный и в то же время функционально-целевой тип лесоводства со специфическим уникальным комплексным объектом - «Притундровыми лесами», состоящими из более или менее «хрупких» природных экосистем (существенно отличающихся свойствами и характеристиками от типичных лесных), выполняющих важнейшие природоохранные и природозащитные функции на границе сильно различающихся природных зон – лесной и безлесной тундры, слабо устойчивых и очень сложно восстанавливающихся при хозяйственных и иных воздействиях; - в связи с особой природной и целевой спецификой объекта базируется на соответствующих ему приоритетно-целевых системах лесоводственных мероприятий, создаваемых исходя из общих принципов, но содержащих особую видовую, нормативно-методическую и технологическую базу, наиболее приемлемую для данного объекта – по видам, методам, нормативам, а также технологиям осуществления мероприятий; - имеет все атрибуты и составляющие лесоводства – теорию, нормативно-методическую базу, системы мероприятий и системы технологий, особый объект, цели и задачи лесоводства, решение которых обеспечивается применением специфических приоритетно-целевых лесоводственных систем, включая мероприятия обеспечения экологически безопасного лесопользования, использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, в т.ч. рубки смены спелых и перестойных поколений леса (обновления насаждений), мероприятия лесовозобновления, формирования, сохранения насаждений, а также другие мероприятия, соответствующие природным свойствам лесных экосистем, обеспечивающие целевое содержание и использование притундровых лесов; 37 - являясь определенной географической – территориальной и функциональной - целевой составляющей общего лесоводства, естественно и неразрывно связано с другими составляющими на единых верховных принципах, выработанных отечественным лесоводством, в т.ч. с учетом требований, определяющих максимально необходимую дифференциацию лесоводственных мероприятий, их методов, нормативов, других свойств и характеристик, обеспечивающих наиболее эффективное содержание и использование лесов, обращение с лесами в соответствующих природных и социально-экономических условиях. Исходя из приведенных принципов может быть определена конкретная схема формирования содержания «Притундрового лесоводства» на базе приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий, включающая: - определение «Притундрового лесоводства» как особого зональнофункционального приоритетно-целевого типа в системе Общего лесоводства, его целей и основных задач содержания и использования лесов, - выделение и характеристику предмета и объекта притундрового лесоводства, - оценку социально-природных условий, определяющих задачи лесоводства по содержанию и обеспечению использования лесов, - определение направлений лесоводственного обеспечения целевого и многоцелевого лесопользования по видам использования лесов, - определение «природно-целевой» объектной базы притундрового лесоводства, ее специфики и дифференциации на зонально-ландшафтнотипологической и целевой основе, - формирование принципов установления целевых характеристик объектов лесоводства, соответствующих им режимов содержания и использования, а также преобразования нецелевых объектов в целевые, - разработку видового и нормативно-методического обеспечения формирования базовой составляющей притундрового лесоводства приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий для притундровых лесов, 38 - разработку систем технологического обеспечения для наиболее адекватной реализации лесоводственных мероприятий на практике (в притундровых лесах), - определение основных положений (принципов) планирования и проектирование лесоводственных мероприятий (лесоводственных методов и нормативов, мониторинга состояния и оценки эффективности содержания и использования притундровых лесов, управления лесами). Из всего комплекса приведенных составляющих «Притундрового лесоводства», имеющих свою специфику, в рамках поставленной задачи можно выделить две узловые – формирование объектной базы и приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий. 3. Методология формирования объектной базы «Притундрового лесоводства» и составляющих его основу приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий Исходя из принципов общего лесоводства, формирование объектной базы притундрового лесоводства, ее состава и структуры осуществляется, в первую очередь, на основе лесоводственного районирования с выделением пяти по существу региональных районов притундровых лесов (Европейско-Уральского; Западно-Сибирского; Средне-Сибирского; Восточно-Сибирского и Дальневосточного). С учетом существенного различия природных и иных условий (в т.ч. равнинные, горные, плоскогорье и т.п.), ландшафтной структуры территории, в пределах районов целесообразно выделять более однородные части с соответствующим отнесением их к таксонам следующих уровней – подрайоны, ландшафтные районы и т.п. В пределах территорий, относительно однородных в своих границах, относящихся к «первичным» («элементарным») таксонам районирования – деления территории, устанавливается типологическая (формационно-типологическая) структура – выделяются объекты групп типов и типов леса на основе разработанной в регионе типологии леса. Определение таксонов высшего уровня по целевому назначению, в связи с определяющим зональным признаком их выделения, фактически совпадает с таксоном лесного районирования и при отсутствии формальных ограничений (директивно устанавливаемой ширины полосы 39 притундровых лесов и т.п.) границы территории могут определяться и уточняться непосредственно на основе данных научных исследований. В разработанной системе деления (классификации) лесов по целевому назначению общего лесоводства притундровые леса выделены отдельным подтипом в типе «природоохранных лесов», поскольку сами представляют особо ценный охраняемый природный объект и выполняют функцию самосохранения в сочетании с функцией защиты природы – поддержания стабильности зональной структуры, на основе выполнения климатозащитной функции. По приоритету этой функции притундровые леса могут быть отнесены также к типу природозащитных лесов, что не столь принципиально, т.к. обе функции тесно взаимосвязаны и остаются приоритетными, но это должно в любом варианте учитываться при разработке приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий и, в целом, формировании притундрового лесоводства. При этом в пределах полосы притундровых лесов выделяются и могут выделяться ООПТ, леса и участки лесов мест обитания охраняемых видов растений и животных и другие, относящиеся к лесам природоохранного значения с более строгим режимом содержания и использования. Неизбежное или целесообразное выделение в притундровых лесах участков иных типов целевого назначения (в т.ч. водоохранного, санитарно-водоохранного; рекреационного; защитно-средообразующего промышленных, хозяйственных и транспортных объектов, постоянно или периодически испытывающих отрицательные техногенные воздействия и в разной мере нарушенных; исторического, научно-образовательного, социально-культурного и этнического, в т.ч. мест проживания коренных малочисленных народов с традиционным лесопользованием и в разной мере регулируемым) осуществляется с сохранением приоритета природоохранного назначения притундровых лесов, что нередко при слабой совместимости или определенной конкурентности целевого значения и использования лесов не упрощает, а усложняет требования к системам мероприятий содержания и использования лесов (в отличие от лесов таежной зоны). В целом, путем сочетания (взаимонакладки) деления лесов, всех объектов лесоводства по природным свойствам и по целевому назначению 40 формируются объекты лесоводства таксонов интегрированной «природноцелевой» их классификации (рис.1). Притундровые леса, объекты лесоводства Фактическая потребность в лесах и лесных ресурсах (экологическая и ресурсная) Деление лесов по целевому назначени ю Объекты лесоводства по формационнолесорастительным свойствам и условиям Приоритетно-целевое деление (классификация) лесов ЛВО.ЛХКл Объекты лесоводства по различным лесохозяйственным классификациям (свойствам, признакам) Лесоводственное районирование территории притундровых лесов с учетом ландшафтной структуры территории Зонально-ландшафтно-формационнотипологические объекты лесоводства ЛВО.ПЦЛ Объекты лесоводства таксонов «природно-приоритетноцелевой» классификации лесов (ПЦЛ) ЛВО.АХТ Объекты лесоводства административнотерриториальные и хозяйственнотерриториальные Рис. 1. Схема формирования интегрированной приоритетно-целевой классификации притундровых лесов на региональной зонально-ландшафтнотипологической основе Для учета реального состояния объектов и приведения им в соответствие необходимых лесоводственных мероприятий и их систем (СЛВ) выделяются типы состояния ЛВО по соотношению их с целевыми, в т.ч.: I. ЛВО целевые и относительно-целевые – 1. Целевые ЛВО с коренными древостоями, соответствующими лесорастительным условиям (СЛВ основного типа), 2. ЛВО относительно целевые с производными древостоями (СЛВ производного типа). II. ЛВО нецелевые лесных земель (СЛВ переходных типов) – 3. ЛВО – потенциально-целевые – объекты переформирования, 4. ЛВО малоценные - объекты реконструкции, 5. ЛВО – участки погибших древостоев – объекты санитарно-восстановительных мероприятий, 6. ЛВО – участки многолетне-лесонепокрытых лесных земель – объекты первично-восстановительных мероприятий. 41 III. ЛВО нелесных земель (СЛВ начально-лесообразовательного типа) – 7. ЛВО – участки нелесных земель, предназначенных для лесоразведения и лесораспространения. Кроме указанных, для отдельных территорий, в т.ч. притундровых лесов, может выделяться сложный комплексный тип лесоводственных объектов - IV – ЛВО, на которых не возможно (в т.ч. по экономическим причинам) или нецелесообразно в данное время и в ближайшем будущем применять любую (в т.ч. из названных) систему, даже слабо интенсивных лесоводственных мероприятий. К таким объектам относятся – 8. ЛВО, неосвоенных резервных лесов, подлежащих охране (СЛВ охранного типа), 9.ЛВО неиспользуемых (резервных) освоенных лесов (СЛВ охранноконсервационного типа), 10.ЛВО сильно нарушенных лесных земель, подлежащие консервации и восстановлению (СЛВ консервационновосстановительного типа). В целом, они представляют комплекс ЛВО СЛВ охранно-консервационно-восстановительного типа, из которого обычно по мере развития освоения лесов участки поступают в указанных три комплексных типа ЛВО (I-III). В целях разработки и применения к выделенным, в т.ч. стадийным (по стадиям всего цикла динамики леса или лесовоспроизводства) объектам лесоводства наиболее приемлемых лесоводственных мероприятий, в сформированных системах после завершения (стадии) формирования насаждений (с поэтапным применением известных видов рубок ухода от осветлений до проходных), перед стадией смены поколений леса выделяется важнейшая, особенно для защитных лесов, в т.ч. и притундровых, стадия сохранения сформированных или естественно сформировавшихся насаждений, наиболее эффективно выполняющих целевые экологические функции. Объектам на этой стадии приводятся в соответствие лесоводственные мероприятия «сохранения насаждений», которые применяются только при необходимости (не шаблонно) и включающие слабо интенсивные рубки ухода, дополняемые также мероприятиями содействия лесовозобновлению, особенно на завершающем этапе подготовки их к смене поколений леса – в защитных лесах, соответственно, к обновлению насаждений. При этом, в сохраняющихся на протяжении длительного периода в нормальном 42 состоянии насаждениях, указанные мероприятия не проводятся вообще (рис.2). Характеристики мероприятий и систем (СЛВ.Обн) Возрастные периоды (одновозрастн ых) древостоев Стадийные мероприятия основных и производных типов СЛВ.Обн – I (1 и2) Цикл лесовоспроизводства (ЛВП) по возрастным группам насаждений и соответствующие им лесоводственные мероприятия лесообновительных систем: СЛВ.Обн Молодн яки I кл. возраста II кл. возраста (жердняк и) Среднев озрастны е Формирования насаждений - Присп еваю щие Спелые (два класса возраста) Сохранения насаждений - - осветления, прочистки, прореживания, проходные рубки - без ухода или с уходом слабой интенсивности Перестойные до возраста естественной спелости Обновления насаждений - - смены поколений, утрач. функциональную Доп. и сопутств. мер-я: СЛВ.Обн, Дополняющие и сопутствующие мероприятия: лесовосстановительные (меры содействия ЛВз и др.), противопожарные, лесозащитные и оздоровительные, др. мероприятия Мер-я переходных СЛВ Обн (II) Переформирование насаждений, реконструкция малоценных насаждений, сплошные санитарные рубки с ЛВс, первично- восстановительные мероприятия Мер-я начальнолесообразоват. СЛВ Обн (III) Начально-лесообразовательные мероприятия для участков нелесных земель, предназначенных для создания лесных насаждений защитного назначения Рис.2. Принципиальная схема приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий для защитных лесов, в т.ч. притундровых лесов В разновозрастных, сложных по форме, смешанных по составу насаждениях, выделенные стадийные мероприятия систем относятся к отдельным поколениям, взаимонакладываются в той или иной мере в комплексных мероприятиях, относящихся к определенным видам ухода по основой или приоритетной цели. В целом, на основе анализа и обобщения результатов многолетних исследований в притундровых лесах европейской части России, Сибири, Дальнего Востока, а также разработок по системам мероприятий в этих лесах, представленных в указанных и других источниках информации, используя методические подходы создания региональных лесоводственных (лесохозяйственных) систем, сформированы «Концептуально-методологические основы притундрового лесоводства на 43 базе приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий», как особого географического зонально-функционального или приоритетноцелевого типа общего лесоводства, определяющие его содержание, состав и структуру, цели, принципы и методы выбора и разработки видов мероприятий и их комплексов, технологий адекватной реализации мероприятий, обеспечивающих восстановление нарушенных лесных экосистем, сохранение лесов эффективно выполняющих целевые природоохранные, природозащитные и другие функции, в т.ч. поддержания среды существования коренных малочисленных народов. В.Ф. Ковязин,,1 А.Н. Мартынов2 1 Санкт-Петербургский государственный горный университет, SPIN–код: 6311-5821, vfkedr@mail.ru 2 Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет г. Санкт-Петербург, Россия ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ До сих пор нет четкой границы притундровых лесов, поскольку установить её в силу законов непрерывности растительности не представляется возможным. Под ними в настоящее время понимают полосу шириной 30-150 км на границе с лесорастительной зоной тундры. Площадь притундровых лесов в Европейской части Российской Федерации составляет более 11, 3 млн. га., из них лесные земли – 52,6%, нелесные 47,4%. Болота занимают почти одну треть площади нелесных земель [3]. В притундровых лесах преобладают спелые и перестойные насаждения. Лесная растительность Субарктики выполняет климатозащитную роль для всей страны: снижает влияние холодных арктических воздушных масс воздуха на южные регионы; предотвращают снос продуктов выветривания горных пород в реки и озера; удовлетворяют местное население в лесной продукции; является фактором почвообразования, кормовой базой северного оленеводства и охотничьими угодьями. 44 Притундровые леса Европейской части страны территориально располагаются на севере Кольского полуострова (Мурманская область), Архангельской области и республике Коми. По мнению геоботаников, ландшафтоведов и лесоводов [9], эта зона дает возможность исследовать взаимосвязь динамики климата и растительности. За последние столетие учеными отмечено, что в результате потепления климата на планете происходят изменения в распределении древесной растительности в притундровых лесах. Граница притундровых лесов приобрела сомкнутый характер, значительно сократилась площадь редин и отдельно стоящих деревьев, возросла площадь покрытых растительностью земель. Отмечается сукцессия в смене лиственных пород хвойными. Периоды потепления и похолодания меняют северный предел распространения древесной растительности. Границы редколесий продвинулись выше с учетом крутизны рельефа и ветровых усилий. Установлено [7,10], что антропогенное воздействие на лесную экосистему приводит к существенным изменениям процессов возобновления и формирования насаждений. Полоса растительности в притундровых лесах характеризуется своеобразными климатическими и почвенно-гидрологическими условиями, своими особенностями орографии и рельефа. В долготном направлении с запада на восток существенно изменяются континентальность климата, глубина вечной мерзлоты, типы почв, которые определяют характеристику природного ландшафта: структуру растительности, типологию и продуктивность леса. В условиях Субарктики насаждения имеют низкие таксационные показатели древостоев, они низкопродуктивны и низкополнотны, слабо устойчивы к антропогенному и техногенному воздействию, являются открытыми для дестабилизирующего воздействия биотических и абиотических факторов внешней среды. В то же время притундровая экосистема является сложной, слабо изученной, мало доступной и имеет своеобразный, в отличии от тайги, видовой состав фитоценозов [4]. На 80 % покрытых лесом земель произрастают еловые и сосновые древостои, а на 20 % - березняки и ольшаники порослевого происхождения. Преобладают в лесном фонде черничные (50 %) и 45 долгомошные (30 %) типы леса, с низкими таксационными показателями древостоев: IV - V класс бонитета, крайне низкая относительная полнота (0,4 - 0,5). Запасы насаждений не превышают 100 - 135 м3/га, средний прирост древесины составляет от 0,3 до 0,7 м3/га. Под пологом спелых и перестойных насаждений естественное возобновление хвойных пород составляет 5-60 % от норматива (от 0,5 до 2,5 тыс. шт./га), а на непокрытых лесом землях оно часто совсем отсутствует [9,11]. В последние годы 70 % покрытых лесом земель слабо изученных и легко ранимых притундровых лесов вовлекается в хозяйственное использование ресурсодобывающими отраслями. Интенсификация освоения природных богатств Крайнего Севера будет и впредь увеличиватьс, поскольку здесь находятся основные нефтегазодобывающие предприятия, которые наносят значительный ущерб лесным экосистемам. На местах разработок углеводородов прорубаются просеки и трассы различной ширины, разрубаются площади под строительство буровых скважин, поселков, различных инженерных сооружений. Отчуждение земель из государственного лесного фонда для нужд нефтегазового комплекса достигает больших площадей. По данным Елизарова [2], только в республике Коми потребность в отводимых лесных площадях составляет около 3 тыс. га. При этом часто ведутся самовольные сплошные рубки, поскольку лесная служба не имеет реальной возможности управлять лесопользованием нефтегазовыми компаниями. Варварские рубки ведутся без учета руководящих документов Рослесхоза РФ, нарушается технология лесосечных работ, сильно повреждается напочвенный покров и почва, не качественно ведется очистка мест рубок. Поэтому часто возникают лесные пожары, имеет место браконьерство и беспокойство охотфауны, отмечается массовая гибель леса в результате аэротехногенного загрязнения. Вырубаемая древесина при подготовительных работах мало используется, а часто бросается на делянке. Древесина захламляет территорию, служит источником размножения вредителей и болезней, увеличивает пожарную опасность в лесу. На брошенных стволах хвойных пород поселяются типограф, гравер, полиграф, большой сосновый лубоед, продолговатый короед и другие вредители леса. Кроме того, сплошные 46 рубки леса на Севере уменьшают покрытую лесом площадь, разрушают и без того редкостойный древостой по причине частых ветровалов и буреломов, нарушают живой напочвенный покров. В притундровых лесах сокращается общий запас древесины; нерационально используется срубленная древесина; происходит захламление земель порубочными и древесными остатками и нефтяное загрязнении прилегающих к объектам лесных земель; отмечается нарушение гидрологического режима почвы, ухудшение санитарного состояния лесов, повышение пожарной опасности в лесу и в целом отмечается дистабилизация баланса природных экосистем Севера [2]. Кроме того, нефтедобывающие компании часто скрывают реальную площадь нефтяных разливов и не спешат при этом проводить рекультивацию нарушенных земель. Необходимо ужесточить меры наказания в отношении нарушителей федерального законодательства. Федеральный закон обязывает «загрязнителя» заплатить штраф за нарушение, но надо еще обязывать его ликвидировать последствия аварии. Все три региона, где располагаются притундровые леса Европейского Севера, различаются по климату (табл.) [1] и орографии (табл.). Во всех регионах часты сильные ветры, возможны заморозки в течении всего вегетационного сезона. Зима холодная и продолжительная, в отдельные дни температура понижается до -400С. В Архангельской области климат смягчает близость Белого моря и Северного Ледовитого океана, рельеф ровный. Погода характеризуется большой изменчивостью, почвы избыточно увлажнены, слабо прогреваются, что сдерживает освоение их корнями и рост древесных пород. В Мурманской области на климат оказывает влияние теплое Нордкапское течение и горный рельеф местности. Климатические условия в горах более жесткие, чем на равнине [9]. В республике Коми климат отличается большей суровостью и континентальностью, чем в вышеназванных областях. Рельеф района исследований относится к структурно-тектоническому или структурноденудационному типу [5] Геоморфологический облик Мурманской области характеризуется сочетанием обширных платообразных возвышенностей, сложными 47 горными системами с низинными заболоченными равнинами депрессий и увалистыми равнинами [9]. Сложные природные и экологические условия в этой зоне позволили сохранить в советское время спелые и перестойные насаждения, которые являются регуляторами климата страны. Почвы представлены ледниковыми отложениями четвертичного периода. На вершинах гор в качестве почвообразующих пород выступает элювий интрузивных пород. Таблица. Климатические условия Субарктики Показатели Среднегодовая температура воздуха Средняя температура воздуха в июле Средняя температура воздуха в январе Сумма активных температур Продолжительность вегетационного сезона Продолжительность безморозного периода Продолжительность морозного периода Количество осадков Глубина промерзания почвы Единица измерения 0 С Архангельская область -1,1 Регион Мурманская область -2,0 Республика Коми -4,4 0 С +14,3 +13,5 +13,0 0 С -15,1 -16,9 -19,1 С Дни 1372 78 1236 91 1105 107 Дни 82 80 95 Дни 145 134 103 мм см 657 85 660 76 433 93 0 На платообразных возвышенностях – ледниковые отложения основной морены: валунные пески, реже супеси. Преобладают подзолистые почвы, развитые на двучленных наносах. На положительных элементах рельефа встречаются выходы кристаллических горных пород: гнейсы, габбронориты и сиениты. В замкнутых понижениях пятнами встречаются аккумулятивные торфянистые отложения. Ельники произрастают на низменных или возвышенных песчаных и суглинистых равнинах. Сосняки встречаются на оподзоленных оглеенных почвах и на подзолах. В пойменных частях долин в условиях хорошего дренажа встречаются фрагментами березняки и ольшаники, которые имеют порослевое возобновление [3,4]. 48 В условиях холодных почв отмечается недостаток азотного питания, что ослабляет рост древесных пород. Причем кульминация роста в высоту у деревьев наступает в более старшем возрасте, чем в в условиях тайги. Ухудшение условий роста деревьев в пределах зоны притундровых лесов повышает вариабельность высот. Доля деревьев ели с высотой меньше средней составляет 55-61 %, а число стволов с диаметром меньше среднего – 60-70%. По причине разреженности древостоев слабо идет очищение ствола от сучьев, что снижает технические качества древесины. Выход крупной деловой древесины составляет всего 30-35 % [11]. Пониженная жизнедеятельность растений характеризуется заселением стволов и крон деревьев эпифитными лишайниками. В условиях Субарктики отмечается не только замедленный рост, но и слабое плодоношение древесных пород. Урожайность семян оценивается I - II баллами, а обильное плодоношение хвойных пород отмечается через 7 - 10 лет. Имеет место повышенная гибель всходов на стадии их приживания по причине медленного роста растений из-за сурового климата. Множество всходов также гибнет от позднелетних заморозков и пересыхания поверхности почвы. Большая часть всходов и самосева отмирает из-за выжимания корней при гидротермическом пучении почвы на каменисто-хрящеватых почвах. Мощная и грубая подстилка препятствует прорастанию семян древесных пород. Кроме того почвы имеют малую емкость поглощения, обладают повышенной кислотностью, бедны элементами питания, особенно азотом [8]. Пионерами возобновления вырубок являются ивы, которые обладают более высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, чем другие древесные породы. Ивы некоторое время определяют состав и структуру насаждения. Количество хвойного подроста под пологом леса связано с с почвой, лесным пожаром и его давностью. На сосновых вырубках возобновляется береза различных видов: пушистая, повислая, извилистая и субарктическая. Эти виды берез являются конкурентами хвойному подросту. Процесс лесовозобновления в притундровых лесах происходит напряженнее и растянут во времени по сравнению с таежной зоной [6, 8]. В таких условиях нецелесообразно проведение рубок спелых и перестойных насаждений 49 Таким образом, притундровые леса по причине их географического расположения характеризуются рядом особенностей роста и строения: старовозрастными, разреженными, низкополнотными, малопродуктивными древостоями, в напочвенном покрове которых преобладают тундровые виды: моховые, лишайниковые и кустарничковые растения. Период активной вегетации короткий. Происходит накопление неразложившегося органического вещества в виде подстилки. Актуальными проблемами притундровых лесов являются: охрана их от пожаров; запрещение главных сплошных рубок; регулирование рекреационных нагрузок; защита биогеоценозов от промышленных выбросов; увеличение объема лесовосстановительных работ; оптимизация состава и структуры насаждений. Перечисленные особенности притундровых лесов следует учитывать при ведении в них хозяйства. Список литературы 1. Алисов Б.Л. Климат СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1956. 360 с. 2. Елизаров Ф.П., Огибин Б.Н. Последствия разработки нефтяных месторождений в притундровых лесах Европейской части России // Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск. АИЛиЛХ, 1995. С. 69 - 77. 3. Курлович Л.Е., Спирина А.Г. Притундровые леса Европейского Севера России. // Лесное хозяйство. 1999. №5. С. 27 - 30. 4. Мелехов И.С., Чибисов Г.А. Притундровые леса // Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск: АИЛиЛХ. 1995. С. 8 - 12. 5. Пахучий В.В. Динамика тундровых и лесных ландшафтов на севере республики Коми. //Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск: АИЛиЛХ. 1995. С. 147 - 151. 6. Семенов Б.А., Огибин Б.Н. О южной границе зоны притундровых лесов Архангельской области // Материалы отчетной сессии по итогам научноисследовательских работ за 1993 г. Архангельск: АИЛиЛХ. 1994. С.15 - 19 7. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. На северном пределе //Лесной бюллетень. 2000. №1 (13). М.: Лесной клуб неправительственных организаций. С. 24 26. 50 8. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Рубки и лесовозобновление на Крайнем Севере // Вопросы предтундрового лесоводства Европейской части СССР. Архангельск: АИЛиЛХ, 1983. С. 23-32. 9. Цветков В.Ф. К характеристике горных лесов Мурманской области//Вопросы предтундрового лесоводства Европейской части СССР. Архангельск: АИЛиЛХ, 1983. С. 102-110. 10. Чертовской В.Г., Семенов Б.А., Цветков В.Ф. и др. Предтундровые леса. М., 1987. 168 с. 11.Чертовской В.Г. Особенности строения и роста предтундровых ельников // Вопросы предтундрового лесоводства Европейской части СССР. Архангельск: АИЛиЛХ, 1983. С.5-16. Т.А. Москалюк Ботанический сад-институт ДВО РАН, г. Владивосток, Россия tat.moskaluk@mail.ru СОСТОЯНИЕ ЛЕСОВ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЛЕСОВОДСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Магаданская область (МО) располагается на крайнем СевероВостоке азиатского континента в координатах между 58º40' и 66º18' северной широты и 144º13' и 164º42' восточной долготы. Протяженность ее территории с севера на юг – 820 км, с запада на восток – 900 км, общая площадь региона – 462,4 тыс. км2, в т.ч. лесная – 446,9 тыс. км2, и покрытая лесной растительностью – 170,2 тыс. км2 (Сапожников и др., 2009). Высокое широтное положение, размещение горных систем вдоль морских побережий и близость глубоководного Охотского моря определяют высокую суровость климата области и смену широтной зональности на меридиональную. В этих условиях лесной покров отличается малой производительностью – преобладают насаждения V-Vа классов бонитета, и гораздо менее разнообразным типологическим составом, нежели в любом другом районе Дальнего Востока (ДВ). В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов РФ от 28.03.2007 г. № 68 «Об 51 утверждении перечня лесорастительных зон и лесных районов Российской Федерации», леса МО относятся к зоне притундровых лесов и редкостойной тайги, и расположены в одном лесном районе – дальневосточном районе притундровых лесов, лесотундры и редкостойной тайги. Лесистость в МО по данным государственного учета лесного фонда на 01.01.2008 составила 38,1 % (Лесной план …, 2008). Меньшей лесистостью в пределах ДВ характеризуется только Чукотский национальный округ – 6,8 %, который в 2007 г. был выведен из МО. Основная площадь лесного фонда области занята лиственничниками (Larix cajanderi) и стелющимися лесами из Pinus pumila, на которых приходится, соответственно, 39,9 и 41,1 % лесопокрытой площади. Остальная площадь распределяется между лесами из мягколиственных пород – 1,2 %, среди которых господствуют Populus suaveolens, Chosenia arbutifolia, а также лиственные кустарники из Betula middendorffii или Duschekia fruticosa – 14,7 %. Средний запас древесины в лиственничниках составляет 38 м³∙га -1, в насаждениях со спелыми и перестойными древостоями – 54 м³∙га-1, в лиственных лесах в среднем – 105 м³∙га-1, в насаждениях со спелыми и перестойными древостоями – 139 м³∙га-1. Горные хребты сдерживают проникновение вглубь территории влажных морских потоков воздуха, поэтому природные условия сильно различаются не только в северной и южной, но и в западной и восточной частях региона. Эта закономерность отражена во флористическом районировании А.П. Хохрякова (1976), согласно которому в современных границах МО выделены Колымский, Охотско-Колымский и ПрибрежноОхотский районы. Каждому из них присущи характерные особенности, как флоры, так и растительности, в том числе лесной, соответствующие климату конкретной территории. Климат К о л ы м с к о г о р а й о н а (бассейн Верхней Колымы и ее притоков западнее 156-го меридиана и южнее 69-й параллели) резко континентальный. В этом районе основным является восточносибирский тип растительности, который формирует верхнюю границу леса в континентальных районах и северный предел лесной растительности на ДВ. Его представляют лиственничные редколесья с подлеском из 52 кедрового стланика и березы Миддендорфа и гипоарктическими элементами в напочвенном покрове: вересковыми кустарничками, кустистыми лишайниками, мхами. Экотопы с недостаточно теплообеспеченными и дренированными почвами заняты кустарничковыми и зеленомошными лиственничниками, с застойным переувлажнением – сфагновыми лиственничными редколесьями и рединами. Высокопроизводительные лиственничные леса растут в долинах рек, в поймах – они же с примесью Betula platyphylla, а также тополево-чозениевые леса и ивняки. По южным склонам обычны брусничные лиственничники и небольшие рощицы осины – на участках, пройденных пожарами. Климат О х о т с к о - К о л ы м с к о г о р а й о н а , переходного к Колымскому, (бассейны рек, впадающих в Охотское море, между 156 и 149 меридианами) умеренно континентальный. Граница между «колымским» и «охотским» районами проходит по водоразделам Колымского нагорья на расстоянии от 50 до 100 км от моря. В этом районе тоже преобладают лиственничные редколесья, но состав лесов более разнообразен, и широко распространены виды дальневосточного флористического комплекса. Площадь лиственных лесов в этом районе достигает 4,7 % от общей, при средней по МО 1,2 %. Для лиственничников существенно увеличение доли зеленомошных типов леса, обусловленное высокой влажностью воздуха в летний период (Полежаев, 2010). Характерной лесообразующей породой на Охотском побережье является Betula lanata со свитой реликтовых видов в напочвенном покрове. Леса с тепло- и влаголюбивой березой размещаются по распадкам, на южных склонах и доходят только до водораздела рек Охотского бассейна. Характер распространения каменноберезняков принят А.П. Хохряковым (1976) одним из основных признаков при выделении на этих пространствах Охотско-Колымского и Прибрежно-Охотского районов. Чрезвычайной суровостью климата – морского гумидного, но не мягкого (теплого), а сырого и холодного, отличается П р и б р е ж н о О х о т с к и й р а й о н – прибрежная полоса, ширина которой в западной части Охотского побережья составляет 10 - 15 км, а восточнее 149 меридиана расширяется до 50 км. Здесь отсутствуют леса, за исключением 53 склонов гор, защищенных от сильных ветров, и речных долин. Широко распространены ерники, горные и заболоченные приморские тундры. Приморские склоны сплошь покрыты зарослями Pinus pumila или Duschekia kamtschatica. Вследствие неравномерного прихода солнечного тепла к склонам разных экспозиций, охлаждающего влияния морей и инверсионных процессов в атмосфере сильно нарушается высотная поясность растительного покрова. В Прибрежно-Охотский районе граница леса проходит на высоте 350 - 400 м н.у.м. На приморских склонах лесной пояс выклинивается полностью, сменяясь поясом кедрового или ольхового стланика, обычно расположенным выше лесного. В 100 - 150 км от моря на защищенных от ветра склонах леса поднимаются до 1000 м, с наветренной стороны – до 500 - 600 м н.у.м. В районах Верхней Колымы влияние моря нет так значимо, и лиственничники поднимаются по склонам до 1100 1200 м н.у.м. Для всех рассматриваемых районов, но в большей степени для Колымского, характерна пирогенная фрагментация лесного покрова, т.е. пожары здесь являются одним из важнейших лесообразующих факторов. Лесозаготовки в промышленных масштабах в МО начались в 30 40-ые годы минувшего столетия, т.е. одновременно с разработкой полезных ископаемых и строительством Колымской автотрассы – основной транспортной магистрали области. Отсутствие научной информации о природе притундровых лесов в начальный период освоения Крайнего Северо-Востока, невысокая точность лесоустройства и огромные площади редин и редколесий, никогда не представлявшими интереса для лесопромышленников, создали иллюзию о лесоизбыточности области. Полученная на основе аэровизуального обследования величина первой расчетной лесосеки составила 173,5 млн. м3. Основные лесозаготовки (50 - 60-е годы) были сосредоточены в долинах рек, где произрастали леса с достаточно высокими запасами древесины – до 300 м³∙га-1 и выше. Рубки велись без учета того, что леса эти расположены в зоне многолетней мерзлоты с преобладанием горного рельефа обладают пониженной биологической устойчивостью. В результате огромные 54 территории вокруг населенных пунктов оказались обезлесенными, где сегодня буйствует эрозия почв. Со временем, по мере уточнения лесных ресурсов (с уточнением лесоустройства) шло сокращение размеров расчетной лесосеки, и, соответственно снижались допустимые объемы лесозаготовок. В 1967 г. расчетная лесосека по МО, включая малолесную Чукотку, была снижена до 73,5 млн. м3 и освоена лишь на 7,7 (Котляров, 1974). По-прежнему более половины требуемого объема древесины (до 0,5 млн. м3), завозилось из соседних регионов. В 2007 г. расчетная лесосека (71,0 тыс. м3) была использована всего лишь на 2,7 %. Объем современной расчетной лесосеки установлен на уровне 93,5 тыс. м³, но и она используется всего на 21 % (Лесной план…, 2008). Ежегодный спрос на местную древесину по области составляет 15 - 18 тыс. м3. То есть в регионе налицо явная неснижающаяся диспропорция между допустимыми (по современным понятиям) объемами рубок и возможностями их реализации. Пока что возникающий дефицит древесины в регионе покрывается не за счет местных ресурсов, а за счет завоза материалов из других районов. Завоз древесины оказывается менее затратным, чем заготовка древесины в собственных лесах региона. Природоохранные службы должны только приветствовать сложившуюся ситуацию, хотя ничего хорошего в замораживании лесопользования также нет. Прекращение промышленных лесозаготовок не исключает отрицательного воздействия других антропогенных факторов, главными из которых являются лесные пожары и разработка месторождений полезных ископаемых. На 01.01.2008 площадь лесов, уничтоженных в результате пожаров, составила 69,5 тыс. га. Наиболее подвержены пожарам леса Колымского района. В Северном Охотоморье лесными пожарами сильно расстроены лиственнично-каменноберезовые леса в связи с локальной приуроченностью их к инсолируемым южным склонам. Коренные каменноберезовые леса сохранились небольшими фрагментами в недоступных местах – в верховьях горных распадков. Разработка полезных ископаемых – главная отрасль народного хозяйства в регионе. Под горные разработки ежегодно отводилось около 3,5 тыс. га, в 2009 г. этот показатель повысился до 7,0 тыс. га. К 2017 г. 55 планируется провести отчуждение 11,1 тыс. га лесной площади. Следует отметить, что особую тревогу за сохранность биологического разнообразия вызывает разработка россыпных месторождений, большинство из которых расположены в пойменных ландшафтах – самых богатых по составу флоры и фауны и водным ресурсам. Поэтому главная задача, стоящая перед горнорудными предприятиями в области экологии – это свести до минимума вред, наносимой лесам при разработке недр и разработать наиболее эффективные меры по рекультивации отработанных полигонов. Таблица. Возрастная структура лиственничников Магаданской области, % Возрастные категории Год учета, площадь лиственничников на год учета (источник информации) 1944 г.; 82,3 млн. га, включая Чукотку (Стариков, 1958) 2003; 6485,5 тыс. га (Корякин, Челышев, 2009) 2007; 6780,0 (Лесной план…, 2008) молодняки (до 40 лет) средневозрастные (41-80 лет) приспевающие (81-100 лет) спелые и перестойные (старше 101 г.) 4 9 5 82 17,3 27,1 6,2 49,4 17,7 27,0 7,0 49,0 О степени антропогенного воздействия на леса можно судить по возрастной структуре лиственничников (табл.). Не вызывает сомнения тот факт, что столь значительная доля молодняков и средневозрастных насаждений в современном лесном фонде обусловлена недостаточно взвешенной хозяйственной деятельностью и отсутствием достоверных знаний о магаданских лесах в начальный период освоения региона. Особенно сильной трансформации подвергся лесной покров Северного Охотоморья, самой облесенной и самой населенной части МО. Он же оказался и наиболее изученным, поскольку в этом районе в 1961 г. была создана Магаданская лесная опытная станция (ЛОС) ДальНИИЛХа, а в 1971 г. – Институт Биологических проблем Севера (ИБПС) ДВО РАН. Учеными Магаданской ЛОС и ИБПС проведены разнообразные исследования, результаты которых отражены в многочисленных публикациях. 56 И.И. Котляровым (1981) были продолжены начатые Г.Ф. Стариковым (1958) типологические исследования и разработана классификация лиственничников для южной части МО. Все леса лиственничной формации сведены им в четыре природно-хозяйственные группы типов леса. В самых благоприятных условиях – на высоких поймах отепляемых подрусловыми водами, в ложбинах стока на пологих склонах западных и восточных экспозиций – формируется группа лиственничников травяных (класс бонитета II-III, полнота – 0,8 - 0,9). К надпойменным террасам и подножиям склонов приурочены лиственничники брусничные и зеленомошные с подлеском из Pinus pumila и Betula middendorffii (класс бонитета IV, полнота 0,6 - 0,7). Дренированные сухие экотопы от речных террас до водоразделов заняты зональными лиственничниками – лишайниковыми редколесьями (класс бонитета V-Vа, полнота 0,3 - 0,4). В крайне неблагоприятных условиях – на крутых северных склонах и элементах рельефа с небольшим уклоном и слабодренированных почвах – распространены низкорослые заболоченные лиственничные редины сфагновые, осоковые и багульниковые (класс бонитета Vа - V б, полнота 0,2). Большое внимание сотрудниками ЛОС уделялось изучению возобновительных процессов и лесовосстановлению, ведению хозяйства в защитных водоохранных полосах, экологии и биологии лесообразующих видов, фотосинтезу кедрового стланика и другим лесоводственным аспектам. В начале 80-х годов прошлого века были начаты стационарные комплексные исследования по первичной продуктивности коренных лиственничников и кедровостланиковых ценозов. Установлено, что запасы фитомассы в лиственничниках варьируют от 38,64 до 280,90 ц·га-1 и содержат от 644,9 до 3635 кг·га-1 химических элементов. Ежегодный прирост фитомассы изменяется от 2,03 (редколесья) до 7,92 (леса) т·га1. год-1 (Москалюк,1988). По типу биологического круговорота магаданские лиственничники относятся к K<Ca<N, низкозольным, очень малопродуктивным, мало- и среднепродуктивным, сильно заторможенным и заторможенным (Москалюк, Пугачев, 2007). В конце прошлого века проведены детальные исследования по изучению фитоценотической структуры вторичных средневозрастных 57 лиственничников и каменноберезняков. Этими исследованиями положено начало наземному мониторингу на стационарах ИБПС ДВО РАН «Снежная Долина» в Северном Охотоморье и «Контакт» в бассейне Верхней Колымы. Результаты первых ревизий постоянных пробных площадей выявили высокую точность прогноза развития фитоценозов, и показали, что в процессе восстановления коренных ценозов могут происходить кратковременные смены типов леса. Такие данные необходимы для разработки рекомендаций по охране лесной растительности и ускоренному восстановлению нарушенных ландшафтов. В перестроечный период Магаданская ЛОС прекратила свое существование, произошел отток научных кадров в других Институтах. Интенсивность исследований лесов в регионе резко упала, но уже ни у кого не вызывает сомнения, что лесное хозяйство в регионе должно быть в первую очередь нацелено на сохранение экологического потенциала и разнообразия лесной растительности. В современных директивных документах во главу угла поставлен тезис о приоритетности климато- и почвозащитных функций лесов и редколесий МО, важности их рекреационной роли (Лесной фонд, 2009), обоснована необходимость углубленного изучения лесных экосистем на Крайнем Северо-Востоке России. Наиболее актуальными направлениями дальнейших лесоводственных исследований следует считать типологическое, биогеоценологическое, таксационное, ресурсоведческое, интродукционное. Все они теснейшим образом связаны между собой. Типологические исследования должны предварять все остальные. Отсутствие типологической классификации в Колымском районе МО сдерживает развитие, и снижает эффективность результатов других исследований, препятствует разработке лесохозяйственных мероприятий, обеспечивающих устойчивость биогеоценозов (БГЦ). То же самое относится и к таксационным исследованиям. В МО нет региональных бонитировочных таблиц и точных таксационных нормативов по лиственничникам, отсутствуют справочно-нормативные материалы по кедровому стланику и лиственным породам и др. В лиственничных редколесьях и вторичных лиственничниках молодого и среднего возраста 58 преобладают тонкомерные деревья с диаметрами от 4 - 5 см, но во всех лесотаксационных справочниках ДВ минимальная ступень толщины 6, а то и 8 см. Отсутствие справочных материалов по кедровому стланику вызывает опасение, что приведенный в Лесном плане МО (Корякин и др., 2008) общий запас одного из популярнейших видов лесного недревесного лесного ресурса «лапка кедрового стланика» - 2632500 пл. (плотных) м3, не соответствует реальной. Биогеоценотические исследования, выполненные в южной части МО, показали высокую информативность результатов по первичной продуктивности и фитоценотической структуре лесов. Они отражают функциональную значимость каждого компонента биогеоценоза, позволяют выявить географо-экотопические закономерности развития лесного покрова и установить степень защитности конкретных типов леса. К этому направлению относится расширение сети постоянных пробных площадей в зональных фитоценозах разного возраста и в фитоценозах экстремальных экотопов для мониторинга процессов, обусловленных изменением климата. Особую актуальность в условиях сложившегося острого дефицита лесной растительности и приоритета экологических функций в регионе приобретают ресурсоведческие исследования. Нужна точная и объективная оценка лесных ресурсов, в том числе недревесных, на территориях, предназначенных для отчуждения из лесного фонда. Для более полного представления о запасах и путях использования изымаемых лесных ресурсов требуется не только анализ первичной продуктивности лесов, но и увязывание ее с материалами по лесоустройству. Прямое отношение к социально-экономическому развитию МО и непосредственно к сохранению ее биоразнообразия имеют интродукционные исследования. Актуальность их определяется необходимостью иметь достаточный резерв растений для реинтродукции видов в местообитания исходного типа, для сохранения популяций редких и краснокнижных видов, для быстрого и успешного лесовосстановления на нарушенных землях, озеленения населенных пунктов. При создании оптимальной среды для проживания населения, занятого в производственной сфере, озеленение выходит на первый план, как 59 решающий фактор улучшения экологической среды обитания человека. Аборигенная флора имеет большие ресурсные перспективы для ландшафтного дизайна. В заключение следует подчеркнуть, что в МО необходимо создание научной организации, осуществляющей исследования по вышеобозначенным направлениям и разработку производственных технологий по рекультивации нарушенных земель и озеленению населенных пунктов. Такой организацией может стать Северо-Восточный ботанический сад, вопрос о создании которого впервые был поднят средствами массовой информации в середине 70-х годов прошлого столетия. Список литературы Корякин В.Н., Челышев В.А. Лесной фонд // Современное состояние лесов Российского Дальнего Востока и перспективы их использования. – Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2008. С. 15 - 33. Котляров И.И. Лесодефицитность Магаданской области и вопросы восстановления лесных ресурсов // Материалы о лесах Северо-Востока СССР: мат. юбил. науч. сессии. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1974. С. 199 211. Котляров И.И. Леса Крайнего Северо-Востока СССР, их экологолесоводственные особенности и защитная роль: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук / ИЛиД СО АН СССР. Красноярск, 1981. 35 с. Лесной план Магаданской области. Магадан: Департамент лесного хозяйства, контроля и надзора за состоянием лесов администрации Магаданской области, 2008. 135 с. http://www.magadan.ru/ru/oiv/2-4413/otrasl/lesopolzovanie/obzor.html Москалюк Т.А. Структура и продуктивность лесов Северного Охотоморья. – Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. – 144 с. Москалюк Т.А., Пугачев А.А. Первичная продуктивность и биологический круговорот в лиственничниках Севера Дальнего Востока // Лесоведение, 2007. – № 6. С. 1 - 10. Полежаев А.Н. Очерк растительности Магаданской области // Флора и растительность Магаданской области – Магадан: ИБПС ДВО РАН, 2010. С. 6 - 31. 60 Сапожников А.П., Челышев В.А., Морин В.А. Районирование и лесной мониторинг // Современное состояние лесов Российского Дальнего Востока и перспективы их использования. – Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2009. С. 386 - 424. Стариков Г.Ф. Леса Магаданской области. – Магадан: Магадан. кн. издво, 1958. 223 с. Хохряков А.П. Материалы к флоре южной части Магаданской области // Флора и растительность Магаданской области. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 3 - 36. 61 СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОСФЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВ СУБАРКТИКИ Л.И. Агафонов Институт экологии растений и животных УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия lagafonov@ipae.uran.ru ДЕНДРОГИДРОЛОГИЯ НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ Р. ОБЬ, ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ1 В связи с отмечаемыми глобальными изменениями климата в ХХ столетии [1], последнее время уделяется много внимания изменениям стока рек. Особый интерес проявляется к стоку крупных рек северной Евразии, поскольку изменение гидрологического бюджета на их водосборных бассейнах оказывает влияние на ледовитость арктических морей, транспорт распресненных вод в северную часть Атлантического океана и конвекцию глубинных океанических вод [2, 3, 4]. К тому же на Крайнем Севере по речным долинам леса могут продвигаться на десятки, и даже сотни километров севернее границы предтундровых лесов [5]. Отмечают, что средний годовой сток шести крупнейших евроазиатских рек арктического бассейна (Северная Двина, Печора, Обь, Енисей, Лена, Колыма) увеличился на 7 % (128 км3 в год) за период с 1936 по 1999 годы [6]. Также наблюдается увеличение зимней составляющей стока этих рек [7]. Другие авторы считают ежегодные колебания арктического стока стационарным процессом, но отмечают изменения амплитуды многолетних колебаний стока [8]. Для большинства евроазиатских рек основным источником питания являются атмосферные осадки, и изменение количества осадков на водосборном бассейне вызывает изменения речного стока [9]. За последние 50 лет количество осадков увеличилось практически на всей арктической и субарктической территории северного полушария, в том 1 Работа выполнена при поддержке Программы УрО РАН № 12-С-4-1038 62 числе и в Западной Сибири [10]. Однако нельзя исключать влияние на речной сток и изменений температуры атмосферного воздуха [9]. Активно обсуждаются изменения стока рек арктического бассейна, связанные с влиянием водохранилищ [11], деградацией многолетней мерзлоты [12] и лесными пожарами [13] на водосборном бассейне. Однако в работе [14] отмечается, что влияние названных выше факторов не могли привести к такому значительному изменению речного стока, как сообщается в работе [6]. Существует проблема сравнения состояний природной среды и климата последних ста лет с таковыми в прошлые столетия и тысячелетия. Эта проблема обусловлена недостаточной продолжительностью регулярных инструментальных наблюдений, которые для большинства территории России не превышает 80 лет. Таким образом, дать корректную оценку современных изменений в историческом аспекте или сделать достоверные прогнозы развития природной среды и климатической системы, основываясь на коротких рядах инструментальных наблюдений, представляется проблематичным. Решить проблему данных о климате и природной среде прошлого позволяют источники косвенной информации. Один из таких источников – годичные кольца деревьев. Лаборатория дендрохронологии ИЭРиЖ УрО РАН на протяжении нескольких лет проводит дендрогидрологические исследования в долине нижнего течения р. Обь в подзоне северной тайги, одной из крупнейших рек Евразии. Сток Оби составляет по разным оценкам от 395 до 429 км3 в год, или 12-13 % от общего стока рек в Северный Ледовитый океан, а с речным стоком с юга на север в среднем переносится до 3325 млрд. Мкал. в год [15]. Такое количество воды и приносимого ею тепла оказывает влияние на местный климат [16]. Имея самый крупный в Северном полушарии водосборный бассейн (2990 тыс. км3), сток Оби отражает изменения климата на этой территории. Все многообразие влияния речного стока и режима поемности на пойменную и прибрежную растительность можно разделить на 3 группы. Во-первых, прямое влияние речных вод на растительность при затоплении и подтоплении мест произрастания, связанное с высотой и длительностью половодья. Во-вторых, фильтрационный поток воды из реки в берег может 63 оказывать блокирующее воздействие на поток грунтовых вод и повышение их уровня, что ведет к изменениям в почвенном и растительном покровах прибрежных биогеоценозов. С этим же явлением связана эмиссия тепла из водной толщи в береговые почвы, поскольку температура воды выше температуры почвы. Это ведет к изменению термического режима почв (особенно в зоне многолетней мерзлоты) и формированию благоприятных условий для растительных сообществ. В-третьих, речной сток и режим поемности формируют по всей пойме и на сопредельных с ней территориях особый климатический режим, оказывая охлаждающее и отепляющее влияние на температуру воздуха в пойме и надпойменных территориях, что также сказывается на величине радиального прироста деревьев. Эффективность влияния речного стока на климат и экосистемы тем больше, чем крупнее река и больше ее водосборный бассейн. Прямое влияние высоты и длительности затопления в период половодья по-разному сказывается на величине радиального прироста деревьев растущих в пойме. У лиственных видов (Salix alba L., S. dasyclados Wimm., Populus nigra L., Populus tremula L.) многолетняя динамика прироста синхронна с динамикой водности реки или имеет отставание на 1 год. Исключение составляют годы с экстремально высокими и продолжительными половодьями. В эти годы часто встречаются выпадающие или очень узкие годичные кольца. Они формируются у большинства деревьев и, по определению F. Schweingruber [17], являются реперными (pointer year) при перекрестном датировании образцов древесины. В эти же годы возможно образование аномалий клеточной структуры в годичных кольцах деревьев. Выраженность клеточных аномалий зависит от устойчивости видов к затоплению. Наиболее выраженные изменения клеточной структуры выявлены у осины (Populus tremula L.), менее всего у ив, тополь черный занимает промежуточное положение. Такие особенности реакции радиального прироста этих видов деревьев позволяют выявлять прошлые экстремальные половодья за пределами ряда инструментальных наблюдений за уровнями воды в реках (рис. 1). 64 С целью мониторинга температурного режима атмосферного воздуха и почвы, в 80 км от г. Салехард, в зоне многолетней мерзлоты, в 2004 г. был заложен специальный профиль. Он представляет собой трансекту, перпендикулярную главному руслу реки, которая начинается от уреза многолетнего среднего максимального уровня подъема воды и продолжается на 500 м в направлении от берега. На трансекте, в зависимости от геоморфологических и геоботанических особенностей развития растительности (выраженной микропоясности), на разном удалении от русла реки установлены почвенные и воздушные регистраторы температуры UTL-1, производства швейцарской фирмы GEOTEST (www.utl.ch). Температура почвы фиксируется в минеральном слое на глубине 15 см, температура воздуха – на высоте 1.6 м от поверхности почвы. Регистраторы фиксируют температуру воздуха и почвы с интервалом 4 часа в 02:00, 06:00, 10:00, 14:00, 18:00 и 22:00 часа. 200 индексы пророста, % 160 2 120 80 40 1 0 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 годы Рис. 1. Обобщенные хронологии индексов прироста ивы белой из Октябрьского (1) и ивы шерстистопобеговой из Салехардского (2) пойменных районов. Кружками показаны годы с очень узкими годичными кольцами, соответствующие годам с половодьями катастрофического характера по высоте и продолжительности поймы. 65 водность (м), сумма температур (°С) По результатам инструментальных наблюдений за термическим режимом почв на мониторинговом экологическом профиле можно утверждать, что водность р. Обь оказывает отепляющее влияние на температурный режим почв поймы и сопредельных с ней территорий (рис. 2). В нашем случае заметное отепляющее влияние проявлялось на расстоянии до 50 м, однако можно предположить, что зона этого влияния будет зависеть от наличия многолетней мерзлоты, характера берегов, типа почв и особенностей развития растительного покрова. В год высокой водности (2007 г.) сумма температур почвы увеличилась почти в 2 раза. В силу высокой буферности почв, изменения термического режима почвы, вызванные высокой водностью и отепляющим влиянием стока в 2007 г., сохранялись на протяжении двух последующих лет. 700 600 500 400 300 200 100 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 годы водность t° сентябрь+октябрь Рис. 2. Водность р. Обь и сумма суточных температур почвы сентября–октября в 13 м от максимального уровня подъема воды за 2004 - 2009 гг. (данные по водности 2010 г отсутствуют). Влияние водности на термический режим воздуха проявляется двояко. Выделяются два периода. Охлаждающий эффект водности на температуру воздуха наблюдается в период наиболее высоких уровней 66 воды, в июне и июле, когда происходит наибольшее по площади затопление поймы, а также в целом за период открытого русла. Отепляющий эффект влияния водности на температуру воздуха выражен в сентябре и октябре в прибрежной части и ослабевает по мере удаления от русла реки. Выявленные особенности влияния гидролого-климатических условий поймы нижнего течения р. Обь на радиальный прирост хвойных видов деревьев позволили выполнить реконструкцию водности реки в период открытого русла за последние 400 лет. 1200 2 А водность, м 0 1000 -1 2 -2 Б 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 1960 13 2000 годы 2 12 водность, м 1100 11 1000 температура, °С 900 1200 1600 температура, °С 1 1 1100 10 1 900 1600 9 1640 1680 1720 1760 1800 1840 1880 1920 1960 2000 годы Рис. 3. Реконструкция водности р. Обь периода открытого русла (1) и реконструкции средней температуры воздуха июня - июля (2), сглаженные 11летней скользящей средней. А – сравнение с реконструкцией по южному Ямалу, Б – сравнение с реконструкцией по северу Западной Сибири. Реконструкцию водности сравнивали с реконструкциями температуры воздуха для севера Западной Сибири [18] и южной части полуострова Ямал [19], которые между собой имеют высокую корреляцию 67 (r = 0.70) с 1600 по 1990 гг., 0.84 – для XVII столетия, 0.71 – для XVIII столетия, 0.81 – для XIX столетия, 0.85 – для XX столетия. Сопоставление реконструкции водности Оби с реконструкцией температуры воздуха на севере Западной Сибири (рис. 3 Б) показало значимую отрицательную связь между ними (r = -0.46) на всем 400-летнем реконструируемом периоде. Коэффициенты корреляции между водностью и температурой воздуха в XVII, XVIII, XIX и XX столетиях: -0.26, -0.48, -0.48 и -0.65 соответственно. Сопоставление реконструкции водности Оби с реконструкцией температуры воздуха на южном Ямале с 1600 по 1990 гг. (рис. 3 А) также дает значимую отрицательную связь между ними (r = 0.42). При этом коэффициенты корреляции между водностью и температурой воздуха в XVII, XVIII, XIX и XX столетиях оказались более высокими (-0.38, -0.25, -0.53 и -0.69 соответственно), чем для реконструкции по северу Западной Сибири. В многолетней динамике реконструкций водности и температуры воздуха на протяжении всего анализируемого периода времени наблюдаются серии лет с постепенным снижением и увеличением водности, а изменения водности и температуры идут в противофазе (рис. 3). Сериям лет с высокой водностью соответствуют годы со снижением температуры и наоборот, что соответствует условиям в пойме р. Оби, которые охарактеризованы данными инструментальных наблюдений. Важная роль в изменчивости водности принадлежит климатическим элементам – атмосферным осадкам и испарению на водосборном бассейне, динамика которых обусловлена атмосферными циркуляциями. Список литературы 1. МГЭИК: Изменение климата, 2007 г.: Обобщающий доклад. Вклад рабочих групп I, II и III в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата / Пачаури Р.К., Райзингер А. и основная гр. авторов (ред.). Женева: МГЭИК, 2007. 104 с. 2. Aagaard, K, Carmack, E.C. The role of sea ice and other fresh water in the Arctic circulation // J. of Geophysical Research. Oceans. 1989. V.94. P.485498. 68 3. Peterson B.J., McClelland J.W., Curry R., Holmes R.M., Walsh J.E., Aagaard K. Trajectory shifts in the Arctic and Subarctic freswater cycle // Science. 2006. V.313. P.1061-1066. 4. Mauritzen C. Arctic freshwater // Nature Geoscince. 2012. Vol 5. 163-165. doi:10.1038/ngeo1409 5. Тыртиков А.П. Лес на северном пределе в Азии. М.: Наука. 1996. 144 с. 6. Peterson B.J., Holmes R.M., McClelland J.W., Vörösmarty C.J., Lammers R.B., Shiklomanov A.I., Shiklomanov I.A., Rahmstorf S. Increase river discharge to the Arctic Ocean // Science. 2002. V.298. P.2171-2173. 7. Шикломанов И.А., Шикломанов А.И. Изменения климата и динамика притока речных вод в Северный ледовитый океан // Водные ресурсы. 2003. Т. 30. № 5. С. 645-654. 8. Симонов Ю.А., Христофоров А.В. Анализ многолетних изменений колебаний стока рек бассейна Северного ледовитого океана // Водные ресурсы. 2005. № 6. С. 645-652. 9. Berezovskaya S., Yang D., Kane D. Compatibility analysis of precipitation and runoff over the large Siberian watersheds // Geophysical Research Letters. 2004. V.31. L21502, doi:10.1029/2004GL021277. 10. Frey K. E., Smith L.C. Recent temperature and precipitation increases in West Siberia and their association with the Arctic Oscillation // Polar Research. 2003. V.22. № 2. P.287-300. 11. Woo M.-K., Thorne R., Szeto K., Yang D. Streamflow hydrology in the boreal region under the influences of climate and human interference // Philosophical Transactions of the Royal Society. 2007. V.34. doi:10.1098/rstb.2007.2197. 12. Ye H., Yang G., Zhang T, Zhang X., Ladochy S., Ellison M. The Impact of Climatic Conditions on Seasonal River Discharges in Siberia // J. Hydrometeorology. 2004. Vol., 5, 286-295. 13. Conard, S. G., Ivanova G. A. Wildfire in Russian boreal forests - Potential impacts of fire regime characteristics on emissions and global carbon balance estimates // Environment Pollution. 1997. V.98. № 3. P.305-313. 14. McClelland J.W., Holmes R.M., Peterson B.J., Stieglitz M. Increasing river discharge in the Eurasian Arctic: Consideration of dams, permafrost thaw, 69 and fires as potential agents of change // J. of Geophysical Research. 2004. V.109. D18102, doi:10.1029/2004JD004583. 15. Одрова Т.В. Изменения теплового стока сибирских рек // Природа. 1980. № 6. С. 90-93. 16. Агафонов Л.И., Мазепа В.С. Сток Оби и летняя температура воздуха на севере Западной Сибири // Известия Академии Наук. Серия географическая. 2001. № 1. С. 80-92. 17. Schweingruber F.H. Dendroecological information in pointer years and abrupt growth changes. // Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental Sciences. / Ed. E.R. Cook, L.A. Kairiukstis. Kluwer Academic Publisers. Dordrecht. 1990. P. 227-283. 18. Mazepa V.S. Reconstruction of spatial variations in summer temperatures for the last 300 yeas in the north of West-Siberian Plain // Proceedings of the International conference on past, present and future climate. Helsinki, Finland, 1995. P. 136-139. 19. Hantemirov R.M., Shiyatov S.G. A continuous multimillennial ring-width chronology in Yamal, northwest Siberia // The Holocene. 2002. Vol. 12, № 6. P. 717-726. Е. А. Грекова1, А. С. Прокушкин2 1 Сибирский федеральный университет,, 2 Институт леса Сибирского отделения РАН, г. Красноярск, Россия katyagrekova@gmail.com prokushkin@ksc.krasn.ru ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ В КРИОЛИТОЗОНЕ СРЕДНЕЙ СИБИРИ Введение. Многолетняя мерзлота распространена на 80 % территории Средней Сибири. Граница ее сплошного распространения находится на водоразделе рек Нижней и Подкаменной Тунгусок, а область островного распространения начинается на водоразделе рек Подкаменная 70 Тунгуска и Ангара (Brown et a., 1998). Присутствие мерзлоты определяет особенности биогеохимических процессов и гидрологии как наземных, так и водных экосистем (MacLean et al., 1999; Prokushkin et al., 2011). Наиболее мощное влияние мерзлоты на формирование потоков воды и вещества наблюдается в области ее сплошного распространения, где водосборы полностью подстилаются мерзлотным водоупором (Romanovsky et al., 2010). В этих условиях водотоки характеризуются паводковым гидрологическим режимом и сезонно-специфическим гидрохимическим составом, опосредованным глубиной сезонно-талого слоя почвы, а также количеством поступающих осадков (Prokushkin et al., 2008). Повышение температуры воздуха, и увеличение глубины СТС в зоне сплошного распространения мерзлоты в Сибири может существенным образом изменить частоту и интенсивность пожаров (Kharuk et al., 2011). Лесные пожары являются основным дестабилизирующим фактором функционирования лиственничных экосистем Сибири (Shibata et al., 2003). Для территории доминирования лиственницы в Средней Сибири В.И. Харук с соавт. (2011) приводит величину межпожарного интервала в 77±20 лет для 61ос.ш., 82±7 лет для 64ос.ш. и 320±50 лет для 71о с.ш. Прямым и наиболее существенным воздействием пожара на лесные экосистемы является гибель растительного покрова и минерализация теплоизолирующего органического слоя почвы (Frey K.E. and Smith L. C., 2005). Последнее, в условиях мерзлотных почв ведет к более глубокому прогреву почвы и, соответственно, может вызывать деградацию мерзлых пород (Petrone et al., 2007). Сроки восстановления лесных биогеоценозов после воздействия пожаров по разным оценкам варьируют от 50 до 100 лет. Одним из эффективных подходов для оценки степени повреждения лесных экосистем пожарами и скоростей их восстановления является изучение гидрохимического состава водотоков, дренирующих водосборные бассейны, пройденные огнем. В связи с этим, целью настоящей работы явилось исследование химического состава руслового стока малых водотоков, водосборные бассейны которых характеризуются различными сроками восстановления после пожаров. 71 Материалы и методы. В данной работе изучен гидрохимический состав шести водотоков зоны сплошного распространения многолетнемерзлых пород на севере Красноярского края в окрестностях пгт Тура (Эвенкийский р-он) (рис. 1). Водосборные бассейны исследуемых ручьев, были пройдены пожарами в 1993 (N9, Амундакта), 1946(р. Делингдэ, N1) и 1899 гг. (р. Кулингдакан, N1). Полученный ряд ручьев, с различными датами повреждения пожарами в прошлом, рассматривается в качестве вероятного сценария восстановительной сукцессии в условиях района исследований. Характеристики водотоков представлены в таблице 1. Рис.1. Карта-схема расположения исследуемых водосборных бассейнов в пределах Среднесибирского плоскогорья (в работе представлены результаты для бассейнов №1(N1), №2 (Делингдэ), №9(N9), №10(Амундакта), №11(K81), №12(Кулингдакан) Отбор воды руслового стока осуществлялся еженедельно на глубине 10-20 см под поверхностью воды на середине водотока в период открытой воды (с мая по октябрь) в 2007-2011 гг. В образцах непосредственно после отбора измерялись рН и удельная электропроводность. Далее образцы фильтровались через нитроцеллюлозный фильтр (0.22 мкм, Millipore) и хранились в холодильнике (2оС) до проведения химических анализов. 72 Табл.1. Характеристики водосборных бассейнов гидрохимического стока (за период 2007-2010 гг.). К81 Кулингдакан N1 Делингдэ ручьев N9 Год повреждения пожаром 1899 1899 1946 1946 1993 Площадь бассейна, км2 4,9 41 68,9 224,3 20,8 Усредненные параметры гидрохимического стока pH 6,85 6,82 6,81 6,94 6,95 Удельная электропроводность 48,71 50,39 40,08 57,45 65,81 РНУ мгC/л 6,6 5,67 4,37 5,03 9,66 РОУ мгC/л 18,21 17,61 15,81 15,10 12,89 Cl, мг/л 0,13 0,17 0,25 24,40 0,11 SO4, мг/л 0,15 0,45 1,81 1,16 0,43 Na, мг/л 2,56 2,33 2,23 16,28 3,43 Mg, мг/л 2,16 2,02 1,93 3,46 2,92 Са, мг/л 6,93 6,97 6,17 11,42 9,34 и их Амундакта 1993 70,5 7,16 127,47 8,84 13,26 25,35 1,00 6,74 3,08 16,98 Концентрации растворенного органического углерода (РОУ) в образцах воды ручьевого стока были измерены с использованием анализатора Shimadzu TOCvcpn (Киото, Япония). Растворенный неорганический углерод (РНУ) оценивался на основе анализа общей щелочности (автоматический титратор Schott TitroLine alpha TA10plus). Результаты и их обсуждение. На водосборных бассейнах ручьев зимнего стока нами не обнаружено, что указывает на отсутствие талых пород в мерзлой толще. В связи с этим, годовой гидрограф всех исследованных ручьев можно разделить только на три части, которые имеют специфические условия формирования руслового стока и его источников на водосборном бассейне. Так, весеннему половодью (майиюнь) характерно преобладание снеготалых вод, вступающих в контакт лишь с органогенными горизонтами почвы (малая величина СТС), что обусловливает обогащение их РОУ, но пониженные концентрации неорганической составляющей (показано на примере Ca2+). В летний период (июль-август), по мере оттаивания почвы и более глубокого проникновения дождевых вод в минеральную почву, наблюдается нарастающее обогащение растворов неорганическими соединениями. В 73 условиях дождливого осеннего периода (сентябрь-октябрь) и переходе растительности в стадию покоя, как правило, наблюдается повышение расходов воды в водотоках за счет снижения эвапотранспирации. Как следствие, переувлажнение почвы и понижение ее гидравлической проводимости ведет к повышению концентраций РОУ за счет увеличения вклада верхних органогенных горизонтов почвы, подобно весеннему половодью. Вместе с тем, концентрации неорганических компонентов могут оставаться на достаточно высоком уровне. Следует отметить существенную вариабельность химического состава ручьев в летний период в зависимости от расходов воды, обусловленных выпадением дождей, и, соответственно, формированием стока в различных горизонтах почвы. Так, в засушливые периоды со снижением водности ручьев концентрации неорганических соединений существенно возрастают, а РОУ падают, т.к. питание происходит за счет внутрипочвенных растворов. При поступлении на поверхность осадков в условиях мерзлотного водоупорного горизонта и увеличения вклада в русловом стоке поверхностных органогенных горизонтов, наоборот, происходит повышение концентрации РОУ, а неорганических соединений падает. Повреждение водосборных бассейнов пожарами ведет к существенным изменениям их гидрологического режима и гидрохимического состава вод. На рис. 2 представлены среднесезонные концентрации Са2+ и РОУ в ручьях, пройденных пожарами, соответственно, >100, 50 и 15 лет назад. Водотоки, бассейны которых пройдены огнем 15 лет назад, характеризуются снижением концентраций РОУ в течение всего периода наблюдений (май-октябрь), но повышенными значениями неорганических соединений. Восстановление до исходных значений (приняты на основе бассейнов с возрастом >100 лет) наблюдается уже через 50 лет после пожарного воздействия. При этом для руч. Делингдэ со значительной площадью водосборного бассейна (224 км 2) концентрации неорганических соединений остаются повышенными. 74 30 40 Ca2+ 35 Концентрация, мг/л Концентрация, мгС/л РОУ 25 20 15 10 5 30 25 20 15 10 5 0 весна лето весна осень лето B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан B93 Амундакта N1 Делингдэ K81 Кулингдакан 0 осень Рис. 2. Среднесезонные концентрации раствореннного органического углерода (РОУ) и катионов кальция в русловом стоке ручьев, пройденных пожарами >100 (К81, Кулингдакан), 50 (N1, Делингдэ) и 15 (N9(В93), Амундакта) лет назад. Специфичные условия изучаемой территории характеризуют сезонный сток изучаемых водотоков. Отсутствие талых пород в мерзлой толще означает, что основное питание ручьев осуществляется за счет поверхностных вод. Это дает большую вариабельность концентраций веществ в разные сезоны. Повреждение водосборных бассейнов пожарами ведет к существенным изменениям гидрологического режима и гидрохимического состава вод. Уничтожение органогенных горизонтов ведет к снижению концентраций РОУ в водотоках, а увеличение глубины СТС определяет проникновение растворов в минеральную почву и обогащению их неорганическими соединениями. Список литературы Frey K.E. and Smith L. C. (2005) Geophys Res Let, 32: l09401 Bagard M-L., Chabaux F., Pokrovsky O.S., Viers J., et al. (2011) GCA 75: 3335–3357. Romanovsky V.E., D. S. Drozdov, N. G. Oberman, et al. (2010) Permafrost and Periglac. Process. 21: 136–155 Prokushkin A.S., O. S. Pokrovsky, L. S. Shirokova, et al. (2011) Environ. Res. Let. 6: 045212. Прокушкин А. С., Токарева И. В., С. Г. Прокушкин, А. П. Абаимов, Г. Гуггенбергер (2008) Экология,3: 163-172. 75 Frey K.E.and McClelland (2009) Hydrol. Process. 23: 169-182. Petrone K.C., L. D. Hinzman, H. Shibata, J. B. Jones, R.D. Boone. (2007) Hydrol Process 21: 423-434. Shibata H., K. C. Petrone, L. D. Hinzman, R.D. Boone. (2003) Soil Sci Plant Nutr, 49: 25-29. Н.С. Иванова 1, С.З. Борисова 1, Н.С. Данилова 2, О.В. Жилин 3, Я.В. Болотова 3, Т.Н. Веклич 3, А.Н. Воробьева 3, М.А. Галкина 4, А.К. Егорова 4, Е.С. Казанцева 4, А.Ф. Комарова 4, А.В. Строгова 4, М.Ю. Кондакова 5 1 Ботанический сад СВФУ им. М.К. Аммосова, Россия, г. Якутск botsad_nefu@mail.ru 2 Инстит биологических проблем криолитозоны СО РАН, Россия, г. Якутск hortus_botanicus@mail.ru 3 Амурский филиал Учреждения РАН Ботанический сад-институт ДВО РАН, Россия, г. Благовещенск garden@ascnet.ru 4 ФГБУН Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Россия, г. Москва info@gbsad.ru 5 ФГБУ «Гидрохимический институт» Россия, г. Ростов-на-Дону ghi@aaanet.ru КОНСОЛИДАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ РОССИИ В ЦЕЛЯХ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ СОХРАНЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ УНИКАЛЬНЫХ ЭКОСИСТЕМ КРИОЛИТОЗОНЫ В настоящее время становится очевидным, что повсеместное разрушение естественных мест обитания растений, сокращение биологического разнообразия представляет огромную опасность для будущего. Особый интерес и вместе с тем определенные опасения вызывают уникальные экосистемы «вечной мерзлоты», своеобразие и ранимость которых при нарушении равновесия между ее компонентами может привести к катастрофическим явлениям. Естественная обстановка восстанавливается очень медленно, многие виды животных и растений 76 обитают на краю своего ареала и имеют низкую численность [1], жизненный цикл растений растянут и формирование растительного покрова имеет замедленный темп [2]. Все возрастающее антропогенное воздействие на растительный покров криолитозоны побуждает обратить более пристальное внимание на охрану биоразнообразия флоры уникальных территорий региона, в число которых входит и Якутия. Оптимизация экосистем заключается не только в снижении негативных последствий антропогенного воздействия, но и в разработке способов сохранения и восстановления биоразнообразия. Фундаментальность и большое практическое значение этой проблемы требуют исследования на всех уровнях организации живого и в разных методологических и методических аспектах. Биологическое разнообразие является основой для поддержания экологических условий существования и экономического развития человеческого общества, следовательно, оно является всемирным достоянием. Необходимость разработки и реализации эффективных мероприятий по сохранению мирового растительного биоразнообразия очевидна [3-5]. Степень стабильности флоры полностью зависит от факторов, нарушающих естественный ход флорогенеза, - из этого процесса выпадают виды, не обладающие устойчивостью к действию различных деструктивных факторов. Разнокачественность проявления биоразнообразия обуславливает необходимость разносторонних подходов к его изучению [6]. Только углубленные исследования могут дать правильное представление о современном состоянии и направлениях изменений флоры [7-9]. Охрана биоразнообразия имеет свою специфику и трудности [10]. Ошибочной является попытка выработать для сохранения всех видов растений какие-то универсальные меры. В каждом случае следует разрабатывать научные программы охранных мер и воспроизводства с учетом знаний о жизнеспособности подлежащих охране растений, их биологии, особенностей местообитания, хозяйственного значения [11-12]. Способность видов к восстановлению различна и зависит от жизненной стратегии, особенностей биологии развития и размножения и воздействия внешних условий [7, 13-14]. Оптимальным является интегрированный подход, объединяющий возможности способов сохранения биологического разнообразия [15], при активной поддержке правительственных организаций и населения. Только в этом случае можно эффективно решить проблему охраны биоразнообразия. В ботаническом саду СВФУ в течении ряда лет осуществляются интеграционные работы, с привлечением к сотрудничеству региональных научных сил (ИБПК СО РАН, ЯНИИСХ, Технический институт (филиал) 77 СВФУ в г. Нерюнгри, Олекминский заповедник, Экологический центр г. Олекминска, школы г. Якутска и улусов и мн. др.). Ежегодно ботаническим садом проводится школа-семинар «Изучение и охрана биоразнообразия», на котором обсуждаются результаты исследовательских работ. Несомненно, что дальнейшему развитию ботанических исследований в республике, сотрудничество с коллегами дает новый импульс в работе. В настоящее время назрела необходимость установления более широких контактов с учеными других регионов, совместного обсуждения результатов исследований, обмена опытом. Это взаимодействие способствует расширению научного кругозора, более эффективному решению проблемных ситуаций. На базе ботанического сада СВФУ функционирует Научнообразовательный центр (НОЦ) “Hortus botanicus”, целью которого является охрана растительного мира Якутии. В рамках деятельности НОЦ в Якутию приглашены молодые ученые из различных регионов России: ФГБУН Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН (г. Москва), Амурский филиал Учреждения РАН Ботанический сад-институт ДВО РАН (г. Благовещенск), ФГБУ «Гидрохимический институт» (г. Ростов-на-Дону). Специалисты различных областей ботанической науки приглашены в Якутию для интегрированного изучения проблем сохранения биоразнообразия республики. Расширенным коллективом НОЦ будет выполняться широкий спектр работ по систематике, флористике, мониторингу флоры и растительности на территории Якутии. В рамках проекта запланированы следующие работы: Особенности биоморфологии, структуры популяций и условий местообитания некоторых представителей сем. Orchidaceae Juss., произрастающих на территории Республики Саха (Якутия) и в европейской части России (Галкина М.А., Строгова А.В., г. Москва, Афанасьева Е.А., г. Якутск); Особенности биоморфологии, структуры популяций и условий местообитания некоторых степных видов флоры Якутии (Казанцева Е.С., г. Москва, Борисова С.З., г. Якутск); Изменение растительного покрова лесных территорий Якутии при пожарах: анализ с помощью данных дистанционного зондирования (Комарова А.Ф., г. Москва); Перспективы интродукции и реинтродукции скальных растений Якутии в условиях средней полосы России (Егорова А.Н., г. Москва); Разнообразие микромицетов Дальнего Востока (Жилин О.В., г. Благовещенск); Флористические комплексы дальневосточного региона (Веклич Т.Н., Болотова Я.В., г. Благовещенск, Данилова Н.С., г. Якутск); 78 Разработка подходов к систематике ресурсных видов семейства Asteraceae Дальнего Востока на основе сочетания молекулярногенетических и традиционных методов (Воробьева А.Н., г. Благовещенск); Состояние популяций некоторых редких видов растений флоры Якутии (Кондакова М.Ю., г. Ростов-на-Дону, Иванова Н.С., г. Якутск). На основании проведенных учеными поисковых научноисследовательских работ и результатов научной деятельности коллектива ботанического сада СВФУ, членов НОЦ, будет проанализировано современное состояние растительного покрова Якутии, дополнены накопленные ранее материалы и даны рекомендации по сохранению и восстановлению растительных ресурсов региона. Список литературы 1. Соломонов Н.Г. Проблемы сохранения биоразнообразия в Республике Саха (Якутия) // Наука и образование. Якутск, 2000. №1. С. 135-139. 2. Андреев В.Н. Природа и человек // Берегите растительные богатства Якутии. Якутск: книж. изд-во, 1975. С. 3-7. 3. Андреев Л.Н., Горбунов Ю.Н. Роль ботанических садов России в сохранении биологического разнообразия растений // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. (Мат. Третьей Международной научной конференции, 23-25 сентября 2003 г., Санкт-Петербург). С-Пб., 2003. С. 5-7. 4. Растения Красной книги России в коллекциях ботанических садов и дендрариев. М.: ГБС РАН; Тула: ИПП «Гриф и К», 2005. 144 с. 5. Буданцев Л.Ю. Биологическое разнообразие растительного мира, разные аспекты – одна задача // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. С-Пб., БИН РАН, 1999. С. 12-14. 6. Высочина Г.И. Экспериментальные методы в изучении биоразнообразия // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. (Мат. Третьей Международной научной конференции, 23-25 сентября 2003 г., Санкт-Петербург). С-Пб., 2003. С. 36-38. 7. Гогина Е.Е. О работе с редкими и исчезающими видами растений в ботанических садах // Изучение редких и охраняемых видов травянистых растений. М.: Московский филиал Географического общества СССР, 1983. С. 7-12. 8. Денисова Л.Н. Охрана редких растений СССР. М.: ВНИИТЭИ агропром, 1988. 45 с. 9. Кричфалуший В.В., Комендар В.И. Биоэкология редких видов растений. Львов: Свит, 1990. 160 с. 79 10. Симачев В.И. Опыт организации экспозиции редких видов растений в ботаническом саду Ленинградского государственного университета // Бюлл. ГБС. 1975. Вып. 95. С. 90-94. 11. Биология растений Сибири, нуждающихся в охране / ред. К.А. Соболевская. Новосибирск: Наука, 1985. 158 с. 12. Байтулин И.О. Охрана редких видов растений Казахстана // Бюлл. ГБС 1992. Вып. 166. С. 23-28. 13. Биоэкологические особенности растений Сибири, нуждающихся в охране / ред. К.А.Соболевская. Новосибирск: Наука, 1988. 224 с. 14. Савиных Н.П. Ресурсы интродуцентов, природопользование и охрана природы // Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства: Материалы Международной научнопрактической конференции, посвященной 80-летию ВНИИОЗ. Киров, 2002. С. 496-498. 15. Стратегия Ботанических садов России по сохранению биоразнообразия растений. М.: Красная звезда, 2003. 32 с. Л.Е. Курлович, А.Г. Спирина Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, г. Пушкино Московской обл., Россия vniilm@mail.ru КАТЕГОРИЯ ЗАЩИТНОСТИ «ПРИТУНДРОВЫЕ ЛЕСА» И КРИТЕРИИ ЕЕ ВЫДЕЛЕНИЯ На Крайнем Севере Российской Федерации находится полоса лесной растительности, образующая широтный переход от зоны таежных лесов к зоне тундры. Вопросы, связанные с характером северной границы лесной растительности, ее динамикой, взаимоотношением леса и тундры, изучались исследователями более чем полтора столетия. Впервые заговорили о северных редколесьях А. Шренк (1855) и А.Ф. Миддендорф (1867). Северную границу лесной растительности изучал Г.И. Танфильев (1911), впервые отметив две ее особенности – относительную параллельность морскому побережью и очень извилистый характер. 80 Считалось, что она примерно совпадает с июльской изотермой +10 0, а также с «изолинией Каминского», севернее которой располагаются местности с относительной влажностью воздуха 70 % в дневные часы летнего времени. Однако в результате более подробного изучения северной границы леса и климатического режима Севера установлены значительные расхождения между этими линиями. Большое внимание изучению факторов, определяющих южную границу тундры (или северную границу распространения лесной растительности), уделил Ю.Г. Пузаченко (1985). По мнению данного исследователя, представления ученых об этих факторах могут быть сведены к следующим группам: 1) низкие температуры воздуха и почв летом при избыточном увлажнении; 2) низкие зимние температуры и сильные ветры при малой мощности снежного покрова; 3) равнинность рельефа и вечная мерзлота; 4) конкурирование древесных пород с растениями мохово-лишайникового яруса; 5) молодость и крайне слабая биологическая активность тундровых почв; 6) холодные сырые ветры. По мнению Ю.Г. Пузаченко, на южной границе тундры Европейского Севера России тепла и продолжительности вегетационного периода вполне достаточно для развития лесотундровых сообществ. Количество осадков также не препятствует росту деревьев. Распространение их на север ограничивается высокой относительной влажностью воздуха в наиболее жаркие часы самого жаркого месяца. На Кольском полуострове не только у границы тундры и лесотундры, но вплоть до побережья теплообеспеченность одинаково благоприятна для развития обоих типов растительности. Продолжительность вегетационного периода также всюду благоприятна для развития древесной растительности. Следовательно, северная граница распространения лесной растительности определяется здесь, в первую очередь, большим количеством осадков и высокой влажностью воздуха (т.е. также общей континентальностью климата). Условия на южной границе тундры в Европейском Приуралье, по данным Ю.Г. Пузаченко, более благоприятны для формирования лесной, а не тундровой растительности. Фактором, ограничивающим распространение лесов, служит очень большое количество осадков. По остальным показателям территории практически до 680 с.ш. в принципе пригодны для 81 развития лесов. Современная северная граница лесотундры находится на 20 южнее, то есть лес по каким-то иным причинам не смог распространиться до своего северного предела. Впервые о фитоценотической самостоятельности растительности переходной полосы между зонами тундры и тайги заговорили геоботаники. Она получила название лесотундры. Одни авторы считают лесотундру подзоной тундры, другие – таежной зоны. Наиболее четко сформулировал понятие «лесотундра» в геоботаническом аспекте Б.Н. Норин (1958, 1961, 1967). По мнению данного исследователя, северные редколесья – особый, лесотундровый тип растительности, характеризующийся следующими основными особенностями: 1) разреженным древостоем и одновременно сомкнутостью корневых систем; 2) оригинальными экологическими жизненными формами; 3) особым флористическим элементом. Таким образом, по мнению Б.Н. Норина, лесотундра должна рассматриваться как зона, где зональным типом растительности выступают редколесья. Особое внимание переходной полосе между лесной и тундровой зонами уделяли также ландшафтоведы и лесоводы. Так, Ю.П. Пармузин (1979) выделил физико-географическую (ландшафтную) зону тундролесий. В трактовке этого автора понятие «тундролесье» шире понятия «лесотундра». Лесоводы (В.Г. Чертовской, Б.А. Семенов, В.Ф. Цветков и др., 1987) предлагают выделять полосу взаимодействия лесной и тундровой растительности в предтундровую лесорастительную зону. В понятие «предтундровые леса» включается как собственно лесотундра, так и примыкающая к ней часть северотаежных лесов. Из вышеизложенного очевидно, что единого мнения о таксономическом ранге переходной полосы между тундрой и тайгой до настоящего времени у исследователей нет. Притундровые леса, располагаясь на северном пределе распространения лесной растительности, выполняют важные средообразующие и средозащитные функции. С целью упорядочения использования лесных ресурсов, сохранения охотничьих угодий и кормовой базы оленеводства в северной части притундровых лесов Постановлением Совмина РСФСР от 16 мая 1959 г. были выделены и 82 отнесены к лесам первой группы защитные полосы шириной от 30 до 150 км. В 1979 г. эти защитные полосы были переведены в категорию защитности «притундровые леса» и по выполняемым функциям отнесены к лесам специального целевого назначения. Начиная с 1983 года в материалах учета лесного фонда (с 2007 года – лесного реестра) они называются «притундровыми лесами». Согласно основам лесного законодательства (1993 г.) и лесному кодексу РФ (1997 г.) притундровые леса отнесены к особо охраняемым территориям и полностью исключены из расчета размера пользования. Общая площадь притундровых лесов России составляет 105037,4 тыс. га (табл. 1). Как видно из данных табл. 1, на Европейском Севере сосредоточено 18 % общей площади притундровых лесов, в Сибири - 45 % (Западная Сибирь – 11%, Восточная Сибирь – 34 %) и на Дальнем Востоке – 37 %. Соотношение лесных и нелесных земель в притундровых лесах Европейского Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока примерно одинаковое, в то время как в Восточной Сибири лесных земель почти в 2 раза меньше, чем нелесных. Таблица 1. Распределение общей площади притундровых лесов Российской Федерации по категориям земель (01.01.2008), тыс. га Регион Архангельская область Ненецкий АО Мурманская область Республика Коми Итого, га/% ЯмалоНенецкий АО Итого, га/% Земли лесного фонда, всего 3451,6 Лесные земли не покрытые лесной растительностью Европейский Север 1663,2 3.4 покрытые лесной растительностью итого Нелесные земли 1666,6 1785,0 405,2 4335,5 167,6 1839,8 0,7 13,2 168,3 1853,0 236,9 2482,5 10516,9 5966,3 84,8 6051,1 4465,8 18709,2 100 102,1 0,6 9739,0 52,1 8970,2 47,9 11273,9 9636,9 51,5 Западная Сибирь 5385,2 749,6 6134,8 5139,1 11273,9 5385,2 749,6 6134,8 5139,1 83 100 Красноярский край Итого, га/% 36259,5 Корякский АО Чукотский АО Республика Саха (Якутия) Итого, га/% Всего по России, га/% 36259,5 100 47,8 6,6 Восточная Сибирь 6893,0 5893,3 54,4 45,6 12786,3 23473,2 5893,3 16,3 12786,3 35,3 23473,2 64,7 3739,7 13132,8 21922,3 6893,0 19,0 Дальний Восток 556,9 2113,9 9874,2 0,4 1420,3 4101,9 557,3 3534,2 13976,1 3182,4 9598,6 7946,2 38794,8 100 105037,4 100 12545,0 32,4 34460,1 32,8 5522,6 14,2 12267,6 11,7 18067,6 46,6 46727,7 44,5 20727,2 53,4 58309,7 55,5 На Европейском Севере около 30 % площади нелесных земель приходится на болота, из них около 50 % болот находится в Мурманской области; в Западной Сибири болота занимают примерно 60 % нелесных земель. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке более 70 % нелесных земель занимают горная и равнинная тундра, каменистые россыпи и гольцы. Притундровые леса представлены преимущественно хвойными спелыми и перестойными насаждениями: на Европейском Севере – 65 %, в Восточной Сибири – 56 %, на Дальнем Востоке – около 50 % покрытых лесной растительностью земель. В Западной Сибири преобладают хвойные средневозрастные насаждения (40%), на долю спелых и перестойных приходится 26 % земель, покрытых лесом. В Архангельской области, Республике Коми и Ненецком АО более 70 % покрытых лесной растительностью земель притундровых лесов занимают еловые насаждения, в Мурманской области – 40 % - сосновые, 30 % - еловые. Породный состав притундровых лесов Западной Сибири разнообразен: лиственничные насаждения составляют 64 %, еловые – 20 %, кедровые и сосновые – 16 % земель под хвойными насаждениями. В притундровых лесах Восточной Сибири и Дальнего Востока более 90 % площади под хвойными насаждениями приходится на лиственничники. В притундровых лесах преобладают низкобонитетные (Уа -Уб), низкополнотные (0,3-0,5) и малопродуктивные (от70 кбм/га на Европейском Севере до 20 кбм/га на Дальнем Востоке) насаждения. 84 В связи с происходящим в последние годы интенсивным освоением природных ресурсов Крайнего Севера (разработка месторождений нефти, газа, других полезных ископаемых) идет уничтожение на больших площадях древесной растительности. В связи с этим возникла необходимость разработки критериев и нормативов выделения категории защитности «притундровые леса». Критерии оценки притундровых лесов были разработаны нами для Европейского Севера (1999, 2002), Западной и Восточной Сибири (2000) и Республики Саха (Якутия) (2004). Критерии для выделения так называемой зоны притундровых (точнее, предтундровых) лесов были впервые (1987) разработаны СевНИИЛХ (ранее – АИЛиЛХ). Эти критерии частично основаны на климатических характеристиках территории, поэтому использовать их при выделении категории защитности «притундровые леса» практически невозможно. Предложенные в качестве критериев лесоводственные характеристики имеют довольно обобщенный характер. Например, если относить к притундровым лесам древостои V-Vа классов бонитета, то туда попадет значительная часть насаждений подзоны северной тайги. Типы леса с моховым, лишайниковым и кустарничковым покровом также, с нашей точки зрения, не могут служить критерием для выделения категории защитности «притундровые леса», так как преобладание зеленомошной группы типов леса – одна из основных характерных черт таежной зоны в целом. При разработке критериев для выделения категории защитности « притундровые леса» нами за основу были взяты таксационные характеристики насаждений, которые определяются при проведении лесоустроительных работ: породный состав насаждений, их возрастная структура, класс бонитета, полнота, запас общий, а также спелых и перестойных насаждений, средний прирост, наличие подроста. Для получения более точной характеристики насаждений, были подобраны ключевые участки, расположенные как в пределах данной категории защитности, так и на разном удалении от ее границы. Анализ таксационных показателей насаждений на ключевых участках (полученных из материалов лесоустройства) показал, что и на 85 Европейском Севере, и в Сибири, и на Дальнем Востоке (в Республике Саха (Якутия) эти характеристики изменяются в широтном направлении одинаково, независимо от преобладающей породы. На основании полученных данных в качестве основных критериев выделения категории защитности «притундровые леса» на Европейском Севере, в Восточной Сибири и в Республике Саха (Якутия) целесообразно использовать следующие таксационные показатели насаждений: класс бонитета, полноту, запас спелых и перестойных насаждений на 1 га, средний прирост спелых и перестойных насаждений на 1 га. В Западной Сибири в качестве критериев следует использовать следующие показатели: класс бонитета, полноту, общий запас насаждений на 1 га и средний прирост насаждений на 1 га (табл. 2). Таблица 2. Предельные количественные показатели насаждений для выделения категории защитности «притундровые леса» Регион Класс бонитета Европейский Север Западная Сибирь Восточная Сибирь Республика Саха (Якутия) V,5 Запас насаждений, Полнота м3/га спелых и общий перестойных 0,55 100 - Средний прирост насаждений, м3/га спелых и общий перестойных 0,6 - V,5 0,50 - 75 - 0,5 V,5 0,40 60 - 0,4 - Vа 0,40 50 - 0,3 - При применении полученных количественных показателей выделения категории защитности «притундровые леса» установлено, что существующая в настоящее время граница должна быть пересмотрена и на Европейском Севере, и в Сибири, и на Дальнем Востоке. Так, в Мурманской области и в восточной части Республики Коми южную границу притундровых лесов необходимо значительно сместить к югу. В Архангельской области и в западной части Республики Коми ее, наоборот, необходимо отодвинуть на север. В Западной Сибири при анализе средних таксационных характеристик насаждений лесничеств Ямало-Ненецкого автономного округа 86 установлено, что существующая в настоящее время граница притундровых лесов также требует пересмотра. В Ямальском, Надымском и ТаркоСалинском лесничествах ее следует отодвинуть к югу, в Красноселькупском, наоборот, сместить к северу. Необходим пересмотр существующей границы притундровых лесов и в Восточной Сибири. В западной части Туруханского лесничества ее целесообразно передвинуть на юг примерно на 60 км. В Эвенкийском лесничестве требуется, согласно разработанным нормативам, более значительное смещение к югу границы притундровых лесов: в западной части лесничества – примерно на 190, в восточной, на границе с Республикой Саха (Якутия) - на 600 - 650 км. Значительно южнее существующей должна пройти граница категории защитности «притундровые леса» и на территории Республики Саха (Якутия). В заключение надо отметить, что исследования по разработке критериев и нормативов выделения категории защитности «притундровые леса» велись с 1995 по 2005 год. Работы по изучению притундровых лесов Сибири и Республики Саха (Якутия) велись в рамках Подпрограммы «Российский лес» ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения». К сожалению, в связи с прекращением финансирования работы не были доведены до конца. Не разработаны критерии и нормативы выделения категории защитности «притундровые леса» для ряда субъектов Дальневосточного федерального округа. А.В. Манов Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия manov@ib.komisc.ru ВЫЯВЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА В ДРЕВЕСНОКОЛЬЦЕВЫХ ХРОНОЛОГИЯХ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (LARIX SIBIRICA LDB.) В ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСАХ РЕСПУБЛИКИ КОМИ 87 Исследования по многолетней динамике роста лиственницы, произрастающей в высоких широтах, интересны с точки зрения реакции деревьев на колебание климата. Климатический сигнал фиксируется в приросте только тогда, когда хотя бы один метеорологический параметр является лимитирующим, то есть создает белее благоприятные условия для роста, чем другие экологические факторы. Лиственница способна произрастать на холодных почвах и переносить низкие зимние температуры. Она является листопадной породой, у которых хвоя прошлых лет не участвует в фотосинтезе, в результате чего она не влияет на прирост древесины дерева текущего года (Шиятов и др., 2000). Цель работы - анализ климатического отклика древесно-кольцевых хронологий лиственницы сибирской в долготном градиенте притундровых лесов Республики Коми. Район исследования простирается на 600 км по притундровой полосе (подзона крайне северной тайги по Ю.П. Юдину, 1954) от западной до восточной границы Республики Коми. Климат исследуемой территории холодный и влажный с непостоянной погодой, обусловленный частой сменой воздушных масс, поступающих с Арктики делает зиму умеренно суровой, а лето прохладным с незначительным числом жарких дней. Весной и летом территория получает большое количество солнечной энергии в виде тепла и света, но весной большая ее часть отражается от снежной поверхности, расходуется на таяние снега и льда, на прогревание воздуха и почвы. Все это отражается в тепловом режиме древостоев, в которых температурные условия под пологом в зимний период мало отличаются от условий открытого пространства, в летний – зависят от фенологического состояния растительности (Семенов и др., 1978). Изучаемая территория включает четыре участка: «Нонбург», «Сосья» «Щельябож», «Кожим», расположенные вдоль притундровой полосы Республики Коми на расстоянии 100-212 км друг от друга и 38-110 км от ближайших метеостанций с длительным периодом непрерывных наблюдений (рис. 1). Для данных участков по лиственнице сибирской были построены древесно-кольцевые хронологии. 88 Рис. 1. Схема расположения района исследования. Кругами обозначены участки сбора дендрохронологического материала, треугольниками - местонахождение ключевых метеостанций. Отбор образцов проводили на участке Сосья, представляющем ограниченную площадь лесного массива с однородными таксационными показателями древостоев. Спилы брали со стволов лиственниц, поваленных при сплошной санитарной рубке хвойно-лиственного насаждения, подвергшемуся низовому пожару средней интенсивности. При этом деревья лиственницы практически не пострадали. По остальным участкам, находящимся в районе исследования были использованы сырые данные по ширине годичных колец лиственницы сибирской из Международного банка древесно-кольцевых данных ITRDB (International Tree Ring Data Bank, http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/treering.html). Краткая информация по древесно-кольцевым хронологиям, использованным в работе, представлена в табл. 1. Таблица 1. Краткая информация по древесно-кольцевым хронологиям Координаты с.ш. в.д. Нонбург 65°36′ 50°38′ Сосья 65°56′ 52°39′ Щельябож 66°13′ 56°20′ Кожим 65°27′ 60°35′ Участок Высота над ур. моря, м 70 26 60 400 Число образцов, шт. 20 39 16 18 Период 1603 - 1990 1716 - 2006 1777 - 1990 1617 - 1990 Основной исследователь F. Schweingruber А.В. Манов F. Schweingruber F. Schweingruber В лабораторных условиях была проведена подготовка образцов спилов лиственницы к измерениям по методике Е.М. Фильрозе, Г.М. Гладушко (1986). Измерение ширины годичных колец проводилось на 89 полуавтоматической установке LINTAB™ с точностью 0.01 мм и последующим проведением перекрестной датировки образцов с помощью программы TSAP-Win™ с использованием индекса синхронности (CrossDate Index (CDI)), являющимся комбинацией параметров синхронности и значения t (тест Стьдента) (Rinn, 1996). Эти параметры реагируют с различной чувствительностью на годичные колеца. Синхронность используется в качестве критерия для сравнения серий измерений ежегодных изменений прироста. Значение t четко реагирует на крайние значения (экстремальные величины). Метод перекрестной датировки позволяет провести верификацию измерений, определить абсолютные и относительные датирования измерений на шкале времени, выявить календарную дату выпадающих и ложных колец, что является актуальным в условиях верхней границы ареала произрастания леса (Fritts, 2001). В качестве основного статистического инструмента для обработки древесно-кольцевых данных использовали дендрохронологический пакет программирования dplR из библиотеки среды статистической обработки данных R ((Bunn, 2008, 2009), http://www.R-project.org). Данный продукт функционально аналогичен программным пакетам COFECHA и ARSTAN из библиотеки дендрохронологических программ DPL (Dendrochronology Program Library, http://www.ltrr.arizona.edu/pub/dpl), позволяющий выполнить большинство традиционных задач дендрохронологии с графическим представлением материала. При помощи пакета dplR для всех участков была проведена проверка перекрестной датировки древесно-кольцевых данных путем разбиения серий измерений на 50-летние сегменты и сдвигом их по отношению к сегментам следующих серии на 25 лет, для создания перекрытия и определения между ними коэффициента корреляции. Серии, сегменты которых имели значения вероятности ошибки выше критического (p = 0.05), отбраковывались или повторно подвергались перекрестной датировке. На абсолютные значения годичного прироста древесины помимо климата, влияет множество других факторов, таких как: возрастные изменения, конкурентные взаимоотношения, условия местопроизрастания и др. Для выделения из радиального прироста климатического сигнала 90 необходимо минимизировать влияние этих факторов. Это можно сделать с помощью стандартизации индивидуальных древесно-кольцевых хронологий (Fritts, 2001). Процесс стандартизации (расчет индексов прироста (RWI)) рассчитывается по формуле: где значение фактической ширины годичного кольца (R) делится на значение функции, описывающей биологический рост (G) в момент времени t. В пакете dplR представлено три стандартных метода, описывающих биологический рост: отрицательная экспонента, кубический сглаживающий сплайн и линейная функция. Для расчета индекса прироста был выбран метод сглаживающего сплайна, где Gt рассчитывается как сплайн с частотой ответа 50% на длине волны n лет. Здесь n устанавливается как 2/3 длины серии (Cook et al., 1990). Данный метод показывает лучшую статистическую связь исследуемых хронологий с климатическими параметрами. Объединение индексов прироста в обобщенные хронологии проводили в пакете dplR путем усреднения их за каждый год методом взвешенного среднего Тьюки и получали стандартную хронологию (Cook et al., 1990). Как фактическая ширина годичных колец, так и индексированные данные прироста обладают инертностью или автокорреляцией в виду физиологических причин (Fritts, 2001). Это означает, что климат предшествующих лет может влиять на радиальный прирост текущего года за счет откладывания органических веществ на протяжении нескольких лет. Удаление автокорреляции из индивидуальных серий индексов прироста проводили в пакете dplR с использованием модели авторегрессии (Cook et al., 1990). Далее полученные ряды усреднялись, в результате чего получались остаточные (выбеленные) хронологии. В нашем случае, остаточные хронологии лучше коррелируют, чем стандартные, с климатическими параметрами текущего года. Для сравнительного анализа древесно-кольцевых хронологий с метеопараметрами, был использован архив метеоданных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» (http://www.meteo.ru/climate/sp_clim.php) с суточным разрешением по температурам воздуха и осадкам по метеостанциям: Усть- 91 Цильма, Усть-Уса, Петрунь (табл. 2). По этим данным были подсчитаны среднемесячные данные по температурам и осадкам, а также средние температуры пятидневок за период май-сентябрь. Таблица 2. Метеостанции, метеорологические данные которых использовались в сравнительном анализе с древесно-кольцевыми хронологиями Метеостанция Усть-Цильма Усть-Уса Петрунь Координаты с.ш. в.д. Высота над ур. моря, м 65°26′ 65°58′ 66°26′ 52°16′ 56°55′ 60°46′ 78 77 61 Начало непрерывных Ближайшие участки наблюдений 1899 Нонбург, Сосья 1936 Щельябож 1926 Кожим Исследование климатического отклика во времени проводили с использованием компьютерной программы DendroClim2002 (Biondi and Waikul, 2004), позволяющей вычислить коэффициенты корреляции, а также провести проверку их значимости на уровне 0.05, между древеснокольцевыми хронологиями и климатическими параметрами в «плавающем» окне заданной ширины. Для выявления реакции радиального прироста древесины лиственницы на колебания погодных условий проведен расчет коэффициентов корреляции между индексами прироста остаточных хронологий и температурой воздуха, осадками за теплый период. Результат показал значимую корреляцию реакции радиального прироста древесины лиственницы на среднюю температуру июня во всех рассматриваемых участках лесных сообществ. Термический режим июля значительно слабее влияет на прирост древесины ствола лиственницы, чем в июне, при этом значимая связь отмечена только с хронологией на участке Сосья (рис. 2 а). Количество осадков имеет не однозначное влияние на радиальный прирост древесины в течение теплого периода. Выявлена отрицательная связь у всех исследуемых индексов прироста с осадками в мае, из них значимые связи отмечены только у хронологий с участков Нонбург и Щельябож (рис. 2 б). Можно предположить, что неэффективное влияние осадков на прирост в этом месяце оценивается переувлажнением почвы талыми водами. В целом, осадки в исследуемых 92 лиственничниках не являются лимитирующими факторами прироста древесины. 0.5 *** Коэффициент корреляции 0.4 0.5 * а * 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0 0 -0.1 -0.1 -0.2 -0.2 -0.3 -0.3 -0.4 V VI VII VIII б 0.4 * * V -0.4 IX VI VII VIII IX Месяц 1 2 3 4 Рис. 2. Коэффициент корреляции индексов прироста остаточных хронологий со среднемесячными температурами (а) и осадками (б) за теплый период по участкам: 1 - Нонбург; 2 - Сосья; 3 - Щельябож; 4 - Кожим. Значимые коэффициенты корреляции при p < 0.05 обозначены звездочками. На основании вышеизложенного, следует, что лимитирующим фактором роста древесины лиственницы в притундровых сообществах, является температура воздуха. Для выявления ключевых интервалов температурного отклика в ширине годичных колец за теплый период, использовали корреляцию средних температур пятидневок с остаточными древесно-кольцевыми хронологиями. Полученные в процессе корреляционного анализа зависимости позволили предположить, что период со значимой для роста годичных колец температурой начинается с последней пятидневки мая и заканчивается в период преобладания относительно высоких температур в первой пятидневке июля. При этом на участке Сосья положительный сигнал хронологии продолжается в течение всего июля (рис 3). Согласно расчетам, температура воздуха, которая начинает оказывать влияние на радиальный прирост лиственницы весной, составляет +4 - +5°С. Рост древесины останавливается при +14 - +15°С. 93 0.5 Нонбург 0.4 18 0.5 16 0.4 14 0.3 12 0.2 10 10 0.1 0.1 8 8 0 0 6 -0.1 4 -0.2 2 -0.3 0 0.5 Щельябож 16 Температура воздуха, оС Коэффициент корреляции 16 14 0.3 12 0.2 18 Сосья 6 -0.1 4 -0.2 2 -0.3 0 0.5 16 Кожим 0.4 14 0.3 12 0.4 14 0.3 12 0.2 10 0.2 0.1 8 0.1 0 6 0 -0.1 4 -0.1 -0.2 2 -0.2 0 -0.3 0 -0.3 -2 -0.4 -2 -0.4 10 8 6 V VI VII VIII IX 4 2 -4 V VI VII VIII IX Месяц Рис. 3. Коэффициенты корреляции между средней температурой пятидневок и индексами прироста остаточных хронологий. Выделены значимые коэффициенты корреляции при p < 0.05 Изменения климатического отклика во времени определяли путем сравнительного анализа среднемесячных данных по температурам воздуха и осадкам с использованием минимальной ширины «плавающего» окна за период с мая предыдущего года по сентябрь текущего года. Исследования показали, что среднемесячная температура воздуха июля текущего года имеет положительную значимую связь с индексами прироста остаточных хронологий всех рассматриваемых участков притундровых сообществ на протяжении всего периода роста деревьев. Также следует отметить существенное влияние температуры мая предыдущего года на радиальный прирост древесины текущего года. Эта связь положительная для всех участков и она наиболее выражена с индексами прироста стандартных хронологий. Полученные результаты подтверждают выводы исследователей, отмечающих, что в условиях Крайнего Севера, ростовые процессы древесины в основном связаны с термическим режимом вегетационного сезона текущего года, а иногда и предыдущего. В районе притундровых лесов Республики Коми древесно-кольцевые хронологии лиственницы отражают температурные колебания июня, на что также указывает В.В. Мацковский (2011) в дендроклиматических исследованиях лиственницы на территории европейского Севера России. Однако не отмечается четкого усиления сигнала в хронологиях лиственницы на увеличение среднемесячной температуры воздуха в июне, в среднем для учетных метеостанций на 0.7°С за полувековой период 1940 - 1990 гг. 94 Список литературы Мацковский В.В. Возможности и ограничения реконструкции климатического сигнала по ширине годичных колец хвойных деревьев на севере и в центре Европейской территории России: Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. М. 22 с. Семенов Б.А., Кубрак Н.И., Чертовской В.Г. К характеристике экологических условий под пологом притундровых лесов // Экология таежных лесов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1978. С. 11-25. Фильрозе Е.М., Гладушко Г.М. Способ проявления границ и структуры годичных слоев // Дендрохронология и дендроклиматология. Новосибирск: Наука, 1986. С. 68-71. Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа В.С., Наурзбаев М.М., Хантемиров Р.М. Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебно-методич. пособие. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с. Юдин Ю.П. Темнохвойные леса // Производительные силы Коми АССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 3. Ч. 1. С. 42 - 125. Biondi F., Waikul K. DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. // Computers & Geosciences 30, 2004. P. 303-311. Bunn A.G. A dendrochronology program library in R (dplR) // Dendrochronologia, 2008. № 26. P. 115 - 124. Bunn A.G. Statistical and visual crossdating in R using the dplR library // Dendrochronologia, 2010. № 28. P. 251-258. Cook E., Briffa K., Shiyatov S., Mazepa V., Jones P.D. Data analysis. // Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental Sciences. E.R.Cook and L.A.Kairiukstis (eds.). Dordrecht, Boston, London: Kluwer Academic Publishers, 1990. P. 97 - 162. Fritts H.C. Tree Rings and Climate. Caldwell, NJ, USA: Blackburn Press, 2001. 567 p. Rinn F. Tsap version 3.5. Reference Manual. Computer program for treering analysis and presentation. Helenberg, Germany, Frank Rinn, 1996. 264 р. В.М. Морин, О.М. Морина Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, г. Хабаровск, Россия o.morina@mail.ru 95 ЦИКЛИЧНОСТЬ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИТУНДРОВЫХ ЛАНДШАФТОВ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ По природно-экономическим условиям и перспективе развития лесного комплекса территорию Хабаровского края можно разделить на две примерно равные части: Приохотье и Приамурье. Хабаровское Приохотье (Охотский, Аяно - Майский и Тугуро - Чумиканский районы) является частью севера Дальнего Востока России (ДВР), для которого характерны суровые климатические условия, многолетнемерзлые грунты, чрезвычайно слабая заселенность, оторванность территории от основных узлов развития. Наиболее характерными периодами для последнего тысячелетия являются следующие климатические условия: сравнительно теплый период, примерно VIII-XIV века, получивший название малого климатического оптимума; похолодание между ХVI и ХIХ веками – малый ледниковый период; потепление, начавшееся во второй половине ХIХ века. Современный климат - под ним подразумевается климат после потепления в 1950-е годы, когда температура достигла максимума. Затем началось похолодание, сменившееся значительно большим похолоданием, достигшим максимума в 60-х годах. Вслед за этим было зарегистрировано повышение температуры, т. е. потепление в ХХ столетии было сконцентрировано в течение двух периодов 1920 - 40 гг. и после 1975 года. С 1940 -го до начала 70-х годов в северном полушарии имело место похолодание, хотя именно в эти годы происходило интенсивное развитие промышленности, за исключением военных лет (Борисенков, 1982). Крупномасштабные формы динамики биоценозов представлены вековыми сериями сменяющих друг друга на протяжении многих столетий экосистем, которые можно считать как устойчивые ландшафтные сообщества. Наиболее влияющие на динамики растительно-ландшафтных условий являются фазы длительностью около 3 - 4 веков. В течение этих периодов климат, ледники, озера, речная сеть, растительность существенным образом перестраивались. Установлено восемь таких фаз субатлантического периода. 96 Так, в Х-ХП веках, выделяющихся повышением температур, растительность территории современных арктических пустынь и тундр, развитая на островах Ледовитого океана, приледниковьях Полярного Урала, арктоальпийском поясе гор Кольского полуострова, была ближе к тундрам, чем современная. Леса Хибин в этот период поднимались на 150200 метров выше современного уровня. Переход к следующей фазе, начавшийся в конце ХП – начале ХШ века, выделяется повсеместным продвижением горных ледников, сходом мощных селей, снижением уровня лесов в горах. В зоне арктических пустынь и тундр, на островах Арктики, восстановившаяся местами растительность тундр была вновь погребена под ледяным покровом. В Хибинах и на Полярном Урале происходило заселение лишайниками крупноглыбового материала лавин, селей, осыпей, сдвигающихся в ХП-ХШ века. По сравнению с названным периодом леса Кольского полуострова отступили сейчас на 50 - 150 км от берега. С середины Х1Х века началась новая фаза, климатические особенности которой хорошо известны, благодаря метеорологическим наблюдениям. Для зоны арктических пустынь типично восстановление тундр, в местах, освободившихся ото льдов, закрывших их в ХП веке. Но для восстановления потребуется еще 1 - 2 столетия (Монин, Шишков,1979). А.П. Тыртиковым (1966) было установлено, что в последние 3-5 тысяч лет в высоких и умеренных широтах идет направленное похолодание, прерываемое на отдельных отрезках этого времени постепенно затухающими потеплениями. Вырубка лесов, лесные пожары на северном пределе таежной зоны приводят к замене лесных экосистем тундровыми. На современном этапе равноправно существуют две гипотезы изменения климата: гипотеза потепления, связанная с возрастанием парниковых газов; гипотеза похолодания, по которой считается, что мы находимся в движении от одного ледникового периода к другому, но скорость изменений очень мала - порядка 0,02 0С за столетие. Сторонники потепления на основе разработанных моделей, считают, что ожидаемое глобальное потепление климата вызовет существенные изменения в повышении температуры почвы, и, соответственно, в лесах планеты. В наибольшей степени сократятся бореальные и субтропические 97 леса. Процесс будет сопровождаться расширением зоны тропических лесов, а также саванн и пустынь. При этом деревья северных склонов будут реагировать на потепление сильнее, чем растительность на южных склонах. Поступление солнечной радиации на склоны разной ориентации и крутизны зависит от широты местности, времени года и суток. Влияние экспозиции усиливается в северных широтах при уменьшении склонения солнца. Приход тепла на северных склонах уменьшается с возрастанием крутизны и всегда бывает меньше, чем на горизонтальную поверхность. На южных склонах крутизной до 30 градусов поступление тепла выше, чем на горизонтальную поверхность, а затем, с ростом крутизны, приход тепла уменьшается и оказывается меньшим, чем на горизонтальную поверхность (Голубова, 1967). Растительный покров оказывает более мощное воздействие на поток радиации, поступающей к поверхности склона под полог, чем облачность или сам рельеф. Так, относительное ослабление радиации пологом сомкнутых древостоев на порядок превышает наиболее интенсивное ослабление, характерное для плотного слоя облачности нижнего яруса и снижения прихода радиации, наблюдаемое на открытых, северных, крутых склонах. На северные склоны, независимо от состава древостоя, летом под полог поступает радиации больше, чем зимой. Поступление тепла на разноориентированные склоны при одном видовом составе более чем в 2 4 раза превышает по абсолютной величине межширотные градиенты открытых местообитаний равнинных территорий (Выгодская, 1981). По мнению В.И. Данилова-Данильяна (2003), прежде всего надо говорить не о потеплении, а о глобальных климатических изменениях. Потепление – лишь один из аспектов этих изменений. В качестве их причины почти всегда называют только усиление парникового эффекта вследствие роста содержания парниковых газов в атмосфере. Но система живых организмов (биота) успешно справляется с задачей регулирования концентрации парниковых газов. При увеличении концентрации СО2 активизируется газовый обмен у растений: они больше поглощают СО 2, больше выделяют кислорода и этим способствуют возвращению концентрации СО2 к равновесному значению. Наоборот, при понижении 98 концентрации этого газа он с меньшей интенсивностью усваивается растениями, что обусловливает повышение его концентрации (типичная иллюстрация к действию принципа Ле Шаталье или механизма гомеостаза). Иными словами, биота поддерживает концентрацию парниковых газов на определенном уровне, обеспечивая оптимальный для неё климат на Земле. Это относится к газам естественного происхождения и не относится к хлорфтороуглеродам, которые были открыты и стали производиться в середине ХХ века, в природе не встречались, и биота пока не умеет с ними справляться (Горшков,1990). Тундровые и притундровые леса играют огромную мерзлотостабилизирующую роль. Известно, что основная роль мерзлоты – это сохранение кислорода. Кроме того, динамика лесистости при потеплении может повлиять на изменение не только состава воздуха, но и гидросферы в целом, поскольку значительный вклад в изменение гидрохимических характеристик океанов вносят впадающие в них реки Согласно О.А. Анисимову и др. (2003), за последние 30 лет сток крупных рек России, впадающих в Арктический бассейн, возрос в среднем на 10 %, в то время как сток крупных северных рек Американского континента Маккензи и Юкона, практически не изменился. Причину установить трудно, поскольку увеличение количества осадков в этот период было незначительным и примерно одинаковым на севере Евразии и Америки. Возможно, из-за изменения глубины протаивания многолетнемерзлых пород в Сибири рост температур воздуха сопровождался увеличением внутрипочвенного стока. А на северо-востоке Америки в бассейнах Маккензи и Юкона наблюдалось похолодание. Дополнительный приток пресной воды способствовал увеличению солености поверхностных вод и усилению формирования льда в морях Арктического бассейна, что привело к уменьшению эффекта, связанного с повышением температуры воздуха. Дальневосточные тундровые и притундровые леса также подвержены динамике климата. В Хабаровском крае на 67 % метеостанций отмечается потепление, на 22 % - похолодание и на 11 % – стабильное течение процессов (Морина, 2006). Разнонаправленность изменения климата была всегда, характерна она и для северных условий изучаемого 99 района. При этом принято считать, что ход температуры в почве синхронно изменяется вместе с динамикой воздуха. На самом деле, эти связи значительно сложнее. Так, по среднегодовым значениям температуры в воздухе на метеостанции Аян (рис.1) отмечается рост на 10С, в то время как в почве на глубине 40 см идет снижение почти на полградуса (рис.2). Среднегодовая температура воздуха в Бурукане снизилась на 0,6 0С (рис.3), в тоже время на метеостанции Хейджан температуры как среднегодовые, так и среднелетние (с мая по октябрь) практически стабильна (рис.4,5). Вместе с тем, в в Батомге (рис.6) лето потеплело на 0,80С. -2 -2,5 t, C -3 -3,5 -4 -4,5 -5 Рис.1. Динамика среднегодовых температур на метеостанции Аян,0С 1,6 1,4 1,2 t, C 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Рис. 2. Ход среднегодовых температур почвы на глубине 40 см в Аяне,0С 100 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957 1956 №13 - Аян (0,4) - Год 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 1964 1962 1960 1958 1956 1954 1952 1950 1948 №13 - Аян (ТВ) - Год 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 1964 1962 1960 1958 1956 1954 1952 1950 1948 1946 1944 1942 1940 1938 1936 №29 - Бурукан - Год -4 -4,5 t, C -5 -5,5 -6 -6,5 -7 Рис.3. Динамика среднегодовых температур на метеостанции Бурукан, 0С 1975 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966 1965 1964 1963 1962 1961 1960 1959 1958 1957 1956 1955 1954 1953 1952 №3 - Хейджан - Год -5 -5,5 t, C -6 -6,5 -7 -7,5 Рис.4. Динамика среднегодовых температур на метеостанции Хейджан,0С 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 1964 1962 1960 1958 1956 1954 1952 1950 1948 Лето 8,8 8,6 8,4 t, C 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7 Рис.5. Динамика среднелетних температур на метеостанции Хейджан,0С 101 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 1964 1962 1960 1958 1956 1954 1952 1950 Лето 8,5 8 t, C 7,5 7 6,5 6 5,5 5 Рис.6. Динамика среднелетних температур на метеостанции Батомга,0С Таким образом, изменение климата может оказать серьезное влияние на сложные многоуровенные экосистемы. На современном этапе глобальным климатом называется статистическая совокупность состояний, которые проходит система «атмосфера - океан - суша – криосфера биосфера» за многолетние периоды (климатическая система). В этой связи особенную озабоченность вызывают северные и притундровые леса, в которых необходим космический мониторинг в перечисленной выше системе. Список литературы Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Современное потепление как аналог климата будущего // Физика атмосферы и океана. 2003. №2. С.211 - 221. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычных явлений природы. М.: Мысль, 1988. 522 с. Выгодская Н.Н. Радиационный режим и структура горных лесов. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 259с. Голубова Т.А. Количественные характеристики радиационного режима // Микроклимат СССР.Л.: Гидрометеоиздат, 1967. С.11 - 38. Горшков С. П. Проблемы СО2: пересмотр идей // Изв. ВГО. 1990. Т.118. вып.4. С.297-305. Данилов-Данильян В.И. Стоит ли России радоваться потеплению климата? // Климатические изменения. Взгляд из России. М.: Теис. 2003. С. 13-23. Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 405 с. 102 Тыртиков А.П. Влияние растительности на температуру почв в области многолетнемерзлых грунтов // Вестн. МГУ. Сер. биол. и почвов. 1966. С. 85 - 90 Морина О.М. Метод определения уязвимости экосистем как элемент экологического мониторинга абиотических факторов // Экологические системы и приборы. 2006. №12. С.11 - 14. 103 Г.Г. Осадчая1, Е.С. Хохлова2, Т.Ю.Зенгина3 1 Институт управления, информации и бизнеса, г. Ухта, Республика Коми, Россия , galgriosa@yandex.ru; 2 Филиал ООО «ГазпромВНИИГАЗ», г. Ухта, Республика Коми, Россия el.xoxlova@yandex.ru; 3 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, г. Москва, Россия, tzengina@mail.ru УЧЕТ БИОСФЕРНЫХ И СОЦИАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ГЕОСИСТЕМ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ ПРИ ВОВЛЕЧЕНИИ ИХ В ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ Для северных территорий высший приоритет при вовлечении их в промышленное освоение должно иметь сохранение природного равновесия, которое позволит не только обеспечить рациональное использование ресурсов и охрану среды обитания, но и сохранение потенциала территории для традиционных видов природопользования (Красовская, 2008). Современным гарантом такого равновесного состояния не только регионального, но и глобального уровня можно считать крупнейший в мире Северный Евроазиатский центр стабилизации окружающей среды, частью которого являются обширные, малонарушенные территории севера Европейской части России пока еще не утратившие биосферных функций (Лосев, 2001). В настоящее время притундровые леса Республики Коми представляют собой типичный пример территориального биосферного ресурса, который определен Н.Ф. Реймерсом как участок земной поверхности, несущий общепланетарные биосферные функции (Реймерс, 1990, Региональное…, 2003), участок с минимальным уровнем антропогенного воздействия, с устойчивыми природными экосистемами. В соответствии с теорией биотической регуляции биосферы В.Г. Горшкова (Горшков, 1990) и расчетами Н.Ф. Реймерса (Реймерс, 1994), 104 проведенными для различных зональных сочетаний природных условий, показатель оптимального, т.е. обеспечивающего экологическое равновесие, соотношения между интенсивно эксплуатируемыми и экстенсивно используемыми территориями для южной криолитозоны Большеземельской тундры, где развиты геосистемы притундровых лесов, составляет менее 10 %. В настоящее время идет интенсивное промышленное освоение этой территории, так как она является частью богатейшей Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП), поэтому в перспективе разработка месторождений углеводородного сырья может привести к серьезным экологическим проблемам в этом регионе. Площади земель, вовлеченных в промышленное использование, растут с каждым годом, особенно в лесотундре и крайнесеверной тайге, где леса относятся к притундровым. Большая часть месторождений пока не введена в эксплуатацию, а только планируется к разработке. В то же время, наличие многолетнемерзлых пород (ММП) предопределяет тесную связь устойчивости ландшафтной основы со стабильностью геокриологических условий, формируя достаточно хрупкие и уязвимые для внешнего воздействия экосистемы. Актуальным поэтому является разработка и использование механизмов, которые позволят обеспечить сохранение этой территории и как части Северного Евроазиатского центра стабилизации биосферного равновесия, и как основы традиционного природопользования в регионе. В качестве такого механизма предлагается следующее: на прединвестиционном этапе освоения выявляются ограничения к природопользованию для конкретных природных (зональных) ситуаций и эти ограничения учитываются при территориальном планировании (Осадчая, 2009). Основным лимитирующим показателем при этом является вовлечение в промышленное использование не более 10 % территории. Проведен анализ зональных (для подзон южной лесотундры и крайнесеверной тайги, приуроченной к криолитозоне) и региональных (на уровне региональных ландшафтов в каждой из подзон) особенностей ограничений к природопользованию и выявлены условия сохранения биосферных и социальных функций геосистем притундровых лесов Республики Коми при вовлечении их в промышленное освоение. 105 С точки зрения современного природоресурсного законодательства, определены ограничения, касающиеся использования земельного фонда. Выделяются различного рода охраняемые участки (водоохранные зоны, защитные полосы, особо охраняемые природные территории и т.п.). Однако, ориентируясь только на эти ограничения, сложно сохранить геоэкологические функции территории, обеспечить сохранение ее природоресурсной емкости. Все ограничения к природопользованию предлагается разделить на группы, которые условно обозначим как экологические (законодательные), геоэкологические, природоресурсные и инженерно-геологические (Осадчая, 2009в). Учет значимости того или иного участка с ограничениями проводится на прединвестиционном этапе и учитывается при территориальном планировании. Приоритетными для размещения производственных объектов являются участки без этих ограничений. Экологическими (законодательными) ограничениями считаем ограничения, строго определенные законодательством РФ и субъектов Федерации. К ним можно отнести особо охраняемые природные территории (ООПТ) а также охраняемые природные территории (ОПТ), к которым относятся водоохранные зоны и прибрежно-защитные полосы. Геоэкологическим ограничениями предлагается считать биосфернозначимые объекты, режим использования и охраны которых либо не определен законодательством, либо только декларируется. К ним можно отнести лесопокрытые участки (для них запрещены сплошные вырубки, которые никогда и не проводились) и проточные болота. Природоресурсные ограничения касаются участков, где ведется традиционное природопользование. Это, прежде всего, естественные кормовые угодья (ЕКУ), принадлежащие оленеводческим хозяйствам. В подзонах притундровых лесов и крайнесеверной тайги распространены преимущественно зимние и прогонные пастбища, которые приурочены преимущественно к лесопокрытым участкам. Для определения участков инженерно-геологических ограничений принимаются во внимание разрушающие последствия для природнотехногенных комплексов, которые могут возникнуть при вовлечении в сферу строительства определенных природно-территориальных 106 комплексов (ПТК). Эти ограничения носят вероятностный характер, так как на прединвестиционном этапе известны только самые общие сведения о мерзлотно-инженерно-геологических особенностях территории. К таким участкам относятся геосистемы некоторых болот, выпуклобугристых торфяников, участки развития карста. Иерархия природных геосистем рассматриваемого региона достаточна сложна и содержит для крупнейших геологических структур от пяти до десяти уровней: однако при практической оценке территории используется не более трех уровней: зональный, региональный, локальный (в ранге урочища) ландшафты (Стурман, 2000). Основой для выделения зонального ландшафта служит принадлежность участка к конкретной растительной зоне, регионального – приуроченность к определенной генетической поверхности, урочище – это сложно устроенная природная геосистема, занимающая мезоформу рельефа или ее часть с характерным микрорельефом, определенным сочетанием биоценозов и почвенных разностей (Анненская и др., 1962). В зональном отношении, как уже отмечалось, рассматривается подзона южной лесотундры и северная часть крайнесеверной тайги (относится к криолитозоне). При выделении региональных ландшафтов за основу принималась Государственная геологическая карта РФ М 1:200 000. В зависимости от возраста и генетического типа поверхности выделены следующие типы региональных ландшафтов (Легенда…, 1999) (каждому для удобства присвоен буквенный индекс): А – абразионно-аккумулятивная аллювиально-морская нижнеплиоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 220-330 м; Б – абразионно-аккумулятивная морская среднеплиоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 180-220 м; В – абразионноаккумулятивная морская верхнеплиоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 160-180 м; Г – абразионно-аккумулятивная морская (ледово-морская) эоплейстоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 120 (115) -160 м; Д – абразионно-аккумулятивная морская нижнеплейстоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 90 (100)-115 (120) м; Е – абразионно-аккумулятивная озерно- 107 аллювиальная нижнеплейстоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 70-90 (100) м; Ж – эрозионно-аккумулятивная озерно-аллювиальная среднеплейстоценовая поверхность водоразделов с абсолютными отметками 60-70 м. Кроме того, фрагментами развиты позднеплейстоценовые ландшафты речных террас (З). По долинам рек и ручьев формируется интразональный эрозионно-аккумулятивный аллювиальный голоценовый ландшафт (И). Локальные (на уровне урочищ) ландшафты характеризуется преобладание лесных растительных формаций. Кроме лесов в среднем и крупном масштабах выделяются растительные формации болот, торфяников, тундр, лугов и пойм, которые формируют до 30 видов локальных урочищ. Для каждого урочища свойственно определенное сочетание почв, растительности, микро- и мезорельефа, степени увлажнения, мерзлотных характеристик, современных экзогенных процессов. Лесные урочища доминируют. На втором месте по степени встречаемости в стоят болотные урочища. Основные виды болотных урочищ – кустарниково-кустарничково-моховые с отдельными деревьями (наименее увлажненные), травяно-моховые, грядово-мочажинные, топяные, озерковые. Локально за последние 50 фиксировались участки, на которых произошла полная смена типа урочища: переход болот в разряд выпуклобугристых торфяников, слабое продвижение южной границы ММП к югу. Урочища торфяников представлены двумя основными видами: плоско- и выпуклобугристыми. Последние находятся в крайне нестабильном состоянии: идет интенсивный рост бугров, в межбугровых понижениях активно формируются новообразовании мерзлоты (Осадчий и др., 2008). Урочища тундр заметно развиты в южной лесотундре, редко – в крайнесеверной тайге. Луговые урочища развиты незначительно, приурочены к придолинным участкам. Поемные урочища представлены фитоценозами пойм рек и ручьев. Это интразональный ландшафтный тип. При анализе территории с точки зрения возможности оптимального размещения объектов обустройства без утери биосферных и ресурсных ее функций целесообразно на прединвестиционном этапе использовать в 108 качестве основного методического приема ландшафтный подход (Голубев и др., 1996). На первом этапе исследований в пределах ландшафтной подзоны выделяются региональные типы ландшафтов. Для каждого из региональных ландшафтов на базе информации по ключевым участкам рассматривается его структура на уровне урочищ, особенности гидросети. На втором этапе исследований определялись ограничения к природопользованию для каждого вида урочищ в зависимости от его зональной принадлежности. В качестве обоснования отнесения ПТК к тому или иному виду ограничений использовались ранее проведенные исследования (Осадчая, 2009). Урочища, к которым неприменимы предлагаемые ограничения, считаются ПТК без ограничений к природопользованию. Подобное их определение достаточно условно, так как они также относятся к территориальным ресурсам и представляют биосферную ценность. Однако их лимитированное использование принесет минимальный вред при грамотном промышленном освоении территории. К таким урочищам в подзоне крайнесеверной тайги относятся луговые и тундровые (если не развит карст), а также непроточные кустарниково-кустарничково-моховые болота (последние наиболее часто встречаются). В подзоне южной лесотундры ограничения не определены для непроточных кустарниково-кустарничково-моховые болот, плоскобугристых торфяников, для участков тундр и лугов, которые не используются как оленьи пастбища. На всех названных ПТК строительство возможно, хотя стоимость строительства на них может быть существенно выше, чем на участках оленьих пастбищ или биосфернозначимых лесов. На третьем этапе исследований для каждой природной подзоны выявлялись общие закономерности изменений ограничений к природопользованию в зависимости от принадлежности к определенному региональному ландшафту. Для этого для каждого регионального ландшафта выявлялась структура ограничений к природопользованию. При этом интразональный ландшафт «И» условно рассматривался как составная часть региональных ландшафтов, территорию которых секут водотоки. Соотношения различных типов ограничений и участков без 109 ограничений оценивались в относительных величинах относительно общей площади ландшафта (%). Результаты расчетов представлены на рисунке в графическом виде, что позволят визуализировать зональные и региональные закономерности изменчивости ограничений к природопользованию, выявить наиболее перспективные для промышленного освоения региональные ландшафты. Площадь ограничений 60 % Законодательные 48 40 25 20 6 0 0 100 93 2 86 80 5 5 80 85 5 9 4 11 24 16 5 40 18 Геоэкологические 81 70 67 60 52 48 60 45 55 52 40 34 20 0 0 100 1 93 79 80 67 60 63 55 Природоресурсные 59 43 40 46 41 43 31 30 13 15 39 44 25 20 0 0 Инженерно-геологические 20 0 0 0 2 0,1 0,7 3 9 5 16 16 20 11 19 6 100 100 60 80 Без ограничений 60 39 40 27 15 20 0 0 1 А Б 220-330 * 180-220 * 9 26 6 5 В Г 180-160 * 120(115)-160 Д 90(100)120(115) 7 Е 70-90(100) 18 20 17 11 0 Ж 60-70 З н/п террасы * - Условный индекс регионального ландшафта, абсолютные отметки, м Рис. Зональная и региональная изменчивость ограничений к природопользованию – северная часть подзоны крайнесеверной тайги – подзона южной лесотундры Анализ ограничений к природопользованию на зональном и региональном уровнях показал следующее. Рассматривая региональные ландшафты от более «старых» к «молодым» (с уменьшением абсолютных отметок поверхности) в обеих ландшафтных подзонах площадь 110 законодательных и инженерно-геологических ограничений увеличивается, геоэкологических и природоресурсных – уменьшается (за исключением ландшафта «А» в подзоне южной лесотундры). Площади без ограничений в подзоне крайнесеверной тайги крайне малы и только в ландшафте «Е» (абс. отм. 70-90/100 м) незначительно превышают 10 %. В подзоне южной лесотундры лимитированное освоение без ущерба экологическим и социальным функциям территории возможно практически на всех региональных ландшафтах. Учет площадных количественных и качественных ограничений при освоении южной криолитозоны позволит сохранить биосферные и социальные функции геосистем притундровых лесов, однако предложенный подход возможно реализовать лишь при изменении законодательных и административных элементов управления природопользованием. Например, следует дополнить содержание лицензий на недропользование, оговаривая объем сохранения территориальных биосферных ресурсов, производить недроотвод, ориентируясь на ограничения к природопользованию, возвратить самостоятельный статус экологической экспертизы, при подготовке материалов ОВОС рассматривать территориальный ресурс как отдельный биосферно-значимый объект, усовершенствовать экономический механизм землепользования применительно к биосферно-значимым территориям. Список литературы Анненская Г.Н., Видина А.А., Жучкова В.К. и др. Морфологическая структура географического ландшафта. М.: Изд-во МГУ, 1962. 84 с. Голубев Г.Н., Аршинова М.А., Горшков С.Н. и др. Ландшафтный анализ как основа природопользования./ В кн.: Современные изменения в литосфере под влиянием природных и антропогенных факторов. М.:Недра, 1996. С.114 - 166. Горшков В.Г. Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Теоретические и общие вопросы географии. Т.7. М.: 1990. 238 с. Красовская Т.М. Природопользование Севера России. М.: Изд-во ЛКМ, 2008. 277 с. 111 Легенда Печорской серии листов Государственной геологической карты Российской Федерации М 1:200000 (издание 2-е). Книга 1. Объяснительная записка. Книга 2. Легенда Печорской серии./ Составители Симвалова С.Е., Зархидзе В.С. Главный редактор В.С.Зархидзе. Ухта, 1999. Книга 1, 206 с., Книга 2, 18 с. Лосев К.С. Экологические проблемы и преспективы устойчивого развития России в XXI веке. М.: Изд-во Космосинформ, 2001. 400 с. Материалы XIII геологического съезда Республики Коми. Сыктывкар, 1999. С.41-43 Осадчая Г.Г. Сохранение территориального ресурса как одно из условий устойчивого развития криолитозоны (на примере Большеземельской тундры) // Криосфера Земли, 2009, т.XIII, №4. С.24-31. Осадчий В.В., Осадчая Г.Г.Современная мерзлота южной криолитозоны Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции/ Материалы международной конференции «Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения». Тюмень 21-24 апреля 2008 г. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2008. С. 258-261. Региональное природопользование: учебное пособие / Отв. ред. А.П.Капица. М.: Изд-во МГУ, 2003. С. 307 с. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник. М.: Изд-во Мысль, 1990. 453 с. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Изд-во «Россия Молодая», 1994. 367 с. Стурман В.И. Экологическое картографирование: Учебник. Ижевск, 2000. 260 с. 112 Н.К. Панова1, В. Янковска2 1 Ботанический сад УрО РАН, г. Екатеринбург 2 Институт ботаники АН Чешской республики, г. Брно natapanova@mail.ru ДИНАМИКА ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ПРИТУНДРОВОЙ ЗОНЕ ПОЛЯРНОГО УРАЛА И ЮЖНОГО ЯМАЛА В ГОЛОЦЕНЕ Многочисленными исследованиями установлено, что в течение голоцена происходили значительные изменения климата, которые оказали существенное влияние на динамику растительности. Установление взаимосвязей изменений растительных экосистем с климатическими изменениями в прошлом дает основу для прогнозирования тенденций их развития, что приобретает особую важность в условиях современного глобального потепления. В притундровой зоне древесная растительность произрастает на пределе своего распространения и особенно чутко реагирует на климатические изменения. Известно, что глобальные температурные тренды наиболее контрастно проявляются в высоких широтах. Субарктические районы Евразии в этом отношении можно считать ключевыми к пониманию не только региональных, но и глобальных природных процессов, поскольку они находятся в зоне влияния атлантических воздушных масс. Результаты палеоботанического изучения болот в приуральских районах севера Западной Сибири еще в начале 20-го столетия (Сукачев, 1922; Н. Кац, С. Кац, 1946, 1948 и др.) позволили сделать выводы о значительном продвижении лесной растительности в зону современной лесотундры в послеледниковый период. Исследования динамики растительности и климата в голоцене на Полярном Урале проводились ранее в зоне горно-долинных тундр в северной и южной частях его западного макросклона (Сурова, 1967; Сурова и др., 1971, 1975). На основе данных палинологического, криологического и радиоуглеродного анализов авторами сделан вывод о 113 продвижении лесной растительности, главным образом ели, по рекам в тундровую зону и смыкании лесов западного и восточного склонов по сквозным горным долинам в климатический оптимум голоцена. Район наших исследований расположен на восточном склоне центральной части Полярного Урала, в бассейне р. Собь (левый приток р. Оби), в экотоне верхней границы лесной растительности. В редколесьях преобладает лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.), местами с примесью ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) и березы извилистой (Betula tortuosa Ledeb.). Открытые пространства заняты тундровой растительностью. В кустарниковом ярусе господствует карликовая березка (Betula папа L.), произрастают различные виды ив (Salix lanata L. , S. lapponum L., S. phylicifolia L., S. reticulat L., S. glauca L. и др.), встречается ольховник (Alnus fruticosa Rupr.). Средние высоты пояса лесотундры от 170 до 280 м над ур. м. Подгольцовый пояс образуют почти чистые лиственничники. Верхняя граница лесной растительности проходит на высоте 200-250 м, отдельные куртины лиственницы поднимаются до 300 м. Горно-таежный пояс на восточном склоне Полярного Урала представлен редкостойными елово-лиственничными лесами, их северные форпосты в верховьях р. Соби не поднимаются выше 150-160 м над ур. м. (Шиятов, 1964). Объектами исследований послужили несколько мерзлых торфяников, вскрытых естественными обнажениями в берегах озер и озерков, поднятые над поверхностью воды в виде бугров различной высоты. Глубина разрезов не превышает 2,5 м. 1).Торфяной бугор «Черная горка» [67° 05'с.ш.; 65° 21'в.д.; 170 над ур.м..] находится приблизительно в 10 км восточнее границы между Европой и Азией в пойме р. Большая Пайпудына, левого притока реки Собь, примерно в 100 м от русла реки. 2).Торфяник у озера Перевального [66° 51'с.ш.; 65° 41' в.д.; 283 над ур.м.] расположен в межгорной котловине у юго-восточного отрога горного массива Рай-Из. 3). Торфяник у Черного ручья находится примерно в 1 км к югозападу от оз. Перевального, в той же межгорной котловине, на высоте около 280 м над ур. м. 114 На полуострове Ямал исследован разрез реликтового торфяника, вскрытого обнажением на западном берегу оз. Нюлсавейто [67˚ 32' с.ш.; 70˚ 10' в.д.; 57 м над ур.м.]. Глубина разреза 250 см. Озеро находится в верховьях р. Хадытаяха, в зоне субарктических южных крупнокустарниковых тундр. В его окружении на плакорах распространены фитоценозы с преобладанием карликовой березки, ив, морошки (Rubus chamaemorus), зеленых мхов. В долине р. Хадытаяха произрастают лесные сообщества, образованные лиственницей сибирской с участием ели сибирской и березы извилистой Климат в районах исследования континентальный, субарктический, с продолжительной холодной зимой и коротким прохладным летом. Основной метод исследования – палинологический анализ. Возраст отложений определялся с помощью радиоуглеродного датирования. По спорово-пыльцевым диаграммам торфяников у оз. Перевального и Черной горки выделены 4 основных палинозоны (Панова и др., 2003; Jankovska et al., 2006). 1. Зона доминирования пыльцы берез, главным образом, кустарниковых видов (Betula sec. Nanae+ Fruticosae), и травянистых растений (Poaceae, Cyperaceae, Artemisia, Chenopodiaceae и др.) в нижнем слое минерализованных озерных отложений, отражающая холодные условия тундры / лесотундры. 2. Зона максимума пыльцы ив, а также зеленых мхов (Bryales) и водорослей (Algae) – в верхней части озерных отложений, характеризующая некоторое потепление, распространение кустарников и начало зарастания водоема. 3. Зона преобладания пыльцы берез (Betula seс. Betula) и осок (Cyperaceae) в нижней части торфа отражает начало заболачивания и торфообразования, произрастание редкостойных лиственничноберезовых лесов, и дальнейшее потепление. 4. Зона господства пыльцы ели в основной части торфа соответствует таежным лесам с преобладанием ели и наиболее теплому периоду голоцена. 115 5. Зона уменьшения участия пыльцы ели и увеличения – берез и кустарников (Alnus fruticosa, Betula nana) выделена в верхней части торфа только у оз. Перевального. В разрезе торфяного бугра Черная горка эти отложения не представлены, т.к. его поверхность разрушена под действием криогенных и эоловых процессов. Спектры свидетельствуют о похолодании, изреживании древостоев, отступлении ели. В соответствии с датировками, зоны 1 и 2 относятся к предбореальному, зона 3 – бореальному, зона 4 – атлантическому, зона 5 – суббореальному периодам голоцена. Радиоуглеродные даты, полученные для разреза Черная горка, ограничивают возраст органогенных отложений от 9800 до 5500 С14 лет назад (Jankovska et al., 2006). Торфонакопление началось в бореальном периоде около 8600 лет назад, а начало доминирования ели – не ранее 8000 лет назад. В торфянике у оз. Перевального начало торфообразования определяется датой 9270±110 (ЛУ-6424), а начало резкого подъема кривой пыльцы ели – 9030±80 (ЛУ-6425). В торфянике у Черного ручья, согласно датировкам, торфообразование началось также в бореальном периоде. Для нижнего слоя торфа (гл. 130 – 140 см) получена дата 8530 ± 50 (СОАН-3028) (Кошкарова и др., 1999). Спорово-пыльцевая диаграмма этого торфяника характеризует более молодые отложения. В ней выделено 2 палинозоны (Panova et al., 2010). Зона преобладания пыльцы ели (на глубине от 60 до 120 см) соответствует палинозоне 4 на диаграммах оз. Перевального и Черной горки и относится ко второй половине атлантического периода. Возраст слоя торфа от 100 до 120 см определен датой 5655± 40 (СОАН-3106). Зона уменьшения количества пыльцы ели и увеличения – берез, кустарников и травянистых растений в верхних 60 см торфа сопоставляется с палинозоной 5 на диаграмме торфяника у оз. Перевального и соответствует суббореальному периоду. В этом разрезе более контрастно проявились изменения в составе растительности, отражающие климатические колебания в суббореале. 116 Кратковременное сухое похолодание в начале – около 4500 лет назад символизирует резкое уменьшение содержания пыльцы ели и увеличения берез в спектре на глубине 50-60 см. Новый подъем кривой пыльцы ели (на глубине 30-50 см) характеризуют более теплые и влажные условия середины суббореального периода. Уменьшение роли ели и увеличение количества пыльцы кустарников и травянистых растений в верхних 30 см торфа отражают похолодание во второй половине периода. Таким образом, по результатам палинологического и радиоуглеродного анализа трех разрезов торфяников на восточном склоне Полярного Урала представляется следующая динамика развития растительности и климатических условий в голоцене в исследуемом районе. В начале послеледниковья, в предбореальном периоде, который для Северной Евразии датируется интервалом 10300-9200 лет назад (Хотинский,1977) преобладала травяно-кустарниковая растительность (карликовая березка, ивы, ольховник, злаки, осоки, полыни, маревые, разнотравье) в сочетании с лиственнично-березовым редколесьем, сохранявшая черты остаточного позднеледникового растительного комплекса. Климатические условия были холодными и довольно сухими. В бореальном периоде (9200-8000 лет назад) началось потепление и распространение древесной растительности, прежде всего лиственницы и березы, а вслед за ними – ели. В это время формируются редкостойные лиственнично-березовые леса с примесью ели, с кустарниковыми березками, ольховником, можжевельником в подлеске. Атлантический период (8000-5000 лет назад) выделяется как наиболее теплое и влажное время голоцена. В зоне современной лесотундры произрастали таежные леса с преобладанием ели, с участием березы и лиственницы. Появление пыльцы пихты (Abies sibirica) в отложениях второй половины атлантического периода свидетельствует о продвижении границ ее распространения к северу, а следовательно, еще более мягких климатических условиях этого времени. Можно утверждать, что пояс таежных лесов на восточном склоне Полярного Урала в это время продвигался вверх по горным склонам на 100-120 м выше современного предела его распространения. 117 В начале суббореального периода произошло похолодание, вызвавшее деградацию лесной растительности, но в дальнейшем климатические условия суббореала были теплее современных. На исследуемой территории произрастали лиственнично-березово-еловые леса. Значительное похолодание, приведшее к прекращению торфонакопления, промерзанию торфяников и смене таежных лесов лесотундрой, произошло, по разным данным (Хотинский, 1982; Хантемиров, Шиятов, 1999), около 3200-3400 лет назад. По разрезу торфяника у оз. Нюлсавэйто получено 5 радиоуглеродных дат, определяющих возраст отложений временем от 8000 до 5000 лет назад, т. е. атлантическим периодом голоцена (Панова и др., 2010). На спорово-пыльцевой диаграмме выделено 8 палинозон, отражающих этапы развития растительности от елово-лиственничноберезовой лесотундры в начале периода до таежных еловых лесов с примесью березы и лиственницы в климатический оптимум голоцена и последующего изреживания древостоев до лесотундры и кустарничковоерниковой тундры в постатлантическое время. В период от 7500 до 5500 лет назад климатические условия на Южном Ямале были значительно теплее современных. В зоне современных южных субарктических кустарниковых тундр на плакорах произрастала лесная растительность из лиственницы, ели, березы, с ерниковым и травяно-кустарничковым покровом, с ивняками и ольшаниками в понижениях. Наиболее теплые, гумидные условия установились около 6500 лет назад. К этому времени в регионе сформировались леса таежного типа с преобладанием ели. По данным дендрохронологических и радиоуглеродных исследований погребенной древесины на Ямале (Хантемиров, Шиятов, 1999), распространение лиственницы в зону тундры началось около 9000 лет назад, а наиболее благоприятным периодом для произрастания древесных растений, в том числе ели, по их данным, была вторая половина атлантического времени, что соответствует нашим выводам о распространении в это время на Южном Ямале таежных березово-еловых лесов с лиственницей. 118 Сравнивая современные метеоданные для подзоны кустарниковых тундр Западной Сибири (Савина, Хотинский, 1982) и подзоны северотаежных елово-лиственничных лесов, подобных произраставшим, по нашим данным, на Южном Ямале в среднем голоцене, можно предположить, что летние температуры в это время на Ямале были на 3-5 градусов выше, а зимние почти не отличались от современных. Полярная граница распространения хвойных на Ямале в это время проходила на 1015 км севернее современной (Хантемиров, Шиятов, 1999). Сильное похолодание во второй половине суббореального периода привело к замедлению торфообразования и последующему промерзанию торфяников, а граница леса на Ямале значительно отступила к югу. Это произошло, по дендрохронологическим данным, около 3400 лет назад. Сравнительный анализ стратиграфии разрезов и спорово-пыльцевых диаграмм Полярного Урала и Южного Ямала выявляет как общие тенденции в динамике растительности в послеледниковый период, обусловленные глобальными климатическими изменениями в голоцене, так и региональные различия, связанные с широтно-зональным расположением районов исследования. Облесение позднеледниковой тундры лиственницей и березой на Полярном Урале происходит уже на рубеже предбореального и бореального периодов, около 9500 лет назад, а 8-9 тысяч лет назад началось интенсивное распространение ели, раньше у оз. Перевального, позднее – в более северной долине р. Пайпудына. На Южном Ямале распространение древесной растительности (лиственницы и березы) началось около 9000 лет назад, а ель появилась около 7000 лет назад. Таким образом, с нарастанием общей теплообеспеченности в голоцене прослеживается последовательная пространственно-временная динамика распространения древесной растительности с юга на север и в горы вдоль восточного склона Уральского хребта. В климатический оптимум голоцена (5000-7000 л.н.), по палинологическим данным, на территории современной лесотундры Полярного Урала и субарктической кустарниковой тундры Южного Ямала произрастали таежные леса с преобладанием ели. В это время растительность отличалась наибольшим фиторазнообразием и полнотой лесных сообществ. 119 Динамику лесной растительности в экотоне ее верхней границы в исследуемом районе Полярного Урала за последние полторы тысячи лет позволили проследить дендрохронологические исследования (Shiyatov, 2003; Шиятов, Мазепа, 2007 и др.). По данным авторов, наибольшее продвижение лиственничных редколесий вверх по горным склонам (до 340 м) наблюдалось в т.н. малый климатический оптимум (IX-XIII вв.). Во время т.н. малого ледникового периода (XIV-XIX вв.) верхняя граница лесной растительности снизилась до 250 м. Новый подъем начался в 20 веке, когда произошло существенное потепление и увлажнение климата, продолжающееся до настоящего времени. Пространственно-временная динамика лесотундровых сообществ на Полярном Урале в 20 веке на протяжении многих лет изучается С.Г. Шиятовым с сотрудниками (Шиятов и др., 2005 и др.). Ими установлено, что за последние 90 лет значительно увеличились площади редколесий и лесов за счет облесения тундр, увеличения густоты и сомкнутости древостоев. Однонаправленный характер смен растительных сообществ от тундры к сомкнутому лесу и анализ климатических данных свидетельствуют о том, что эти смены обусловлены потеплением и увлажнением климата. На полуострове Ямал при изучении возрастной структуры лиственницы сибирской в редколесьях долин северных рек вблизи полярной границы леса за последнее столетие была установлена прямая зависимость возникновения новых поколений лиственницы от температуры воздуха июля в первые годы жизни подроста (Хантемиров и др., 2008). Учитывая тот факт, что экспансию древесной растительности в основном определяет интенсивность лесовозобновления, и в связи с наблюдаемым трендом повышения температуры июля, авторы прогнозируют повышение густоты лиственничников в экотоне полярной границы леса на Ямале и возможное продвижение этой границы на север. Работа выполнена при поддержке Программы Президиума РАН № 12-П-4-1060. Список литературы 120 Кац Н.Я., Кац С.В. История растительности болот севера Сибири как показатель изменений послеледникового ландшафта // Тр. Ин-та геогр. АН СССР, 1946, т. 37. С. 331–348. Кац Н.Я., Кац С.В. Стратиграфия торфяников Приобского Севера // Тр. Комиссии по изучению четвертич. периода, 1948. т. 7, вып.1. С. 15– 54. Кошкарова В.Л., Карпенко Л.В., Орлова Л.А. Динамика растительности и верхней границы леса в голоцене на Полярном Урале // Экология, 1999, № 2. С. 121–125. Мазепа В.С., Шиятов С.Г. Климатогенная динамика верхней границы леса на Полярном Урале за последние полторы тысячи лет // Динамика экосистем в голоцене. Материалы Второй Росс. науч. конф. 12–14 октября 2010 г. Екатеринбург, 2010. С.129–134. Панова Н.К., Трофимова С.С., Антипина Т.Г., Зиновьев Е.В., Гилев А.В., Ерохин Н.Г. Динамика растительности и экологических условий в голоцене на Южном Ямале (по данным комплексного анализа реликтового торфяника) // Экология, 2010, № 1. С.22–30. Панова Н.К., Янковска В., Корона О.М., Зиновьев Е.В. Динамика растительности и экологических условий на Полярном Урале в голоцене // Экология, 2003, № 4. С. 248–260. Савина С.С., Хотинский Н.А. Зональный метод реконструкции палеоклиматов голоцена // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука, 1982. С. 231–244. Сукачев В.Н. К вопросу об изменении климата и растительности на севере Сибири в послетретичное время // Метеорологический вестник, 1922, т. 32, № 1–4. С. 25–43. Сурова Т.Г. О развитии растительности Полярного Урала в голоцене // Вестник МГУ. Биология-почвоведение. 1967, N 2. C. 66–74. Сурова Т.Г., Троицкий Л.С. О динамике растительного покрова, климата и оледенения на Полярном Урале в голоцене (по данным палинологических исследований) // Палинология голоцена. М., 1971. С. 122–135. 121 Сурова Т.Г., Троицкий Л.С., Пуннинг Я.М. Палеогеография и абсолютная хронология голоцена Полярного Урала // Изв. АН ЭССР. Химия-геология, 1975, т. 24, № 2. С. 152–159. Хантемиров Р.М., Сурков А.Ю., Горланова Л..А. Изменения климата и формирование возрастных поколений лиственницы на полярной границе леса на Ямале // Экология, 2008, № 5. С 323–328. Хантемиров Р.М., Шиятов С.Г. Основные этапы развития древесной растительности на Ямале в голоцене // Экология, 1999. № 3. С. 163–169. Хотинский Н.А. Голоцен Северной Евразии. М.: Наука, 1977. 200с. Хотинский Н.А. Голоценовые хроносрезы: дискуссионные проблемы палеогеографии голоцена // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука, 1982. С. 154–162. Шиятов С.Г. Динамика верхней границы леса на восточном склоне Полярного Урала (бассейн реки Соби). Дис… канд. биол. наук. Свердловск, 1964. Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В. Пространственновременная динамика лесотундровых сообществ на Полярном Урале // Экология, 2005, № 2. С. 83–90. Jankovska, V., Andreev, A.A. & Panova, N.K. Holocene environmental history on the eastern slope of the Polar Ural Mountains, Russia // Boreas, 2006, vol. 35. P. 650–661. Shiyatov Stepan G. Lates of Change in the Upper Treeline Ecotone in the Polar Ural Mountains // Pages News. Past Global Changes, vol. 11, № 1 – April. 2003. P. 8–10. И.Н. Поспелов Государственный природный биосферный заповедник «Таймырский», г. Хатанга, Россия, taimyr@orc.ru ОСОБЕННОСТИ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЛЕСНОГО ПОЯСА НА СЕВЕРНОМ ПРЕДЕЛЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛЕСА В ЕВРАЗИИ (СЕВЕР АНАБАРСКОГО ПЛАТО) 122 Восток Таймыра – самое северное в России и мире место существования древесной растительности, на востоке Северо-Сибирской низменности редколесья достигают 72°31' с.ш. (участок «Лукунский» Таймырского заповедника), а отдельные деревья отмечаются до широты 72°55' (устье р. Попигай). При этом на южной границе низменности редколесья имеют северотаежный, а не лесотундровый облик – сомкнутость на плакорах достигает 0,5, а в долинах рек и выше, существенен ярус подроста. К югу от этих лесных массивов находятся Анабарское и Котуйское плато, где распределение растительности подчиняется закономерностям высотной поясности. Для большинства горных систем, находящихся на северном пределе распространения лесной растительности (Хибины, Полярный Урал, Верхоянский хребет, Колымское нагорье и др.), высотная ее поясность хорошо исследована и описана, например, В.Б. Куваевым (2006), в частности, он же детально описал высотную поясность плато Путорана, ограничивающего Северо-Сибирскую низменность западнее описываемого района. Анабарское плато, достигающее в центральной части высоты 908 м, в этом отношении до недавнего времени почти не было исследовано, и в некоторых схемах районирования вообще не считалось районом высотной поясности. Исследования сотрудников заповедника «Тамырский», проводившиеся на Анабарском и Котуйском плато в 2003-2011 г., позволили собрать относительно полные данные о высотной поясности растительности этих районов. Предлагаемая работа представляет первые данные об одном из аспектов высотной поясности Анабарского плато – высоте и особенностях верхней границы древесной растительности. Анабарское плато является одним из самых древних геологических объектов Земли, центральная его часть – Анабарский кристаллический щит, имеет геологический возраст свыше 3 млрд. лет. Эта центральная часть имеет высоту до 908 м н.у.м., сложена кристаллическими породами – гнейсами, анортозитами, гранитами; рельеф представляет из себя сглаженные плато с относительными высотами 400-500 м. Плато окаймлено менее древними структурами – протерозойскими, сложенными метаморфизированными песчаниками и строматолитовыми известняками; 123 нижне-палеозойскими карбонатными осадочными породами разных типов. Эти районы характеризуются платообразным рельефом довольно высокой расчлененности, абсолютные высоты достигают 650 м н.у.м., перепады высот – до 500 м. Наконец, с севера Анабарское плато обрамлено кряжем Хара-Тас, который является продолжение трапповых структур плато Путорна на северо-восток, сложен базальтами, долеритами, диабазами; абсолютные высоты постепенно снижаются с 700 м на западе до 350 на крайнем востоке у р. Попигай. Интересным моментом в истории плато является тот факт, что в его пределах отсутствовало четвертичное оледенение, имелись лишь крайне небольшие по размерам каровые и долинные ледники, таким образом, фактор оледенения практически не влиял на развитие растительности района. Практически единственной лесообразующей породой района исследований является лиственница Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), на востоке плато имеющая уклонения в сторону L. cajanderi Mayr. В нижнем горном поясе она образует преимущественно кустарниковокустарничково-моховые леса с сомкнутостью 0,4 - 0,6, редко выше; в центральных районах плато сменяющиеся преимущественно кустарничково-лишайниковыми. В северных районах (рр. Фомич и Эриечка) лесная растительность представлена островными редколесьями и рединами с сомкнутостью 0,1 - 0,4. Другие древесные породы – ель сибирская (Picea obovata Ledeb.) и береза извилистая (Betula tortuosa Ledeb.), не играют существенной роли в сложении лесной растительности и не доходят до ее верхней границы (кроме единичных случаев), и, весьма вероятно, являются реликтовыми (Поспелова, Панкевич, Поспелов, 2008). В процессе работ нами были обследованы центральная, северная и западная части плато вдоль долин рр. Котуйкан, Котуй, Маймеча, Эриечка, Фомич, Попигай; это позволило охватить практически весь спектр морфоструктур горного массива и его северного макросклона. Было проведено более 500 GPS-засечек верхней границы древесной растительности, и для всех районов исследований охарактеризован ее характер. Также был проведен детальный анализ общедоступной спутниковой съемки на описываемый район, на основе которой были 124 составлены крупномасштабные ландшафтные карты на 8 ключевых участков в разных районах. В результате было выделено 5 вариантов верхней границы лесного пояса в разных районах Анабарского и Котуйского плато (рис.). 1) Центральные районы Анабарского плато (архейские и протерозойские структуры). Верхняя граница лесной растительности проходит на высоте 450 - 500 м2, отдельные деревья лиственницы могут встречаться до высоты 600 м. По вертикальному профилю леса постепенно изреживаются от 0,4 - 0.5. внизу профиля до 0.2 вверху, переходный подгорный пояс в каком-либо виде отсутствуют, леса сразу сменяются кустарниково-кустарничково-моховыми и кустарниково-лишайниковыми горными тундрами, хотя и в них могут встречаться отдельные угнетенные, а часто и вполне благоденствующие деревья. Свидетельств более высокого положения лесной границы в прошлом, отмеченных в других районах (пни, стволы) нет. 2) Западная периферия Анабарского плато и Котуйское плато (верхнепротерозойские и палеозойские структуры). Верхняя граница лесной растительности проходит на высоте 350 - 450 м, отдельные деревья отмечаются до высоты 500 м. Так как в этом районе плато редко поднимается выше 400 м, о высотной поясности можно судить лишь по немногим участкам. Преобладающая высота плато здесь составляет 350 м и все оно занято лесами и редколесьями с сомкнутостью 0,2 - 0,5, преимущественно кустарниково-кустарничково-моховыми с 2 кустарниковыми подъярусами. Верхний имеет высоту 2-2,5 м, состоит из ольховника кустарникового (Duschekia fruticosa), ив боганидской и енисейской (Salix boganidensis, S. jenisseensis), нижний до 1 м из ив сизой, шерстистой, скальной, копьевидной (S. glauca, S. lanata, S. saxatilis, S. hastata), березки тощей (Betula exilis), багульника болотного (Ledum palustre s.l.), выраженным ярусом подроста и напочвенным кустарничковотравяно-моховым покровом. Именно такие леса можно считать зональным типом для описываемого района, в различных вариациях они встречаются на всех относительно плоских поверхностях лесного пояса, а также на равнине у северного подножья Анабарского и Котуйского плато. На 2 Здесь и далее приводятся абсолютные значения высот (над уровнем моря) 125 немногих возвышенностях, поднимающихся выше лесного пояса, присутствует незначительный (не более 50 м по высоте) пояс подгорных редин с сомкнутостью 0,1 и менее, с рододендроново-кустарничковомоховым (Rhododendron adamsii) нижним ярусом. В нем и несколько выше наблюдаются многочисленные старые пни и гнилые стволы, свидетельствующие о более высокой границе древесной растительности в прошлом. 3) Северные районы плато (также верхнепротерозойские и палеозойские структуры). Верхняя граница лесной растительности сильно изменчива в зависимости от конкретных условий и изменяется от 250 до 350 м. Здесь она обусловлена не столько вертикальными микроклиматическими условиями, сколько составом горных пород, и, вероятно, сильными зимними ветрами. Почти весь этот район сложен карбонатными породами (известняки, доломиты), сильно подверженными выветриванию и криотурбационным процессам в сезонно-талом слое, который может достигать значительной мощности (до 1.2 м). По косвенным признакам, в зимнее время здесь постоянны ветры ураганной силы, до 20 % отдельных деревьев, встречающихся выше границы леса, испытали ветровальное действие. Вообще лесной пояс здесь представлен фрагментами и даже в долинах рек это отдельные небольшие участки редколесий с сомкнутостью не более 0,3. Верхняя граница леса на склонах долин довольно резкая, но в большинстве мест присутствует выраженный подгольцовый пояс рододендроново-кустарничково-моховых редин, описанных для предыдущего района. Отдельные деревья в крайне угнетенной форме и стланиковая форма лиственницы встречаются до максимальных в районе высот (416 м), повсеместно встречаются старые стволы и пни лиственниц, что говорит о том, что в недавнее время все эти плато были заняты, по крайней мере, рединами. 4) Северная часто Котуйского плато (мезозойские трапповые излияния и складчатые структуры). Характеризуется наибольшими в этой части высотами – до 750 м и наличием полного спектра высотных поясов (3 - 4). Верхняя граница лесной растительности довольно стабильна и проходит на высоте 300 - 350 м, на верхней границе древесная растительность обрывается довольно резко, пояс подгорных редин не выражен, зато 126 присутствует пояс альпийских лугов, местами остепненных, протяженностью до 100 м по высоте, относительно постоянный в западной части района и более дискретный в восточной. Рис.1. Районирование Анабарского и Котуйского плато по характеру высотной поясности и особенностям верхней границы лесной растительности. А) северная граница леса на Северо-Сибирской низменности; Б) граница горных сооружений; В) границы выделенных районов (номера районов соответствуют тексту ниже). 127 Такая структура поясности в первую очередь связана с высокой расчлененностью района – средневысотные (200 - 400 м) относительно плоские поверхности практически отсутствуют. Непосредственно в лесном поясе лесная растительность здесь наиболее близка к северотаежной, а также занимает сравнительно небольшие площади в долинах рек. Для верхней части лесного пояса характерны плотные редколесья и леса с густым (до 100 %) ольховниковым подлеском, простирающиеся практически до верхней границы древесной растительности. Отдельные деревья лиственницы встречаются до 380 м, а лиственничный стланик – до 450 м, именно в этом районе сообщества с участием стланика лиственницы распространены наиболее широко. Признаков существования древесной растительности выше современной границы леса в прошлом практически не отмечено. 5) Низкогорья северного макросклона кряжа Хара-Тас и его северных отрогов (мезозойские траппы и интрузивные излияния). Верхняя граница леса проходит на высоте 150-200 м, на северных изолированных отрогах кряжа опускаясь до 100 м. Лесная растительность обрывается резко, пояс подгорных редин практически отсутствует, зато присутствует пояс сомкнутых ольховников с отдельными деревьями лиственницы, особенно выраженный на западе района. В восточной части района нижний пояс представлен лесами и редколесьями северотаежного типа, кустарниковокустарничково-травяно-моховыми, с невыраженным фрагментарным ярусом подроста, к востоку они сменяются редколесьями, на крайнем севере кряжа – рединами (собственно, в этой части лесной пояс практически отсутствует), но вновь сменяются лиственничниками северотаежного типа в Попигайской котловине (астроблеме). Отдельные деревья встречаются до 300 м н.у.м., также как и признаки существования здесь древесной растительности в прошлом. Крайнюю неустойчивость горных лесов в этом районе показывают участки сплошных вырубок начала-середины ХХ века в районе пос. Каяк – они полностью заняты сплошными сомкнутыми ольховниками, в которых сохранились только невырубленные деревья лиственницы, весь подрост заглушается ольховниками и гибнет в молодом возрасте. 128 На участке стыка трех последних районов находится единственное место, где на верхнюю границу лесной растительности выходит ель сибирская (северный берег р. Эриечка в нижнем течении). Здесь имеется небольшой (около 1 км2) участок елово-лиственничной о редины крайне низкой сомкнутости, но примерно с равным соотношением ели и лиственницы. Это может свидетельствовать о том, что ель не является современным расселяющимся в районе видом, а сохранилась здесь с более древних времен. Кроме этого участка, ель также выходит на водоразделы в среднем течении р. Маймеча; все остальные встречи ели (Поспелова, Панкевич, Поспелов, 2008) так или иначе связаны с речными долинами (поймы, террасы, придолинные склоны). Из вышесказанного следуют следующие выводы: 1) В существующих понятиях определений высотных вариантов горных экосистем, несмотря на низкие абсолютные высоты, большую часть Анабарского плато следует отнести к среднегорьям, так как здесь присутствуют 2 - 3 и более поясов растительности, и лишь юго-западную часть – к низкогорьям; 2) Современная верхняя граница леса находится в стабильном состоянии, лишь в центральных районах Анабарского плато наблюдается некоторая тенденция к ее поднятию. 3) В недавнее время (нижний голоцен) в северных районах плато граница древесной растительности находилась на 100 - 150 м выше современной, причем это было связано не столько с более теплым климатом, сколько с иным (менее ветреным) мезоклиматом района. Это согласуется с данными о распространении лесной растительности в голоцене (Белорусова, Ловелиус, Украинцева, 1987), согласно которым 6 9 тыс. лет назад ее граница проходила на 50 км севернее современной. 4) Современные горно-лесные экосистемы, особенно на верхней высотной границе леса, несмотря на стабильность, весьма неустойчивы к внешним воздействиям, и вряд ли возможно их естественное восстановление при существенных нарушениях. Список литературы: 129 Белорусова Ж.М., Ловелиус Н.В., Украинцева В.В.Региональные особенности изменения природы Таймыра в голоцене // Бот.журн. 1987. Т.72. № 5. С.610-618. Куваев В.Б. Флора субарктических гор Евразии и высотное распределение ее видов. М. Изд-во КМК. 2006. 568 с. Поспелова Е.Б., Панкевич С.Э., Поспелов И.Н. О произрастании ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в бассейне р. Kотуй (северо-восток Cреднесибирского плоскогорья). // Ботан. журн. Т.93. № 11. 2008. С. 17041708 А.А. Пугачев, Е.А.Тихменев Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, г. Магадан, Россия etikhmenev@north-east.ru ОСОБЕННОСТИ ПОЧВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЭКОСИСТЕМАХ КЕДРОВОГО СТЛАНИКА (PINUS PUMILA (PALL.) REGEL) ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ Биологическая продуктивность является интегральным показателем взаимодействия факторов природной среды, влияющих на формирование и особенности функционирования экосистем. Растительный покров рассматриваемой территории относится к горно-долинному Верхнеколымскому округу Колымско-Верхоянской континентальной провинции лиственничных редколесий Восточно-Сибирской подобласти светлохвойных лесов (Колесников, 1961). Более 35 % лесопокрытой площади рассматриваемой территории приходится на сообщества кедрового стланика, который формирует высотные и широтные пределы лесной растительности, являясь самым северным орехоплодным видом. На Северо-Востоке кедровый стланик проникает за Северный полярный круг и в отдельных случаях достигает 69008 (Стариков, 1961, Хоментовский, 1995). Наиболее продуктивные кедровостланиковые комплексы представлены на северном побережье Охотского моря, что обусловлено 130 воздействием воздушных тихоокеанских вторжений смягчающих континентальность климата (Тихменев, 1987; Тихменев и др., 2006). В этих условиях надземная фитомасса стланиковых сообществ достигает 43,0 т/га, что вполне сопоставимо с северотаежными лесами Европейской части и рядом типов леса средней тайги в Западной и Центральной Якутии (Поздняков, 1975; Гортинский и др., 1975). По величине годичного прироста (1,3 -3,8 т/га.год) экосистемы кедрового стланика относятся к очень малопродуктивным и малопродуктивным природным комплексам (Родин, Базилевич, 1965). В зависимости от экологических условий и возраста растений, участие основных компонентов фитомассы в создании прироста варьирует в широких пределах: фотосинтезирующих органов от 48 до 64 %, многолетних одревесневших частей от 7 до 24 % и корней от 20 до 33 % от величины общего прироста. Особенностью характеризуемых экосистем является то, что более половины прироста приходится на кедровый стланик. Это существенно отличает кедрово-стланиковые заросли от ландшафтов лесотундры, в которых динамика растительной массы обусловлена, в основном, напочвенным покровом (Родин, Базилевич, 1965). Прирост фитомассы рассматриваемых экосистем близок к приросту тундр восточно-европейского Севера (Данилов, 1958), кустарничковых тундр Хибинских гор (Чепурко, 1972) и составляет около половины годового прироста северотаежных лесов Архангельской области (Руднева и др., 1966).Следовательно, по величине и структуре годичного прироста кедрово-стланиковые заросли близки с типичными тундровыми сообществами. Общая надземная фитомасса стланиковых сообществ изменяется от 25,96 до 58,59 т/га, что по 10-бальной шкале продуктивности соответствует V и VI группам (Родин, Базилевич, 1965). Для сравнения, зональные типы растительности – кустарниковая тундра и лесотундра, наиболее близкие по условиям произрастания к кедровостланиковым фитоценозам, имеют на одну группу ниже. Это объясняутся тем, что биология, форма роста, продуктивность и другие признаки кедрового стланика резко отличаются от кустарников Европейского и Сибирского Севера. Формируемые им экосистемы по запасам биомассы вполне сопоставимы с лесами европейской северной тайги (Гортинский и др., 1975). В то же время структура фитомассы 131 кедровостланиковых ценозов и лесов таежной зоны имеют существенное различие. В частности, на стволовую древесину в кедровостланиковых зарослях приходится много меньше древесины, а на ветви – больше, чем в высокоствольных древостоях. В стланиковых сообществах очень велики также запасы ассимилирующих органов: 2 – 12 т/га. Аналогичные показатели присущи и другим районам ареала кедрового стланика. Так, для альпийской зоны о. Хоккайдо в Японии (Shidei, 1963) также отмечен запас хвои в 2,2 т/га. В.Н. Моложников (1975) для Прибайкалья указывает наибольшие запасы ассимилирующих органов в брусничнозеленомошных кедровниках – 10,2 – 13,3 т/га, наименьшие в мертвопокровных – 4,0 т/га. Сравнительно большие запасы хвои, а отсюда и площадь ассимиляционного аппарата, обусловлена приспособительной реакцией стланика к существованию в суровых условиях среды и обеспечивает ему возможность накапливать значительные ежегодные приросты древесины и других органов при коротком вегетационном периоде. Об этом свидетельствует и отношение фотосинтезирующих органов к многолетним частям в сообществах стланика в условиях Верхней Колымы: на плато – 1 : 2,7, на склоне – 1 : 7,6. Для сравнения, в кедровостланиковых зарослях Северного Охотоморьья это соотношение изменяется в пределе от 1 : 5,9 до 1 : 6,2. Следовательно, повышение континентальности и общей суровости климата проявляется в климаксовых сообществах кедрового стланика резким увеличением участия стволовой древесины и ветвей в составе надземной фитомассы. Роль кустарничков в рассматриваемых экосистемах невелика: от 3,4 % в кедровнике шикшево-долгомошном до 11,5 % в кедровнике шикшево-бруснично-лишайниковом. В составе большинства кустарничков доминируют многолетние, а у брусники и толокнянки – фотосинтезирующие органы. Запас отмерших органов растений в 1,9 – 7,2 раза меньше запасов надземной фитомассы. Однако, следует иметь в виду, что если в надземном живом веществе отношение фотосинтезирующих органов к многолетним частям варьирует от 1,0 : 1,6 до 1,0 : 5,4, то в составе опада данное отношение характеризуется обратными величинами: 3,2 : 1,0. К особенностям структуры накапливающего опада растений следует отнести также увеличение роли 132 кустарничков в массе отмерших частей до 13,1 – 26,2 %. В частности, масса опада брусники в 1,4 – 1,7 раза превышает ее фитомассу, голубики – 1,3 раза, толокнянки – 2 раза. Это свидетельствует о несоответствии темпов поступления опада на поверхность почвы со скоростью его разложения. Накопление растительной массы в почвах исследованных фитоценозов в 1,2 – 1,5 раза превышает запасы надземной биомассы. Общим свойством почв кедровостланиковых зарослей явлется ,,прижатость,, корневых систем к поверхностным горизонтам. В них находятся подземные части ствола стланика, почти все крупные, средние и основной запас мелких корней. По-видимому, насыщенность растительной массой маломощного (5 – 15 см) слоя в профиле почв является одним из основных факторов поддержания устойчивости кедровостланиковых ландшафтов в экстраэлювиальных условиях. Визуальное изучение мелких корней в минеральных горизонтах показало, что значительная часть их мертва. Это косвенно указывает на возможность микотрофного питания, что согласуется с представлениями А.Е. Катенина (1964, 1975) о преобладании на Крайнем Севере этого типа питания над обычным питанием. Запас отмерших надземных частей в 1,9 – 2,6 раза меньше запасов надземной фитомассы. Его структура в общем коррелирует с таковой живых органов растений. Обращает на себя внимание варьирование отношений между надземными и подземными органами высших растений. Если в кедровостланиковых зарослях верховьев Колымы это отношение варьирует от 1,0 : 1,5 до 1,0 : 1,3, то в кедровостланиковых фитоценозах Охотоморья оно сужается до 1,0 : 1,2 – 1,0 : 1,0, т.е. фитоценозы в неблагоприятных экологических условиях интенсивнее развивают подземные органы по сравнению с надземными. Изучение почв экосистем кедрового стланика в гумидных ландшафтах Северного Охотоморья позволило выявить наиболее существенные особенности почвообразования. Так, для автономных мезоморфных почв песчано-супесчаного и суглинистого механического состава характерно развитие подзолистого процесса, вызывающего формирование подзолистого А1-Fе-гумусового профиля. Суровые климатические условия, краткость теплого периода, малочисленность и слабая активность почвенной микрофлоры, а также низкая зольность и высокое содержание в 133 растительной массе дубильных веществ, восков и смол, способствуют превышению темпов поступления опадов над их разложением. В результате этого процесса образуются грубогумусовые и торфянистые горизонты в почвах, развивающихся не только в гидроморфных и полугидроморфных условиях, но и при наличии интенсивного поверхностного и внутрипочвенного дренажа. Почвы автономных ландшафтов характеризуются образованием в торфянистых подстилках большого количества сильно подвижных и, следовательно, наиболее агрессивных по отношению к первичным минералам гумусовых веществ. Эти вещества обусловливают сильнокислую реакцию и практически полную ненасыщенность органогенных и подзолистых горизонтов, осветление последних, обогащение фульвокислотным гумусом всей почвенной толщи с образованием ярко выраженных иллювиальных максимумов по отношению к гидрооксидам алюминия и железа. Континентальные районы бассейна верхнего течения р. Колыма по континентальности и общей суровости климата значительно превосходят Северное Охотоморье и, в известной мере, сходны с континентальными частями Забайкалья и Аляски. В этих условиях кедровый стланик часто не образует четко выраженного высотного пояса, что характерно и для некоторых других территорий Северо-Востока Сибири (Тихомиров, 1949; Юрцев, 1964). В континентальных условиях Верхнеколымского нагорья чистые заросли кедрового стланика развиваются преимущественно на выпуклых элементах рельефа, открытых действию ветров. Несмотря на приуроченность подзолов преимущественно к гумидным приохотским районам, эти почвы имеют заметное распространение и в континентальной горно-тундролесной части региона. Недостаток осадков, что характерно для районов континентального климата территории, компенсируется боковым стоком. Процессы криогенного массоообмена слабой и средней интенсивности не препятствуют формированию подзолов. Оподзоливание отчетливо диагностируется морфологически (осветленные и ожелезненные горизонты, натечные кутаны и др.), а также аналитически – по обогащению подзолистых горизонтов валовым кремнеземом, обеднению их валовыми и несиликатными формами оксидов железа и алюминия, высокому содержанию в гумусе агрессивных фракций и их профильному 134 распределению. Неусредненность гумуса в почвах определяется медленным высвобождением кальция, магния, калия и ряда других элементов-органогенов разлагающегося опада. В условиях большого дефицита они сразу же используются корнями растений и вновь вовлекаются в биологический круговорот, вследствие чего их роль в процессах внутрипрофильной миграции невелика. Совокупность свойств опада и условий его разложения обусловливает консервацию отмерших частей растений на неопределенное время и формирование гумусовых кислот преимущественно гуматно-фульватного и фульватного типов в сравнительно короткий период. Направленность процессов трансформации растительного опада в почвах экосистем кедрового стланика имеет, повидимому, решающее значение для функционирования склоновых ландшафтов. Это вызвано тем, что органогенные горизонты способствуют аккумуляции влаги, азота и питательных веществ в условиях интенсивного поверхностного и внутрипочвенного дренажа. Их уничтожение влечет за собой развитие процессов водной эрозии и дефляции, приводит к резкому обеднению экосистем биогенными элементами, вызывает снижение естественного плодородия почв и замедление восстановления растительного покрова (Пугачев, 2009). Различия в геохимической подвижности химических элементов, мобилизирующихся при выветривании почвенных минералов, в условиях Al-Fe-гумусового почвообразования четко прослеживается при анализе качественного состава зольных элементов в мелких корнях, большая часть которых мертва и пропитывается теми или иными мигрантами в зависимости от их перемещения в почвенном профиле. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что калий, кальций, магний, марганец и сера интенсивно вовлекаются в биологический круговорот, вследствие чего их роль в процессах внутрипрофильной миграции невелика. Геохимическая подвижность Al и Fe очень мала, с чем связаны относительное накопление их в мертвых растительных остатках, а также способность осаждаться в верхних минеральных горизонтах (при подбурообразовании). В условиях широкого соотношения между новообразованными гумусовыми кислотами и R2O3, часть органо-минеральных соединений выносится с нисходящими почвенными растворами, способствуя формированию подзолистого 135 горизонта. Глубже часть их усредняется и выпадает в осадок, что приводит к образованию иллювиальных Al-Fe-гумусовых горизонтов. В этих условиях проявляется сильно заторможенный, малоемкий биологический круговорот, результатом которого является ограниченное количество ежегодно образующегося органического вещества, способного к взаимодействию с минеральной частью профиля. Для протекания иллювиально-гумусового оподзоливания необходимым условием является достаточно широкое соотношение между количествами реагирующего кислого органического вещества и мобилизуемых в подвижное состояние железом и алюминием. Малое ежегодное продуцирование агрессивного гумуса и высокое содержание оксидов R2O3, несмотря на присутствие в почвах устойчивых светлых минералов, обусловливают в горно-тундровых ландшафтах континентальных районов формирование подбуров – почв с морфологически неоподзоленным профилем. Высокое соотношение гумуса и мобилизованных оксидов, в сочетании с большой продолжительностью теплого периода и увеличением его температурного уровня приводят к формированию в горных тундрах южной части рассматриваемого региона подзолистых почв. В тундровых глеевых, глееватых, оглеенных и надмерзлотно-глеевых почвах основной запас корней сосредоточен в минеральной части профиля. Следствием этого является заметное обеднение корнеобитаемых горизонтов обменным кальцием, подвижными формами фосфора и калия. В тундровых глеевых торфянисто-перегнойных и торфянистых почвах корнеобитаемыми являются органогенные горизонты: в минеральную толщу проникают отдельные корни осок и пушиц. Возможность потребления зольных элементов и азота из частично разложенных растительных остатков обусловлена приспособленностью большинства видов сосудистых растений гипоарктического ботанического пояса к микотрофному питанию. Следствием этого является отсутствие даже начальных форм дифференциации профиля, свойственных другим подтипам тундровых глеевых почв. В качестве критерия уровня биопродуктивности экосистем нами обоснован показатель К = lg П. + lg Ф / 2 lg Б, отражающий взаимосвязь процессов синтеза и трансформации растительного вещества. Четкая 136 приуроченность конкретных экосистем к определенному интервалу значений данного коэффициента позволила выделить на территории региона 15 природно-территориальных комплексов, обладающих сходными параметрами биопродуктивности. Ведущие комплексы: 1 – К3 = 0,47 - 0,48 – типичные и горные тундры арктических и континентальных районов, 2 – К3 = 0,50 - 0,51 – равнинные и горные болота, 3 – К3 = 0,53 0,54 –крупнокустарниковые тундры, 4 – Кз = 0,56 - 0,58 – горные тундры гумидных районов, 5 – Кз = 0,64 - 0,65 – кедровые стланики горных склонов, 6 – Кз = 0,69 - 0,70 – кедровые стланики долин и плато, 7 – Кз = 0,76 - 0,78 – лиственничные редколесья, 8 – Кз = 0,76 - 0,78 – лиственничные леса (Пугачев, Тихменев, 2009). Расчеты, произведенные на основании всего массива имеющихся данных, показали, что запасы надземной фитомассы растительного покрова Северо-Востока ориентировочно, без поправки на антропогенные изменения, составляют 1,95 млрд. т, годичная продукция – 0,10 млрд. т. Таким образом, специфика биологического круговорота и низкая продуктивность почвенно-растительного покрова, слабая устойчивость природных комплексов Крайнего Северо-Востока России к антропогенным воздействиям показывают всю сложность экологических проблем, возникающих при освоении ресурсов притундровых лесов и оптимизации природопользования. Список литературы Гортинский Г.Б., Молчанов Л.А., Абражко М.А., Вакуров А.Д., Гусев И.И., Забоева И.В., Нешатаев Ю.Н. Смирнов В.В., Уткин А.И. Продуктивность лесов Европейской части СССР // Ресурсы биосферы. Л.: Наука, 1975. Вып.1. С.34-43. Данилов Д.Н. О производительности ерников и ивняков в восточной части Большеземельской тундры // Ботанический журннал,1958. Т.43. №3. С.388-393. Катенин А.Е. Эктотрофная микориза древесных пород восточноевропейской лесотундры // Ботанический журнал. 1965. Т.50. №3. С.434440. 137 Колесников Б.П. 1961. Растительность // Дальний Восток. М.: АН СССР. Т.1. С.185-245. Моложенков В.Н. Кедровый стланик горных ландшафтов Северного Прибайкалья. – М.: Наука, 1975. – 203 с. Поздняков Л.К. 1975. Даурская лиственница. М.: Наука. 312 с. Пугачев А.А. Биологический круговорот и почвообразование в ландшафтах Крайнего Северо-Востока России. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2009. 116 с. Пугачев А.А., Тихменев Е.А. Структурно-функциональная организация и динамика почвенно-растительного покрова Крайнего Северо-Востока России. Магадан: изд-во СВГУ, 2011. 197 с. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.: Л. 1965. 254 с. Руднева Е.Н., Тонконогов В.Д., Дорохова В.Д. Круговорот зольных элементов и азота в ельнике зеленомошнике северной тайги бассейна р. Мезень. Почвоведение, 1966. №3. С. 14-26. Тихменев Е.А. Северо-восточная лесорастительная область // Предтундровые леса. М.: Агропромиздат, 1987. С.141-158. Тихменев Е.А., Пугачев А.А., Тихменев П.Е. Роль пирогенного фактора в формиро-вании лесного покрова побережья Тауйской губы (Охотское море) // Вестник Северо-Восточного государственного университета. Вып. 11. 2009 г. С.85-91 Тихменев Е.А., Харламов В.И., Тихменев П.Е. Лесные ресурсы // Ландшафты, климат и природные ресурсы Тауйской губы Охотского моря. – Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 313 – 330. Тихомиров Б.А. 1949. Кедровый стланик, его биология и использование. М.: АН СССР. 126 с. Чепурко Н.Л. Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в лесных и тундровых сообществах Хибинских гор // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. Л.: Наука, 1971. С.213-219. Хоментовский П.А. Экология кедрового стланика на Камчатке (общий обзор). Владивосток: Дальнаука, 1995. 227 с. 138 Sheidei T. Productive of Haimatsu (Pinus pumila) community growing in alpine zone of Tatejama Range // J. Japan Forest Soc. 1963. Vol. 45. № 1. В.Г. Сергиенко Санкт-Петербургский НИИ лесного хозяйства», г. Санкт-Петербург, Россия spb-niilh@inbox.ru СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА И ОХРАНА ЭКОСИСТЕМ СУБАРКТИКИ ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ (НА ПРИМЕРЕ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА) Проблема сохранения и рационального использования крайне северных притундровых лесов в редколесных сообществах лесотундры и подзоне северной тайги чрезвычайно актуальна в связи с интенсивным процессом освоения природных ресурсов в том числе углеводородного сырья не только в экосистемах Субарктики Евро-Арктического региона, но и на всей планете. Притундровые леса достаточно репрезентативны по ландшафтно-экологическому и биологическому разнообразию и в то же время – по проблемам природопользования и антропогенной нагрузки на ландшафты экосистем. Актуальность проблемы защиты и сохранения в настоящее время таких лесов несомненна и требует комплексного подхода в их изучении. В Ненецком автономном округе (НАО) существуют экологические проблемы, связанные с освоением недр и оленеёмкостью пастбищных участков. В связи с этим стратегия охраны притундровых экосистем направлена на сохранение редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений, грибов, лишайников в различных типах ландшафтов с целью придания им особого статуса и сохранения в естественном состоянии. В развитии системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) за счет лесных участков на северном пределе произрастания, примечательных природных объектов и концентрации редких и уязвимых видов отдается предпочтение не только 139 коренным и старовозрастным биосистемам как эталонам биоразнообразия, но и субарктическим тундрам. НАО обладает значительным и разнообразным природно-ресурсным потенциалом, включающим невозобновимые и возобновимые ресурсы. Основным невозобновимым богатством является углеводородное сырьё, определяющее перспективы экономического развития региона. Округ расположен в северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, которая имеет значительные разведанные запасы и прогнозные ресурсы нефти и газа и других полезных ископаемых. По запасам нефти провинция занимает четвёртое место в России, а на территории НАО сосредоточено 65-70% запасов нефти и природного газа. К основным возобновляемым ресурсам в НАО относятся водные и наземные биологические ресурсы. Среди водных наибольшее хозяйственное значение имеют рыбные запасы. К особо ценным относятся лососевые (сёмга) и сиговые (сиг, пелядь, омуль, чир, ряпушка). В рыбохозяйственный фонд в пределах НАО, помимо прибрежных акваторий Белого, Баренцева, Печорского и Карского морей, занесено 161 крупное озеро и более 1500 рек и ручьёв, из которых 22 водотока отнесены к семужье-нерестовым (Живая природа…, 2004). В реках и озёрах обитают 40 видов рыб (сёмга, омуль, сиг, хариус и др.), а в прибрежных морских водах – 64 проходных, полупроходных и пресноводных рыб, из которых 27 видов отнесены к объектам промысла. Наибольшее значение для промысла имеют камбала, навага, корюшка, сельдь, нельма. Печорский промысловый бассейн по добыче ценных рыб издавна являлся ведущим среди других районов севера Восточной Европы. В настоящее время запасы наиболее ценных промысловых (сёмги и сиговых) бассейна оказались подорванными. Печорское стадо сёмги потеряло былое промысловое значение; введён запрет на её вылов. К наземным возобновляемым биологическим ресурсам относятся птицы (белая куропатка, рябчик, глухарь и др.) и млекопитающие (белка, заяц-беляк, горностай, песец, лисица, дикий северный олень, лемминг, росомаха, лось, белый и бурый медведь и др.). Основной группой в этих ресурсах являются птицы. В НАО зарегистрировано около 160 видов птиц, из которых 110 гнездятся на территории округа. Среди них наибольшую 140 среднюю численность имеет белая куропатка, являющаяся основным объектом промысла. Природные условия восточно-европейских субарктических тундр создают своеобразные особенности зональноландшафтного распределения водоплавающих птиц, среди которых 25 видов гнездятся в округе. Промысловое значение имеют только гуси и утки. В округе обитает 31 вид наземных млекопитающих (Фауна …, 1998). К основным промысловым видам относятся песец, заяц-беляк и горностай. Их численность колеблется в небольших пределах. Хозяйственно ценным охотничьим видом является песец; районы его промысла находятся на севере востока Большеземельской тундры и Югорского полуострова. На юге НАО в притундровых лесах распространены лесная куница и лось. По берегам рек в лесных ландшафтах обитает ондатра, а также хищники: ласка, выдра, норка. Их запасы невелики. Популяции материковой формы дикого северного оленя сохранились в тундре в основном на п-ове Канин, побережье Чёшской губы и на севере Тиманского Кряжа (Состояние …, 2000). Разнообразие морской фауны представлено морскими животными: белуха, морская свинья, нарвал, кольчатая нерпа, морской заяц, серый тюлень, атлантический морж. На ряде островов Баренцева моря находятся лежбища атлантических моржей и других морских животных. Продукт зверобойного промысла в прибрежных водах НАО (особенно белухи и нерпы) в настоящее время практически не востребован и прекращён. Кроме животных ресурсов, большое значение для местного населения имеют пищевые растения (ягоды, съедобные и лекарственные растения) и грибы. Из пищевых растений на севере округа в тундрах широко распространены морошка, голубика, черника, брусника, вороника. Южнее в притундровых лесах по долинам рек с лесными формациями произрастает чёрная и красная смородина, жимолость, земляника, шиповник, клюква, щавель, дикий лук и др. В НАО встречается не менее 800 видов шляпочных грибов. Они относятся к особому царству органического мира, и представляют собой очень разнообразную группу организмов, участвующих в разложении органических остатков и играющих важную роль в круговороте веществ в экосистемах Субарктики. Около 100 видов являются более или менее широко распространенными на 141 территории НАО. Но количество видов съедобных грибов незначительно. В притундровых лесах к ним относятся сыроежка, подберёзовик, моховик, груздь, подосиновик, рыжик, волнушка. Богатая фауна и флора округа являются базой для многообразного туристического ресурса и рекреации (морской и речной туризм, охота, рыбалка, сбор ягод и грибов, лечебно-оздоровительный на термальных источниках Пым-Ва-Шор и др.). Кроме того, НАО обладает одним из самых богатых среди регионов севера Восточной Европы культурноисторическим наследием. Здесь находится много археологических и других памятников разных исторических эпох (палеолита и мезолита), в том числе древние стоянки человека и памятники периода освоения территории НАО (Ненецкий…, 2003). Округ богат земельными ресурсами и пастбищами, которые являются основой всех возобновляемых ресурсов. Земельные ресурсы уникальны по размерам, но из-за экстремальных природно-климатических условий, широкого распространения почв с неблагоприятными свойствами, пониженной биологической активности малопродуктивны и отличаются крайне низкой способностью к самовосстановлению при антропогенном воздействии. В земельных ресурсах в соответствии с основным целевым назначением на сельскохозяйственные земли приходится около 70%, к их числу принадлежат и притундровые леса, являющиеся местом выпаса и прогона оленьих стад. Практически все они относятся к оленьим пастбищам, переданным в долгосрочное пользование и в аренду (Ненецкий…, 2005). Качественное состояние оленьих пастбищ в последнее время имеет устойчивую тенденцию к ухудшению. По лесорастительному районированию леса НАО относятся к зоне притундровых лесов и редкостойной тайги с выделением лесного района притундровых лесов и редкостойной тайги Европейско-Уральской части Российской Федерации. Округ имеет наименьшее значение среди субъектов Европейского Севера в заготовке древесины: на его территории площадь лесов самая малая. Кроме того, притундровые леса имеют статус защитных, в которых запрещены сплошные рубки. В составе древостоя преобладает ель (около 90%), сосна занимает менее 8%, доля березы и лиственницы незначительная – примерно по 1% каждой породы. 142 Общая площадь лесов НАО составляет 3,2 млн га, из них только 0,2 млн га входят в состав Ненецкого участкового лесничества, примыкающего на юге к Мезенскому участковому лесничеству Архангельской обл. Основная часть лесов расположена на землях сельскохозяйственного назначения, используемых в качестве оленьих пастбищ. Леса округа предназначены для сохранения экологических функций притундровых лесов, условий для традиционного природопользования (ТТП) коренного населения, распространения права на леса, используемые для оленеводства, разработки месторождений полезных ископаемых, геологического изучения недр и других видов пользования (Лесной план …, 2008). К району притундровых лесов и редкостойной тайги относится территория покрытая кустарниками и редкими хвойно-лиственными лесами, преимущественно V-Vб и разреженными хвойными лесами V-Vа классов бонитета, часто заболоченными, с преобладанием сфагновозеленомошных мхов и лишайников. С юга на север изреживание лесного покрова происходит постепенно – от более или менее сомкнутых северотаёжных лесов до редколесий, представляющих собой отдельные деревья и группы деревьев в тундре. Дальше всего на север сомкнутые леса заходят в тундру по долинам рек. Отдельные небольшие массивы и островки леса встречаются также по наиболее прогреваемым или защищённым от северных ветров формам рельефа. Болота занимают обширные водораздельные пространства и речные террасы вблизи северного предела распространения леса, образуя безлесные районы с тундрами. Эти лесные и тундровые районы используются как основная кормовая база оленеводства. Отрицательное воздействие на земельные и лесные ресурсы оказывают прежде всего техногенные нагрузки с механическим нарушением почвенно-растительного покрова, связанное с передвижением транспорта, обустройство буровых нефтяных и газовых скважин, химические загрязнения и нередко возникающие в тундре пожары. Ощутимый ущерб наносят геолого-поисковые, нефтегазоразведочные и геофизические работы. В результате территория оказывается загрязненной различными химическими реагентами, нефтепродуктами, отработанными 143 техникой и механизмами, мохово-дерновый покров разрушается и образуется грязевое болото. Вездеходные и тракторные дороги вокруг буровых занимают значительные площади пастбищ. Другое негативное воздействие, которое приводит к ухудшению качества пастбищ является несбалансированное их использование в годовом хозяйственном цикле без учета проектов пастбищеустройства, плановых маршрутов прогона оленьего стада, оленеёмкости участков и других мероприятий (Хрущев, Клоков, 1998). В результате сильно изреживается и обедняется состав травостоя. Кормовая база ухудшается: нарушенные и обеднённые лишайниками пастбища восстанавливаются крайне медленно – в течение 10–20 и более лет. Количество ООПТ в Ненецком АО – наименьшее из всех субъектов севера Восточной Европы. Площадь государственного природного заповедника федерального значения «Ненецкий», пяти заказников (один из них «Ненецкий» – федерального значения) и двух памятников природы составляет 1158,1 тыс. га. В земельном балансе округа к ООПТ отнесены только 131,5 тыс. га, из которых около 70 тыс. га находится на площади лесных земель. В целях защиты среды обитания и традиционного образа жизни коренных народов и сохранения традиционного природопользования и биоразнообразия статусом ООПТ согласно статье 2 Федерального закона РФ «Об особо охраняемых природных территориях» (1995) наделены восемь ТТП с бессрочным режимом действия и приданием им статуса ООПТ окружного (регионального) значения (Лесной план …, 2008). За счет площади ТТП общая площадь природоохранных территорий в округе составила около 8,0 млн га. Приоритет в создании ООПТ относится к малонарушенным лесным массивам, не подвергавшихся рубкам в последние 60-80 лет. В этом плане практически все леса округа подлежат охране. При создании новых ООПТ в первую очередь охране подлежат естественные экосистемы и ландшафты природно-территориальных комплексов и их компоненты в районе Канино-Тиманского региона с притундровыми лесами. На п-ове Канин предлагается охранять острова лесов из ели и лиственницы, распространенные в долинах рек Несь, М. Несь, Вижас, Мгла, Сёмжа, в верховьях Яжмы и Голубницы, а также самый северный лесной остров на 144 Шомоховских сопках. Эти территории сильно страдают от выпаса оленей. Новые заказники предполагается создать в основном для охраны и включения в Перспективный список водно-болотных угодий Рамсарской конвенции. В число таких территорий для организации орнитологических заказников входят тундровые ландшафты Новой Земли, дельта р. Печоры, побережье Чёшской губы, острова Вайгач, Колгуев, Сенгейский и другие острова Баренцева моря, являющиеся районами сосредоточения водоплавающих и околоводных птиц в местах гнездования и остановки на весенних и осенних перелетах. Всего предлагается площадь ООПТ разного статуса и режима охраны увеличить на 1,2 млн га. Для создания новых ООПТ на территории НАО запланирована разработка проектов на создание памятников природы «Сульские водопады» и «Каменный город». На более далекую перспективу в Проект схемы территориального планирования НАО включены предложения по организации национальных парков «Северный Тиман» и «Югорский» а также заказников Яжмо-Несинский, «Колгуевский», «Вашуткинский», «Падимейский», «Озёра Съерты», «Канин Камень», «Святой Нос» и «Хайпудырский» (Лесной план …, 2008). Многие из этих территорий предлагаются для охраны водно-болотных угодий и включения их в Перспективный список Рамсарской конвенции. Предлагается также региональному заказнику «Вайгач» придать статус ООПТ федерального значения и организовать на острове природный парк. Здесь находится наиболее крупный памятник древней языческой культуры коренного народа (ненцев) – святилище острова «Хейбидя но» или «Хаэ-о-хаэ-я», существовавшего с X–XIV веков. Для сохранения природных объектов с малонарушенными ландшафтами считаем возможным привести здесь ранее рекомендованные нами участки для организации 7 новых ООПТ для охраны ландшафтов и флоры с редкими растениями в экотопах растительных сообществ (Сергиенко, 2000), на которых отмечены редкие виды, занесенные в Красную книгу Ненецкого автономного округа (2005). Из них 6 в качестве ботанических заказников и 1 памятник природы. Эти территории уникальны по природным и ландшафтным особенностям, 145 средоточию редких и охраняемых видов растений и нуждаются в сохранении. 1. Заказник «Микулкинский» с тундровым ландшафтом слабовозвышенной морской равнины на мысе Микулкин п-ова Канин в мелкоерниковой тундре с различными вариантами кустарничковых и лишайниковых тундр. 2. Заказник «Североканинский» на мысе Канин Нос для охраны горнотундрового ландшафта слабовозвышенной морской равнины с кустарничково-лишайниковыми и кустарничково-мохово-лишайниковыми тундрами. 3. Заказник «Конушинский» на Шомоховских сопках северовосточнее мыса Конушинская Корга на ландшафте морской ледниковой холмистой равнины с островками еловых редколесий (Picea obovata) на моренных холмах. Относительные высоты достигают 60 м над ур. м., а абсолютные – 81 (сопка Еловая). 4. Заказник «Яжемский» в долине р. Яжмы в полосе притундровых редколесий в сочетании с южными тундрами на п-ове Канин. Представляет собой интразональный ландшафт приморских маршей на низкой морской равнине. 5. Заказник «Михайловский» на дюнно-холмистом интразональном ландшафте песчаных холмов на низкой морской равнине Михайловских и Боровых сопок. 6. Заказник «Несский» на юго-западе п-ова Канин для охраны притундровых редколесных лиственничных сообществ (Larix sibirica) и смешанных древостоев, представленных Picea obovata и Betula pubescens в бассейне р. Несь, включая район оз. Несское. Расположен на эрозионноаккумулятивном ландшафте морской равнины. 7. «Урочище Пыя» – памятник природы и культурного наследия малочисленных народов Крайнего Севера с древней языческой культурой и притундровыми редколесными елово-березовыми сообществами на р. Пыя (Харв Пад, русское название Козьмин перелесок), расположенного в приустьевой части р. Мезени. Кроме того, заказники «Яжемский», «Михайловский», «Несский» могут быть объявлены районами водно-болотных угодий, на территории 146 которых обильны гнездящиеся и перелетные птицы (лебеди, гуси, утки и др.), останавливающиеся здесь на пролетном пути на север п-ова Канин, острова Колгуев, Вайгач и Новая Земля. Имеют международное значение как место гнездования, линьки и сезонных миграций водоплавающих птиц. Мы считаем, что существующие, предлагаемые и планируемые ООПТ позволят в какой-то мере сохранить в естественном состоянии типичные и уникальные природные комплексы и объекты живой природы тундровых, притундровых, приморских и островных экосистем Субарктики, которым грозит деградация и уничтожение в связи с интенсификацией природопользования. Как объекты общей ландшафтноэкологической сети севера Восточной Европы, они должны войти в межрегиональную систему ООПТ и составить единый «Экологический каркас Баренцева Евро-Арктического региона». После длительного бесконтрольного освоения месторождений и изъятия невозобновляемых ресурсов окружающей среде был нанесен существенный экологический урон. Территории проживании коренных малочисленных народов, ведущих традиционный образ жизни, лишились свыше 20,0 млн га оленьих пастбищ. Часть рек в результате загрязнения потеряли рыбопромысловое значение, а вокруг промышленных центров образовались антропогенные «пустоши» и были разрушены природные экосистемы. Изъятие земель и загрязнение окружающей среды в результате промышленной деятельности отразилось не только на состоянии здоровья населения, но и на состоянии дел в традиционном природопользовании. Минимизация ущерба окружающей природной среде в настоящее время является одним из приоритетных направлений природопользования. Разработка и внедрение мер по упорядочению использования притундровых лесов, по их сохранению и повышению продуктивности будут поддерживать роль севера Восточной Европы как гаранта сохранения стабильности биосферных процессов в тундровых, лесотундровых и северо-таёжных ландшафтах. К числу наиболее острых глобальных проблем, требующих скорейшего решения, относится проблема сохранения природной среды, биоразнообразия и биоресурсов. Особенно это касается территорий с ранимыми и трудно восстановимыми 147 экосистемами Субарктики севера Восточной Европы, где осуществляется интенсивное промышленное природопользование. Список литературы Живая природа Ненецкого автономного округа. Нарьян-Мар: НИАЦ, 2004. 192с. Красная книга Ненецкого автономного округа. Официальное издание. / Отв. ред. Н.В. Матвеева, науч. ред. О.В. Лавриненко, И.А. Лавриненко. Нарьян-Мар, 2006. 450 с. Лесной план Ненецкого автономного округа. Архангельск, 2008. 129 с. Ненецкий автономный округ. Путеводитель. М.: Авангард, 2003. 140 с. Ненецкий автономный округ. Современное состояние и перспективы развития. СПб.: ГПА, 2005. 512 с. Сергиенко В.Г. Нуждающиеся в охране ботанические объекты севера Восточной Европы // Бот. журн. 2000. Т. 85. № 8. С. 123-131. Состояние ресурсов охотничьих животных в Российской Федерации. М.: Изд-во Центрохотконтроль, 2000. 130 с. Фауна европейского северо-востока России (млекопитающие). СПб., 1998. Т. 2. Ч. 2. 269 с. Хрущев С.А., Клоков К.Б. Ненецкое оленеводство: подходы к разработке концепции устойчивого развития. СПб., 1998. 46 с. А.В. Тимохина1, А.В. Панов1, Я. Виндерлих2, С.В. Верховец1,3, А.А. Онучин1 1 Институт Леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск, Россия 2 Институт биогеохимии им. М. Планка, г. Йена, Германия 3 Сибирский Федеральный Университет, г. Красноярск, Россия a-timokhina@ksc.krasn.ru 148 ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И МЕТАНА НАД СРЕДНЕТАЕЖНЫМИ ЭКОСИСТЕМАМИ ПРИЕНИСЕЙСКОЙ СИБИРИ Углекислый газ (СО2) и метан (СН4), наряду с водяным паром, относятся к основным парниковым газам (ПГ) атмосферы. Рост концентрации ПГ в атмосфере приводит к изменению энергетического баланса климатический системы и, как следствие, к глобальному изменению климата Земли. Первые систематические измерения содержания диоксида углерода в пограничном слое атмосферы (ПСА), предпринятые Ч.Д. Килингом в 50-х годах прошлого столетия (Keeling, 1960) на Южном полюсе и на Гавайях показали неуклонный рост концентрации СО2. В результате, сознавая возможность возникновения глобального изменения климата, Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) уже в начале 60-х годов XX века инициировала создание глобальной сети мониторинга ПГ (WMO, 1974). До конца двадцатого столетия имеющиеся представления о механизмах влияния климатических изменений на функционирования экосистем основывались, главным образом, на моделировании процессов крупномасштабного атмосферного переноса и наземной оценке содержания и потоков углерода в отдельных экосистемах. Между тем атмосферный мониторинг с использованием высотных мачт (выше 200 м), начавшийся в 90-х годах прошлого века, позволяет исследовать относительно однородную часть приземного слоя атмосферы – пограничный слой, давая возможность интегральной оценки ПГ над значительной территорией (~1000 км2). По этой причине данный метод служит своего рода связующим звеном между крупномасштабными атмосферными моделями и локальными наземными измерениями потоков углерода. Так, первые исследования изменения содержания СО2 по высотному профилю ПСА были предприняты еще в 1992 году на 610метровой коммуникационной мачте в Северной Каролине, США (Bakwin, 1998). В 1994 – 1996 годах спектр этих измерений был расширен мониторингом других ПГ (Bakwin et al., 1997). С тех пор сеть 149 обсерваторий атмосферного мониторинга ПГ значительно расширялась, и исследовательские станции создавались по всему миру. Система мониторинга ПГ на территории РФ не развита в достаточной мере и значительные территории до настоящего времени остаются практически не изученными с позиции их способности секвестрировать атмосферный углерод. С целью расширения сети мониторинга ПГ и оценки углеродного аккумулятивного потенциала лесов Сибири, в 2006 году в среднетаежной подзоне Приенисейской Сибири создана научная обсерватория ZOTTO (www.zottoproject.org). На обсерватории ZOTTO проводится круглогодичный мониторинг приземных концентраций CO2, CH4 по вертикальному профилю (до 300 м), а также мониторинг целого спектра иных газо-аэрозольных составляющих атмосферы. В комплексе с изучением компонентов углеродного цикла лесных экосистем в зоне охвата измерений обсерватории, это позволяет охарактеризовать роль таежных лесов Сибири в глобальном цикле углерода. Детальное исследование динамики концентрации изучаемых ПГ в различных временных масштабах, отражающих влияние региональных стоков и источников углерода, является необходимым условием для выявления специфики биогеохимических циклов. В нашей работе приводятся результаты анализа данных по концентрации СО2 и СН4, полученных на базе обсерватории ZOTTO за период с мая 2009 по январь 2012 гг. Район исследований расположен в среднетаежной подзоне Приенисейской Сибири в левобережье р. Енисей, в 20 км западнее п. Зотино Туруханского района Красноярского края (60 с.ш., 90 в.д., 114 м н.у.м.). Тип климата – континентальный с суровой и снежной зимой и умеренно-теплым, влажным летом. Среднегодовая температура воздуха равна -3.7 °С, средняя температура января – -24.2 °С, июля + 17.8 °С, годовое количество осадков – 536 мм. Рельеф территории представлен чередованием уплощённых холмов, валов и грив. Геоморфология, литология и климат способствуют значительной заболоченности, составляющей около 60% территории. Структура растительного покрова в районе исследований определяется мозаикой лесоболотных биогеоценозов, приуроченных к различным элементам 150 ландшафта. По результатам комплексных инвентаризационных исследований проведенных в зоне охвата измерений обсерватории установлено, что основными видами растительности являются ельники и пихтачи зеленомошные (46 %), березняки и осинники (12.3 %), сосняки зеленомошные (8.3 %), сосняки лишайниковые (7,6 %), и кедрачи зеленомошные (1.8 %). Дополнительную мозаичность в биогеоценотический покров территории вносит действие антропогенных факторов, таких как лесные пожары и рубки главного пользования. Так на долю гарей приходится до 5,1 %, болот - 10.5 % и свежих вырубок - 2.6 % от общей площади (Климченко и др., 2011). В почвенном слое преобладают песчаные и субпесчаные типы почв. Вечная мерзлота отсутствует. Круглогодичный мониторинг атмосферных СО2 и СН4 проводится комплексом измерительного оборудования на базе обсерватории ZOTTO с мая 2009 года. Измерительная система включает воздухозаборники на шести высотах (4, 52, 92, 158, 227 и 301 м) мачты и газоаналитический комплекс EnviroSense 3000i (Picarro, США, Inc.), установленный в лаборатории у основания мачты. Принцип работы комплекса EnviroSense 3000i основан на высокочувствительной оптической спектроскопии, точность прибора составляет менее 0.1 ppm. Подробное описание измерительной системы представлено в (Winderlich, 2010). Для работы были рассчитаны средние суточные концентрации диоксида углерода и метана, представляющие собой усредненные значения концентрации за период с 13 ч. до 17 ч. местного времени. Использование такого метода расчета позволял исключить завышение средних значений концентраций исследуемых газов, связанное с их накоплением в приземном слое атмосферы в ходе ночной инверсии. По данным 3-х летнего мониторинга (2009 - 2011 гг.) на базе удаленной от крупных промышленных центров обсерватории впервые представлены особенности годового, сезонного и суточных ходов содержания диоксида углерода и метана по вертикальному профилю ПСА, над среднетаежными экосистемами Приенисейской Сибири. Суточные вариации. Проведен анализ суточной динамики концентраций исследуемых ПГ над таежными экосистемами Средней 151 Сибири в разные сезоны года. Установлено, что амплитуда колебаний суточного хода концентрации СО2 на высоте 4 м составляла 25.8, 20.5 и 16.5 ppm, а на высоте 301 м не превышала 4.8, 4.8 и 4.7 ppm в июле 2009, 2010 и 2011 годов соответственно. При этом отмечено ежегодное увеличение суточного минимума концентрации диоксида углерода: 368.2, 371.1 и 375.1, хотя величина суточного максимума изменялась не значительно: 394.0, 392.2 и 392.2 ppm (рис.1). Тогда как на высоте 301 м такого поведения СО2 не наблюдалось: стабильный ежегодный прирост наблюдался как ночью, так и днем. Рис. 1. Суточный ход концентрации СО2 и СН4 летом 2009, 2010 и 2011 годов (на примере июля). Изменение амплитуды колебаний концентрации СН4 в атмосфере за период наблюдений имело обратный характер. Так максимальное значение (до 165.1 ppb) амплитуды метана на высоте 4 м наблюдалось в 2009 году, с последующим 4-х кратным снижением, до 49.3 и 47.9 ppb в 2010 - 2011 годах. При этом ночной пик концентрации СН4 значительно снижался (2049.8, 1939.1 и 1937.4 ppb), а дневной практически не изменялся (1884.7, 1891.2 и 1892.2 ppb). На высоте 301 м амплитуда суточного хода концентрации СН4 составила 49.3, 28.6 и 13.8 ppb в 2009 - 2011 годах соответственно. В зимний период выраженного суточного хода исследуемых газов не прослеживалось (рис.2). Так, в январе наблюдался не значительный 152 вертикальный градиент концентрации СО2 (в среднем от 0.4 до 1,6 ppm в зависимости от измеряемой высоты) и СН4 (в среднем около 10 ppb). Максимальные значения концентрации СО2 и СН4 были зарегистрированы на нижнем измерительном уровне (4м), а минимальные – на верхнем (301 м). При этом разницы между дневными и ночными концентрациями исследуемых газов практически нет (для СО2 ≥ 0.5 ppm, для СН4 ≥ 10 ppbv). Рис. 2. Суточный ход концентрации СО2 и СН4 в зимний период 2009, 2010 и 2011 годов (на примере января). Наблюдаемые изменения в суточном ходе концентраций диоксида углерода и метана в теплое время года в ПСА обусловлены вариабельностью величин экосистемного дыхания и интенсивности фотосинтетической ассимиляции углерода, и изменением эффективности вертикального перемешивания ПСА. При этом в ночное время наблюдался эффект температурной инверсии - градиентное увеличение концентрации исследуемых газов по высотному профилю мачты по мере понижения температуры, а днем - интенсивное вертикальное перемешивание, обусловливающее равномерное распределение содержания газов по высотному профилю ПСА. Полученные суточные колебания концентраций диоксида углерода в зимнее время обусловлены, главным образом, влиянием антропогенных эмиссий в период отопительного сезона, и, частично, региональным переносом загрязненного воздуха из индустриальных центров. При этом 153 естественного поглощения исследуемых газов экосистемами не происходит, а значения экосистемного дыхания не значительны, около 0.3*гС-1*м-2*день для СО2 за счет гетеротрофного дыхания (Шибистова и др., 2002) Годовые вариации. На рисунке 3 представлен годовой ход средних суточных концентраций СО2 и СН4 на двух контрастных высотах (4 и 301 м) за весь период измерений (2009-2011 г.г.). Рис.3 Годовой ход концентрации СО2 и СН4 в атмосфере над таежными экосистемами Средней Сибири (май 2009 - декабрь 2011 г.). Минимальные среднемесячные значения концентрации СО2 были зарегистрированы в июле (368.7, 373.1, 377.1 ppm в 2009 - 2011 на высоте 301 м), и обусловлены максимальной величиной фотосинтетической активности растений в середине лета. Максимальные среднемесячные 154 уровни концентрации СО2, были отмечены в декабре (398.1, 400.6 и 400.8 ppm в 2009 - 2011 на высоте 301 м) и обусловлены отсутствием фотосинтетической ассимиляции СО2, особенностями атмосферных процессов (небольшой высотой ПСА и переносом воздушных масс), и антропогенными эмиссиями диоксида углерода в атмосферу. В целом установлено, что годовая амплитуда концентрации СО2 над таежными экосистемами Средней Сибири в 2009, 2010 и 2011 годах составила 29.4, 27.5 и 23.7 ppm, соответственно. Динамика концентрации метана, в свою очередь, не носила ярко выраженного годового хода, однако четко прослеживались периоды максимальных и минимальных значений его концентрации. Отмечено, что минимум в годовой динамике метана приходился на начало лета (майиюнь), и составлял 1885.6, 1885.6 и 1878.2 ppb в 2009-2011 годах соответственно. Это могло быть обусловленным недостаточным к этому времени прогревом почвы, и как следствие, невысокой активностью метанотрофных микроорганизмов. Максимальные значения концентрации СН4 были зарегистрированы зимой (декабрь - февраль) и достигали 1980.9, 1965.5 и 1980,6 ppb в 2009-2011 годах, соответственно. Годовая амплитуда метана составила 95, 79.9 и 102,4 ppbv. В среднетаежной подзоне Приенисейской Сибири концентрация СО2 имеет хорошо выраженный сезонный ход с минимумом в июле, и максимумом в декабре. Установлено, что минимальные значения диоксида углерода составляли 368.7, 373.1 и 377.1 ppm в 2009 – 2011 годах соответственно, а максимальные достигали 398.1, 400.6 и 400.8 ppm. Ежегодный летний прирост концентрации СО2 демонстрирует увеличение значений на ≈4 ppm за 3-х летний период наблюдений, тогда как в зимний период рост не превышает 2,5 ppm для 2009-2010 годов, и отсутствует в 2010 - 2011 годах. Вероятной причиной летнего роста концентрации диоксида углерода могли быть интенсивные пожары на территории Сибири и Европейской части России. Сезонный ход метана менее выражен. Минимум концентрации СН4 был отмечен в мае и составлял 1885.6, 1885,6 и 1878.2 ppb в 2009 - 2011 годах, а максимум зарегистрированный в декабре-январе достигал значений 1980.9, 1965.5 и 155 1980.6 ppb. Межгодовая изменчивость СН4 за период наблюдений не значительна, и увеличения его концентрации не наблюдалось. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта МНТЦ 2757 (Москва), в сотрудничестве с Институтом биогеохимии им. М. Планка, Германия и РФФИ 10-0500783-а. Список литературы Климченко А.В., Запасы крупных древесных остатков в среднетаежных экосистемах Приенисейской Сибири / Климченко А.В. и др. // География и природные ресурсы. 2011. Шибистова О.Б. Оценка аккумулирования СО2 сосновым древостоем методом микровихревых пульсаций / О.Б. Шибистова и др. // Доклады академии наук. 2002.№3. С. 425-429. Bakwin P.S. Anthropogenic sources of halocarbons, sulfur hexafluoride, carbon monoxide, and methane in the southeastern United States / Bakwin P.S. et al. // Journal of geophysical research. 1997. №102. P. 15,915-15,925. Bakwin P.S. Measurements of carbon dioxide on very tall towers: results of the NOAA/CMDL program // P.S. Bakwin et al. // Tellus. 1998. № 50B. P. 401-415. Keeling C. D. The concentration and isotopic abundances of carbon dioxide in the atmosphere / C. D. Keeling // Tellus. 1960. №12. P. 200-203. WMO operations manual for sampling and analysis techniques for chemical constituents in air and precipitation // World Meteorological Organization. № 299. 1974 Winderlich J. Continuous low-maintenance CO2/CH4/H2O measurements at the Zotino Tall Tower Observatory (ZOTTO) in Central Siberia / J.Winderlich et al. // Atmospheric measurement techniques. №3. P. 1113–1128. 156 Л.А. Фоминых, Б.Н.Золотарева Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук, г. Пущино, Россия lfominyck@rambler.ru ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ПРИТУНДРОВЫХ РЕДКОЛЕСИЙ КОЛЫМСКОЙ СУБАРКТИКИ Характерной особенностью горно-равнинных регионов экстраконтинентальной области Восточной Сибири является отсутствие ландшафтов лесотундры. Здесь северные форпосты лесов представлены притундровыми редколесиями (или тундролесьями, по Ю.П. Пормузину, 1967) В данной работе обсуждается материал по почвам притундровых редколесий на предгорной равнине в низовьях Колымы, условиям их формирования и степени участия в почвенном покрове. Климат территории характеризуется следующими показателями. Среднемесячная температура по многолетним данным (Справочник по климату СССР, 1967) для пос. Черский составляет в июле 12 ºС, а самая низкая среднемесячная температура января -33 ºС. Cреднегодовая температура составляет -11,6 ºС, сумма положительных температур летних месяцев варьирует по годам от 843 до 1164 ºС. Абсолютный максимум температуры 28,9 ºС, абсолютный минимум -50,2 ºС. Годовое количество осадков составляет 285 мм. В период с июня по август выпадает 130 мм осадков, или 45% их общего количества; более половины осадков выпадает в остальные 9 мес. в виде снега. Переход от тундры к лесу прослеживается четко: по субширотному отрезку низовий Колымы граница простирается далее на запад, а в приустьевой части лес по долине проникает почти до побережья океана. Притундровые редкостойные леса представлены здесь единственной породой – лиственницей даурской Larix dahurica ssp. Cajanderi. Видовое однообразие разреженного древостоя резко контрастирует с разнообразием представителей кустарниково-кустарничкового ярусов и моховолишайникового напочвенного покрова (практически не отличающихся по составу от соседних плакоров равнинной тундры Колымо-Индигирского междуречья). По мере удаления от реки происходит изреживание древостоя. В тыловой части предгорной равнины наблюдается уже высотная дифференциация растительного покрова – переход от редколесья к горной тундре через неширокую полосу кедрового стланика. 157 Предгорная равнина простирается неширокой полосой в правобережье приустьевой части Колымы (окрестности пос. Черский) почти до самого океана. В тыловой части она окаймляется западными отрогами Анюйской горной системы, достигающими здесь высот от 150 до 950 м. Толща мерзлых четвертичных отложений на значительных пространствах представлена массивами едомы террасовидного типа, к которым причленяются суглинистые плащи, слагающие склоны подножий гор (Каплина и др., 1986). В приречной полосе покровное залегание едом неоднократно нарушается выходами на поверхность скал. Последние представляют собой более или менее значительные по размерам террасовидные уступы – останцы некогда обширной поверхности выравнивания третичного возраста, с которыми генетически связаны остаточные горизонты – "корни" былых мощных кор выветривания магматических пород, представленные в окрестностях пос. Черский серовато-желтыми дресвяниками липаритов и базальто-андезитов. Склоны подножий гор представляют собой полого-наклонные поверхности на переходе от горного рельефа к низменному, расчлененные неглубокими ветвящимися в плане ложбинами стока. Они сложены маломощной толщей суглинков делювиально-солифлюкционного генезиса, с включениями рассеянного щебня. Вблизи подножия гор их поверхность защебнена и имеет слегка вогнутую форму. В автономных позициях рельефа предгорной равнины нами описан спектр суглинистых почв, отличающихся сочетанием свойств, на фоне кажущегося однообразия суглинистых плакоров рассматриваемой территории, и при сходстве внешних условий формирования почв. На основе среднемасштабной геоморфологической карты (Каплина и др., 1986) нам удалось выявить "экологические ниши" исследованных почв, закономерности их пространственного распределения и роль в почвенном покрове (табл.). Таблица. Схема пространственного распределения автономных почв Колымской субарктики в поле литолого-геоморфологических факторов Отроги хребтов Анюйской горной системы Предгорная равнина ФОРМЫ РЕЛЬЕФА 158 Эрозионноденудационное плато 200-600 Едома 40-70 Склоны подножий гор Высоты, м 60-100 Останцы поверхности выравнивания 40 ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ Элюводелювий коренных пород Малольдистые (К увл. <1) Делювиальносолифлюкционные Покровный плащи слой Сапролиты ПОЧВЫ Дерновые Al-Feгумусовые Палевые Палевые тиксотропные, глееземы тиксотропные Грануземы палевые (палевые щебнистые) На предгорной равнине, в отличие от Приморских районов Северной Якутии, преобладают мерзлотные почвы мезоморфного облика. Эта их особенность обусловлена здесь невысокой льдистостью сезонно-талого слоя плакорных местообитаний в условиях экстраконтинентального засушливого климата. Палевые почвы приурочены к массивам, сложенным отложениями ледового комплекса – едомам (схема). Это неглеевые мерзлотные суглинистые почвы с невысокой льдистостью подстилающей мерзлой толщи. Растительный покров – разреженные лиственничники с хорошо выраженными кустарниковым (береза Миддендорфа, ива), кустарничковым (голубика, брусника) ярусами и сплошным моховолишайниковым напочвенным покровом, нивелирующим депрессии бугорковатого нанорельефа (ярковыраженный криогенный микронанорельеф поверхности имеет реликтовую природу Андреев и др., 1978). В верхней части профиля почв выделяются подстилка толщиной 1-2 см, оторфованный горизонт до 5 см, перегнойный горизонт 5-8 см, в пределах которых расположена основная масса живых корней и практически вся корневая система древесных пород с ярко выраженным субгоризонтальным простиранием. Минеральная часть профиля – палевых, 159 палево-серых тонов, с ослаблением палевого оттенка с глубиной, замыкается горизонтом малольдистой мерзлоты, залегающей в первую декаду августа на глубине 55-60 см. Характернейшим "породным" признаком рассматриваемых палевых почв на едомах является высокое (и очень высокое – до 50 мг на 100 г почвы в нижней части профиля) содержание доступных для растений форм фосфора. По гранулометрическому составу почвы средне- и легкосуглинистые, преобладающими фракциями являются крупная пыль и мелкий песок. Сравнительный анализ гранулометрических показателей разрезов палевых почв, изученных на субмеридиональном участке предгорной равнины протяженностью около 100 км, выявил тенденцию "огрубления" гранулометрического состава почв едомных останцов от средне- до легкосуглинистых разностей по мере продвижения на север (за счет увеличения профильного содержания песчаной фракции и появления в ее составе некоторого количества частиц крупнопесчаной размерности). Палевые дерновые почвы ксероморфного облика наблюдаются в исследованном районе в приречной части, на поверхностях старых байджерахов, где лесная растительность, как правило, отсутствует, а напочвенный покров имеет ярко выраженный остепненный облик. Остепненные участки (степоиды) исследовали многие авторы с позиций специфики их почвенно-геоботанических характеристик и истории этих местообитаний в доголоценовом прошлом (Соколов и др., 1979; Юрцев, 1981; Быстряков и др., 1984; Кожевников и ЖелезновЧукотский, 1995; Максимович, 1998; и.др.). Согласно мнению авторов двух последних публикаций, степоиды не следует рассматривать как реликты плейстоценовых тундростепей, оттесненные в голоцене на южные экспозиции горных склонов, прибровочные части суглинистых водоразделов и приозерные полосы (песчаной равнины Халерчинской тундры). Современное положение их в рельефе – это их постоянное устойчивое местообитание, и не только в условиях тундры и редколесий северо-востока, но и в более южных горных районах бореального пояса Сибири. Палевые тиксотропные почвы приурочены к склонам подножий гор. Почвообразующие породы представлены здесь маломощными плащеобразными суглинистыми покровами делювиальносолифлюкционного генезиса, которые перекрывают с размывом массивы едомы и сменяются ими по простиранию. Эти пологосклонные поверхности имеют характерный мезорельеф в виде чередующихся невысоких грив и неглубоких сухих ложбин, расходящихся радиально от подошвы горного массива. В контурах описываемых плащей почвенный покров различных местообитаний характеризуется значительным 160 разнообразием свойств почв как по элементам мезорельефа (грива– ложбина), так и в связи с положением относительно "осевой" линии плаща. У подошвы горных массивов обнаруживаются криогидроморфные глеевые тиксотропные почвы, нередко содержащие маломощные прослои щебня в профиле. Ниже по склону положительные формы рельефа представлены неглеевыми мезоморфными палевыми почвами с единичными включениями щебня, которые сочетаются с торфянисто-перегнойными глеевыми тиксотропными почвами сухих ложбин. На грядах, тяготеющих к "осевой" части покровного плаща, обнаруживаются ярко выраженные признаки профильной тиксотропии неглеевых почв, прослеживающиеся лишь в нижних горизонтах почв соседних гряд, и нехарактерные для почв "периферических" гряд. Рассматриваемые мезоморфные палевые тиксотропные почвы имеют сходные физикохимические и гранулометрические показатели (сближающие их и с описанными выше палевыми почвами на едомах), среднесуглинистый гранулометрический состав (с преобладанием пылеватой фракции), профильные изменения актуальной кислотности – от слабокислой до нейтральной, насыщенность основаниями – от средней до высокой и др. Однако же характернейшая отличительная черта – тиксотропность почв делювиально-солифлюкционных плащей – обусловлена физикомеханическими особенностями пород и закладывается на стадии формирования этих покровных толщ (Введенская, Хорев, 1971). Вопрос о варьировании почвенно-литологических характеристик в пределах покровных плащей был предметом специального исследования на примере региона Европейского Севера (Макеев А.О., Макеев О.В., 1989). Грануземы палевые (щебнистые) формируются в нашем регионе на вершинных участках террасовидных уступов древней поверхности выравнивания. Здесь остаточный материал доплейстоценовых кор выветривания магматических пород разного петрографического состава (наиболее распространены в окрестностях пос. Черский базальтоандезиты) экспонирован на дневную поверхность и вовлечен в сферу современного почвообразования. Грануземы (Название «грануземы» от латинского слова «granula», зерно, эти почвы получили благодаря их своеобразной структурной организации материала) впервые описаны в редколесьях севера Средней Сибири, в пределах базальтового плато Путорана, на переотложенном материале кор выветривания траппов, в условиях холодного континентального избыточно-влажного климата (Соколов, 1974, 1976). Позже на Северо-Востоке Азии подобные почвы были обнаружены в почвенном покрове горной Чукотки, в климатических условиях близких к таковым описываемого нами региона Колымской субарктики (Черняховский и др., 1997). 161 Возвращаясь к району исследований на предгорной равнине правобережья низовий Колымы, необходимо отметить следующее: выявленный спектр мезоморфных суглинистых почв под пологом лиственничных редколесий обусловлен разнообразием пород, слагающих здесь разные формы рельефа (схема). Это палевые почвы на массивах едом, грануземы палевые (щебнистые) на дериватах доплейстоценовых кор выветривания и палевые (в том числе тиксотропные) почвы на положительных формах рельефа в пределах делювиальносолифлюкционных плащей. Криогидроморфные глеевые тиксотропные почвы характерны здесь для трансаккумулятивных ландшафтов (сухих ложбин, табл.4-5). Изложенный материал позволяет заключить, что география ряда педогенных признаков исследованных почв тундролесий предгорной равнины тесно связана с ареалами определенных генетических типов отложений и соответствующих им форм рельефа. Морфолитогенная основа (рельеф-породы) определяет своеобразную структуру грануземов, тиксотропные свойства почв делювиально-солифлюкционных плащей. Таким образом, в современном почвенном покрове притундровых редколесий предгорной равнины исследуемого региона как части мерзлотной области Заенисейской Сибири реализована исключительная роль гор в формировании наиболее «загадочных и специфических» свойств сибирских почв. Отмеченная на сегодняшний день недооценка роли геолого-геоморфологического фактора в формировании почв и почвенного покрова ряда регионов страны (Добровольский, Урусевская, Шоба, 1990), имеет место и в исследованиях мерзлотной области Сибири. Усиление этого «слабого звена» в познании сложного и интереснейшего мира сибирских почв послужит дальнейшему укреплению теоретической базы почвоведения. Список литературы. Андреев В.Н., Галактионова Т.Ф., Говоров П.М. и др. Сезонная и погодовая динамика фитомассы в субарктической тундре. Новосибирск: Наука СО РАН. 1978. 191 с. Быстряков Г.М., Козицкая Л.Т., Слинченкова Е.Ю. О влиянии грызунов рода Citellus на генезис почв тундрово-степных ландшафтов Западной Чукотки // История развития почв СССР в голоцене. Тез. Докл. Всесоюзн. Конф. Пущино, ОНТИ НЦБИ. 1984. с118-119. Введенская А.И., Хорев В.С. Использование физико-механических свойств при изучении палеогеографии и стратиграфии новейших отложений // Теоретические и прикладные вопросы географии. Тез. докл. М.: Изд-во МГУ. 1971. С. 68-69. 162 Добровольский Г.В., Урусевская И.С., Шоба С.А. Роль геологогеоморфологи-ческих факторов в географии почв равнин СССР // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1990. Сборник научных трудов к ХIV Международному конгрессу почвоведов. С. 105-114. Каплина Т.Н., Косталындина Н.К., Лейбман М.О. Анализ рельефа низовьев Колымы в целях криолитологического картирования // Формирование мерзлых пород и прогноз криогенных процессов. М.: Наука, 1986. С. 51-60. Кожевников Ю.П., Железнов-Чукотский Н.К. Берингия: история и эволюция. М.: Наука, 1995, 383 с. Макеев А.О., Макеев О.В. Почвы с текстурно-дифференцированным профилем основных криогенных ареалов Севера Русской равнины. Пущино: ОНТИ НЦБИ, 1989. 270 с. Максимович С.В Экология степных почв и растительности в СевероВосточной Якутии // Криосфера Земли 1998. №2 с.26-32 Пармузин Ю.П. Северо-Восток и Камчатка. Очерк природы. Москва. Мысль. 1967. 368 с. Соколов И.А. Геохимия автономного ортоэлювиального почвообразования и выветривания в тундролесной зоне плато Путорана // Природно-ландшафтные основы озер Путорана Новосибирск: Наука СО АН СССР, 1976. С.119-152 Соколов И.А., Быстряков Г.М., Кулинская Е.В. К характеристике ультраконтинентального холодного аридного почвообразования // Специфика почвообразования в Сибири. Новосибирск: Наука. СО АН СССР.1979. С. 9-15. Черняховский Д.А., Градусов Б.П., Наумов Е.М. Мезоксероморфные почвы Северо-Востока Азии // Почвоведение. 1997. № 8. С. 1010-1021. Юрцев Б.А. Реликтовые степные комплексы северо-восточной Азии. Новосибирск: Наука, 1981. 168с. О.В. Хитун.1,3, Elina Kaarlejärvi2, Johan Olofsson2, Ulf Molau3 1 Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, г. Санкт-Петербург, Россия khitun-olga@yandex.ru 2 Department of Ecology and Environmental Sciences, University of Umeå, Sweden 3 Department of Plant and Environmental Sciences, 163 University of Gothenburg, Sweden ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО УВЕЛИЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОБИЛИЕ ДОМИНИРУЮЩИХ КУСТАРНИЧКОВ В ЛЕСНЫХ И ТУНДРОВЫХ СООБЩЕСТВАХ У ГРАНИЦЫ ЛЕСА НА СЕВЕРЕ СКАНДИНАВИИ. Изменения в растительном покрове в районах Арктики и Субарктики, наблюдаемые с помощью спутников, объясняют глобальным изменением климата (Grace et al., 2002; Lucht et al., 2002). Отмечаемое из космоса «позеленение» Арктики обусловлено более активным разрастанием кустарников, особенно ив (Sturm et al., 2000; Walker et al., 2009) и карликовой березки (Olofsson et al., 2009), а в Субарктике, в частности на севере Скандинавии, наблюдается увеличение площадей, занятых березовыми криволесьями и небольшое смещение вверх верхней границы леса (Tømmervik et al., 2004). Большой интерес представляют процессы, происходящие в экотоне «лес – тундра», поскольку они могут иметь наиболее серьезные последствия, как для самих экосистем, так и для хозяйственной деятельности. С целью улучшить наше понимание этих процессов более 10 лет назад был инициирован международный мультидисциплинарный проект DART (Dynamic of the Arctic Treeline) – динамическая реакция экотона «лес – тундра» на изменения окружающей среды, в котором участвовали трое из авторов этого сообщения. Проект DART осуществлялся с 1998 по 2002 гг., финансировался Европейским Союзом. В данном сообщении мы изложим результаты исследования, целью которого было выяснить, как долгосрочное (10 лет) экспериментальное повышение температуры воздуха повлияет на рост и обилие кустарничков в контрастных сообществах вблизи границы леса (высотной или северной). Нами также было изучено содержание питательных веществ (азота и фосфора) в листьях этих кустарничков. Для выполнения работ было выбрано 3 ключевых пункта вдоль почти 900 км трансекта, одновременно охватывавшего и широтный градиент, и градиент континентальности – океаничности: 164 1) Доврефьелл (Dovrefjell) – в умеренно-океанической горной центральной части Норвегии, в окрестностях биостанции Конгсволл, 62° 18´с.ш., 9° 36´ в.д., верхняя граница леса здесь лежит на высоте 1050 м н.у.м., но отдельные деревья высотой более 2м встречаются до высоты 1175 м н.у.м. Среднегодовая температура 0,24° С, средняя температура июля 10,6° С. Среднегодовое количество осадков 449 мм. 2) Абиско (Abisko) – в несколько более континентальной Шведской Лапландии в окрестностях исследовательской станции в Абиско, 68 15´ с.ш., 19 00´ в.д. На пологих склонах гор к юго-востоку от Абиско (в окрестностях сакрального места саами – Паддуса) граница леса находится на высоте 520-600 м н.у.м. и имеет фестончатые (извилистые) очертания. Среднегодовая температура -0,79 ° С, средняя температура июля 11,0° С. Среднегодовое количество осадков 304 мм. 3) Йоатка (Joatka) – на севере Норвегии в наиболее континентальном для Скандинавии районе Финнмарксвиде, в 50 км к юго-востоку от г. Альта, в окрестностях туристической станции Йоатка. Граница леса находится на высотах 420-500 м н.у.м. Среднегодовая температура -2,42° С, средняя температура июля 11,4° С. Среднегодовое количество осадков 456 мм. В каждом из пунктов в полосе лесотундрового экотона было выбрано 4 участка: 2 в березняках и 2 в тундре. Каждый из участков располагался в пределах однородного (лесного или тундрового) фитоценоза. На каждом участке заложено 5 контрольных площадок размером 1 х 1м и 5 экспериментальных площадок с гексагональными плексигласовыми камерами с открытым верхом (КОВ) высотой около 50 см и с нижним диаметром около 1.5 м, широко используемыми в Международном тундровом эксперименте (Marion et al., 1997). Установленные в камерах датчики показали, что температура воздуха в них выше температуры окружающего воздуха на 0.8 -2.5 ° С (Sjögersten & Wookey, 2004). Камеры оставались на участках и после завершения DART. В каждом из выбранных пунктов было заложено по 40 площадок, всего 120 площадок. С помощью специально сконструированной рамки проводился анализ растительного покрова на всех участках. Рамка была двурядная, 6- 165 ти угольная, чтобы лучше вписывалась в конфигурацию экспериментального участка с камерой, по ее диагоналям ставились в 2 ряда планка с 29 дырочками, через которые просовывалась длинная спица, и отмечались все растения, касавшиеся ее. Предварительно положение рамки выравнивалось с помощью уровня, а положение ее ножек фиксировалось с помощью закрепленных в грунте маркеров, чтобы точечное картирование можно было повторять в дальнейшем. Таким образом, с каждой площадки получались данные о растениях в 87 точках, для удобства дальнейших расчетов общее число касаний пересчитано на 100 точек для оценки обилия видов. Эти данные позволяют косвенно оценивать и биомассу. Для настоящего исследования использованы данные первого картирования, проведенного О.В.Хитун в 1999 г. и последнего, проведенного Э. Каарлеярви в 2010 г. Для исследования выбраны 4 наиболее обычных и обильных во всех пунктах вида: вечнозеленые кустарнички - вороника (Empetrum hermaphroditum Hagerup1) и брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), листопадный кустарничек - черника (Vaccinium myrtillus L.) и листопадный кустарник - карликовая березка (Betula nana L.). Эти виды составляли в среднем 80% всех указаний сосудистых растений в начале эксперимента в протоколах точечного картирования 1999г. (Dovrefjell=69%, Abisko=74%, Joatka=95%). Для оценки статистической значимости выявленных различий был проведен дисперсионный анализ (repeated measures ANOVA). В качестве независимых факторов выбраны «район работ», «местообитание» и «температура». Чтобы удовлетворить требованию гомогенности дисперсий разно представленных видов, показатели обилия вечнозеленых кустарничков пришлось трансформировать в корень квадратный, а листопадных – в десятичные логарифмы. Названия сосудистых растений приведены по: Черепанов, 1995; листостебельных мхов по: Ignatov et al., 2006; печеночников по: Konstantinova et al., 2009; лишайников по: Santesson et al., 2004. Растительные сообщества. Лесные сообщества представляли собой березовые криволесья из Betula czerepanovii Orlova. В кустарничковом ярусе преобладают вороника, голубика, брусника, постоянно встречаются 166 Avenella flexuosa (L.) Drej., Festuca ovina L., Trientalis europaea L., Melampyrum arvense L., Pedicularis lapponica L., Solidago lapponica With. Единичны кусты Juniperus communis L. Для Доврефьелл характерен наиболее богатый видами разнотравья, а также и более густой и высокоствольный вариант с участием Geranium sylvaticum L. Во всех пунктах в березняках отмечался несомкнутый лишайниково-моховый покров, в нем наиболее обильны Dicranum spp., Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi, Barbilophosia lycopodioides, Cladonia gracilis, C. ecmocyna, C. uncialis, C. bellidiflora, Cladina mitis, C.rangiferina, Peltigera aphtosa. В Йоатка в лесных участках отмечалась и менее широко рапространенные Barbilophozia hatcheri и B. аtlantica. Повсеместно в березняках отмечалось большое количество неразложившегося опада. На участках с тундровой растительностью были представлены кустарничково-лишайниковые тундры, повсюду доминировала Empetrum hermaphroditum, а содоминировали - Betula nana и Vacinium vitis-idaea. Последняя была менее обильна в Доврефьелл. В Абиско и Йоатка из кустарничков также был обычен Vaccinium uliginosum L., а в Доврефьелл Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. В горнотундровых площадках в Доврефьелл также постоянно и в значительном обилии присутствовала Festuca ovina, единично - виды разнотравья (Pedicularis lapponica L., Bistorta vivipara (L.) S.F.Gray, Oxytropis lapponica (Wahlenb.) J.Gay), а на некоторых площадках единично попадались также Salix reticulatа L., Salix lapponum L. и Salix lanata L., только там отмечался не выбитый оленями, довольно хорошо развитый лишайниковый покров из Flavocetraria cuculata, F.nivalis, Cetraria islandica, Alectoria ochroleuca, Bryocaulon divergens и др., а моховый, напротив, был довольно слабо развит, наиболее обилен из мхов был Rhytidium rugosum. На тундровых участках в Абиско в моховом покрове часто доминировал Ptilidium ciliare, а также были обильны Aulacomnium turgidum, виды Dicranum, Hylocomium splendens, а из лишайников преобладали Cladina mitis, Cladonia gracilis, C.uncialis, Nephroma arctica. В Йоатке тундровые участки на сухих каменистых склонах были очень сильно выбиты оленями и разрушенном лишайниковом покрове преобладали Ochrolechia frigida, Cladonia deformis, C.pleurota, Cladina mitis, Flavocetraria cucullata, Peltigera scabrosa, 167 Stereocaulon paschale, Sphaerophorus globosus. Из мхов там преобладали Dicranum spp. в смеси с Anastrophyllum minutum. Betula nana и E. hermaphroditum во всех 3-х пунктах были более обильны в тундровых участках, а V. myrtillus отмечалась только в лесных площадках (Табл. 1). Для брусники была обнаружена статистически значимое взаимодействие факторов «пункт» и «экотоп» (Fdf = 20,232,5; P = 0,004), которое означает, что ее обилие различалось в лесных и тундровых площадках, но это различие не было одинаковым в разных пунктах. В Йоатке и Абиско брусника была более обильна в тундровых площадках, но в Доврефьелл - в лесных. Опытное увеличение температуры воздуха в камерах вызвало увеличение обилия вороники, брусники и карликовой березки (Fdf = 37,841,101; 19,141,101; 13,071,50 соответственно, Р < 0,001 для всех). Для вороники было выявлено статистически значимое взаимовлияние 3-х факторов - «пункт», «температура» и «год», показывающее, что влияние повышения температуры в опыте различалось в разных пунктах (Fdf = 15,432,107, P < 0,001). Повышение температуры в камерах обеспечило увеличение обилия вороники более чем на 200 % в Доврефьелл и более чем на 50 % в Абиско, тогда как в Йоатке эффект был малозначительным (табл.1). В лесных участках по всему трансекту вороника реагировала на повышение температуры сильнее, чем другие рассматриваемые виды, что привело к ее еще более выраженному доминированию, обычно за счет черники. Несмотря на огромное увеличение биомассы на тундровых площадках в Доврефьелл, соотношение видов кустарничкового сообщества практически не изменилась, иными словами все виды реагировали единообразно. На тундровых площадках в Абиско более всего возросло обилие и покрытие Betula nana, тогда как на тундровых площадках в Йоатке наблюдалось наибольшее увеличение обилия и покрытия брусники (табл.1). Вороника была наиболее обильным кустарничком во всех пунктах, как в начале эксперимента, так и после 10 лет воздействия повышенной температуры в камерах. Но в тундровых участках в Абиско и Йоатка она реагировала относительно слабее по 168 сравнению с карликовой березкой и брусникой, в результате чего там ее роль немного уменьшилась, оставаясь ведущей. Таблица 1. Обилие кустарничков, измеренное в количестве касаний на 100 точек в 1999 г. и после 10 лет эксперимента в 2009 г. в 3-х пунктах в Скандинавии под пологом березовых криволесий и в открытой тундре. Год Доврефьелл Лес Тундра К КОВ К КОВ 199 9 200 9 199 9 200 9 199 9 200 9 199 9 200 9 37, 3 51, 5 9,7 29,4 78,2 92,0 210, 0 17,7 197, 5 0,8 590, 8 2,8 12, 1 24, 2 29, 9 0,3 38,1 6,4 22,8 18,4 0 0 24,2 0 0 1,5 21,9 0 1,7 57,5 Вид Вороник а Брусник а Черника Березка Абиско Лес Тундра К КО К КОВ В 32, 32,2 106, 92,7 7 5 42, 99,1 132, 168, 6 2 8 6,2 7,5 9,8 14,3 20,2 20,4 47,0 23,3 0 0 38,3 0.2 0.2 18,0 16, 0 24, 7 22, 5 0 0,7 3,1 4,2 90,4 0 3,3 9,4 20,9 Йоатка Лес Тундра К КО К КО В В 49, 41,6 65, 59,9 8 1 45, 67,9 70, 74,1 3 7 6,6 4,3 14, 12,6 3 7,8 8,4 18, 29,5 4 16, 28,0 0 0 9 15, 23,1 0,1 0 3 1,1 0,1 15, 14,1 2 0,4 0 1,1 17,9 Примечание: К - контрольные участки, КОВ – камеры с открытым верхом. Приводим средние для пары однотипных участков без указания стандартной ошибки. Следует отметить, что аналогичный анализ мы провели первый раз через 3 года после начала эксперимента, в 2002 г, но тогда полученные результаты оказались статистически не достоверными, хотя зрительно уже в 2001 году (последнем годе полевых работ по проекту DART) мы отмечали более крупные экземпляры березки в камерах в Абиско и также высокую жизненность вороники на всех экспериментальных площадках. Мы не проводили статистическую обработку по обилию мхов и лишайников, но визуально также отмечали, что они вытесняются мощно разрастающейся вороникой. Кустарничковый ярус растительности реагировал на воздействие повышенной температуры по-разному под пологом березового криволесья и в открытой тундре, также как эта реакция различалась и в разных пунктах вдоль широтного трансекта. Граница между сомкнутым лесным 169 ценозом и открытой тундрой представляет собой очень резкий переход, поскольку на малом расстоянии принципиально меняются все параметры экосистемы и распределение видов (Hofgaard & Wilmann, 2002). Поскольку березка в камерах на тундровых участках значительно увеличила свое покрытие, а положение черники в камерах на лесных площадках - практически не изменилдось, то исходно имевшиеся различия в составе рассматриваемых сообществ привели к тому, что увеличение температуры оказало на их структуру противоположный эффект. Выявлено усиление доминирования Empetrum hermaphroditum в лесу и относительне уменьшение его в тундровых участках. Более высокая чувствительность Betula nana к увеличению температуры отмечается различными авторами (Wahren et al., 2005; Walker et al., 2006), возможно благодаря ее способности при благоприятных условиях развивать длинные побеги из пазушных почек (Bret-Harte et al., 2001). Хотя, листопадные кустарнички (в том числе и Vaccinium myrtillus) также реагируют на потепление разрастанием (Walker et al., 2006), но у них эти способности ниже, что и объясняет их более медленную реакцию. Кроме того, черника еще и очень чувствительна к повреждению морозом. В условиях изменяющегося климата учащающиеся зимние оттепели и последующие морозы могут оказаться для нее губительными (Bokhorst et al., 2011). Таким образом положительное воздействие летнего тепла на рост черники может нивелироваться негативным воздействием раннего снеготаяния в камере. Влияние повышенной температуры воздуха на состав и структуру сообществ на экспериментальных площадках уменьшалось с продвижением к северу. Самые сильные ростовые реакции на потепление зафиксированы в Доврефьелл, где самый долгий вегетационный период и имеется умеренно влажный развитый органический горизонт почвы. Напротив, в Йоатке, реакция растений, возможно, затормаживалась другими факторам: более коротким вегетационным сезоном, сухостью субстрата, слабым развитием органического горизонта почвы. Положительная связь между реакцией растений на повышение температуры и обеспеченностью влагой отмечалась ранее (Arft et al., 1999), так же как и более резкое увеличение обилия кустарников и 170 кустарничков в субальпийских, чем в субарктических районах (Walker et al., 2006). Так что полученные нами результаты на локальном градиенте в Скандинавии вполне подтверждают выводы анализа на циркумполярном градиенте, проведенного в двух процитированных выше работах. Изначальные различия в составе сообществ и физиологические особенности видов обуславливают разную степень их изменения под влиянием длительного воздействия небольшого повышения температуры. Резкое усиление роста Betula nana в тундровых сообществах несколько ослабляет доминирование Empetrum hermaphroditum, тогда как под пологом леса последняя, напротив, усиливает при потеплении свои позиции, поскольку Vaccinium myrtillus практически не отреагировала на это воздействие. То есть в длительной перспективе при потеплении можно ожидать постепенное усиление роли карликовой березки у границы леса и замещение вороничных тундр вариантами с доминированием ерника. Проведенные нами исследования содержания азота и фосфора в листьях каждого из видов показало, что оно практически не изменилось или даже немного уменьшилось (в силу усилившегося роста) в камерах по сравнению с контрольными площадками. Однако, выявленные существенные изменения в составе сообществ, могут иметь важное значение на экосистемном уровне через пищевые цепи, поскольку березка – это предпочитаемый оленями корм, а вороника имеет значительно меньшее пищевое значение для них. Список литературы Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб: Мир и Семья. 1995. 990 с. Arft A., Walker M.,Gurevitch J. et al. Responses of tundra plants to experimental warming: meta-analysis of the international tundra experiment. //Ecological Monographs. V.69. P.491-511. Bokhorst S., Bjerke J.W., Street L.E. et al. Impacts of multiple extreme winter warming events on Sub-Arctic heathland: phenology, reproduction, growth and CO2 flux responses.// Global Change Biology. 2011. V. 17. P. 28172830. 171 Bret-Harte M., Shaver G., Zoerner J. et al. Developmental plasticity allows Betula nana to dominate tundra subjected to an altered environment. // Ecology. 2001. V.82. P.18-32. Hofgaard A. & Wilmann B. Plant distribution pattern across the foresttundra ecotone: the importance of treeline position. // Ecoscience. 2002. V.9. P.375-385. Grace J., Berninger F. and Nagy L. Impacts of climate change on the tree line.// Annals of Botany. 2002. V.90. P. 537-544. Ignatov M.S., Afonina O.M., Ignatova E.A. Check-list of mosses of East Europe and Northern Asia. // Arctoa. 2006. V.15. P.1-130. Konstantinova N.A., Bakalin V.A., Andreeva E.N. et al. Check-list of liverworts (Marchantiophyta) of Russia. //Arctoa. 2009. V.18. P.1-63. Lucht W., Prentice I.C., Myneni R.B. et al. Climatic control of the highlatitude vegetation greening trend and Pinatubo effect. // Science. 2002. V.296. P.1687-1689. Marion G.M., Henry G.H., Frecknan D.W. et al. Open-top designs for manipulating field temperature in high-latitude ecosystems. // Global Change Biology. 1997. V.3. Suppl.1. P.20-32. Olofsson J., Oksanen L., Callaghan T. et al. Herbivores inhibit climatedriven shrub expansion on the tundra. // Global Change Biology. 2009. V.15. P.2681-2693. Santesson R., Moberg R., Nordin A. et al. Lichen-forming and lichenicolous fungi of Fennoscandia. Uppsala. 2004. 359p. Sturm M., Racine C. and Tape, K. Climate change: Increasing shrub abundance in the Arctic.// Nature. 2000. V. 411. P. 546-547. Sjögersten S. & Wookey P.A. Decomposition of mountain birch leaf litter at the forest-tundra ecotone in the Fennoscandian mountains in relation to climate and soil conditions.// Plant and Soil. 2004. V.262. P.215-227. Tømmervik H., Johansen B., Tombre I. et al. Vegetation changes in the nordic mountain birch forest: the influence of grazing and climate change.// Arctic, Antarctic and Alpine Research. 2004. V.36. P.323-332. Wahren C.H., Walker M.D. & Bret-Harte M. S. Vegetation responses in Alaskan arctic tundra after 8 years of a summer warming and winter snow manipulation experiment.// Global Change Biology. 2005. V. 11. P.537-552. 172 Walker M.D., Wahren C.H., Hollister R. D. et al. Plant community responses to experimental warming across the tundra biome. //Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. V. 103. P.1342-1346. Walker et al., 2009 Walker D.A., Leibman M. O., Epstein H. E. et al. Spatial and temporal patterns of greenness on the Yamal Peninsula, Russia: interactions of ecological and social factors affecting the Arctic normalized difference vegetation index.// Environmental Research Letters. 2009. V. 4. 16 doi:10.1088/1748-9326/4/4/045004. О.И. Худяков, О.В. Решоткин Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, г. Пущино Московской обл., Россия ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ЛЕСОТУНДРЫ В СВЯЗИ С ПОТЕПЛЕНИЕМ КЛИМАТА Из материалов Всемирной конференции по изменению климата (Москва, 2003) следует, что современное потепление климата отмечается на глобальном, континентальном и региональном уровнях [1,2]. Глобальное изменение климата. За период наблюдения (1861-2001 гг.) изменение климата носит колебательный характер, при котором периоды похолодания чередуются с периодами потепления. Однако, начиная с 1980 г., наблюдается устойчивое глобальное потепление климата, при котором каждая среднедесятилетняя температура воздуха превышала климатическую норму (КН). Континентальное изменение климата. Глобальное потепление климата затронуло все континенты. Повышение температуры воздуха от 0.3 до 1.5 °C относительно КН вызвало: аридизацию климата в континентальных регионах, увеличение штормов и тайфунов в океанах и морях, уменьшение площади льда в Арктике и Антарктике, проникновение теплого течения Гольфстрим на 500 - 800 км в Арктику, увеличение глубины протаивания многолетней мерзлоты, уменьшение глубины сезонного промерзания и другие последствия. 173 Региональное изменение климата рассматриваются на примере России. По данным сети Росгидромета потепление по России за последние 100 лет (1907 - 2006 гг.) составило 1.29 °C, при среднем глобальном потеплении на 0.74 °C [3]. За период 1976 - 2006 гг. среднее потепление по России достигло 1.33°C. Уменьшилось число дней с морозами. Наибольшее увеличение минимальной и максимальной суточной температуры отмечается в холодный сезон [4]. Региональное изменение климата рассматривается на примере песчаных (метеостанция Петрунь) и суглинистых (метеостанция Елецкая) тундровых почв лесотундры. В основу анализа изменения климата почв положена климатическая норма, которая получена путем расчета средних многолетних температур воздуха и почвы на глубинах 20, 40, 80, 120, 240 и 320 см за период 1961-1990 гг. [4, 5]. Для сравнения изменчивости климата почв по отношению к климатической норме рассчитана среднедесятилетняя температура каждого месяца за период 1991 – 2000 гг. В основу характеристики климатической изменчивости почв положены сезонные климатические стадии (осень, зима, весна, лето). Т е м п е р а т у р а в о з д у х а. Климатическая норма температуры воздуха по метеостанции Петрунь составляет -4,4 0С. За время экспериментального наблюдения (1941 - 2008 гг.) отмечается период похолодания (1941 - 1950 гг.), в котором температура воздуха была меньше КН. Период похолодания сменился периодом (1951 - 1960 гг.), в котором среднедесятилетняя температура воздуха соответствовала КН. В период с 1961 по 1980 г. в каждом из десятилетий температура воздуха была ниже КН, что характеризуется периодом похолодания. Период похолодания сменился потеплением (1981 – 2008 гг.), в котором температура воздуха каждого десятилетия превышала КН. Климатическая норма температуры воздуха по метеостанции Елецкая составляет -5,6 0С. Начало наблюдения за температурой воздуха по метеостанции Елецкая приходится на 1961 г., поэтому среднедесятилетний ход изменения температуры воздуха охватывает период похолодания (1961 - 1980 гг.), при котором температура воздуха была ниже КН. Период похолодания климата сменяется с 1981 г. на потепление, при котором температура воздуха за период 1981 - 2008 гг. был больше КН. 174 Осадки. Климатическая норма осадков по метеостанции Петрунь составляет 619,3 мм. За период наблюдения среднедесятилетняя величина осадков изменялась от 584.5 до 643,3 мм. Для песчаных тундровых почв понижение температуры воздуха за период 1961 -1970 гг. сопровождалось уменьшением количества осадков, а понижение среднедесятилетней температуры за период 1971 - 1980 гг. сопровождалось увеличением количества осадков. Повышение температур воздуха от 0,5 до 1,6 0С за период 1981 - 2008 гг. сопровождалось увеличением количества осадков относительно КН. Для суглинистых тундровых почв (метеостанция Елецкая) период похолодания (1961 - 1970 и 1971 - 1980 гг.), когда среднедесятилетняя температура воздуха была ниже КН, сопровождается уменьшением количества осадков. Повышение температуры в каждом из десятилетий за период 1981 - 1990 гг. на 0,6 0С, за период 1991 - 2000 гг. на 0,3 0С и за период 2001 - 2008 гг. на 1,2 0С, относительно КН, сопровождалось увеличением осадков (табл.2). Для суглинистых тундровых почв повышение среднедесятилетней температуры воздуха за период 1981 - 1990 и 1991 - 2000 гг. сопровождалось уменьшением осадков, что характеризует этот период как аридный. За период 2001 - 2008 гг. повышение температуры воздуха совпало с увеличением осадков, что характеризует этот период как теплый гумидный. Динамика температуры почвы. Климатическая норма на каждой из анализируемых глубин изменяется в песчаных тундровых почвах (метеостанция Петрунь) от 0,8 ºС на глубине 20 см до 2,0 0С на глубине 320 см. В слое 320 см КН составляет 1,5 0С. Для песчаных тундровых почв КН пребывания почвы в мерзлом состоянии длится 6 месяцев (табл. 1). В теплый период года (май-ноябрь) КН изменяется в диапазоне от 0,2 0С (май) до 8,50С в августе (табл.1). В среднесуглинистых тундровых почвах КН в слое 320 см изменяется от 0,0 0С до 6,2 0С. Максимальные значения КН температуры почвы в слое 320 см отмечаются в августе, а минимальные приходятся на март. Современное потепление климата привело к повышению температуры песчаной тундровой почвы на глубине 20 см за период 1991 2000 гг. до 2,1 0С, что превышает КН на 1,30С (табл. 2). Превышение температуры почвы за период 1991 - 2000 гг. отмечается по всем глубинам 175 песчаной тундровой почвы. Для среднесуглинистой тундровой почвы потепление климата сопровождалось повышением температуры на 0,2 0С на глубине 20, 40, 80 и 320 см, на 0,3 0С на глубине 120 см и на 0,4 0С на глубине 160 и 240 см, повышая таким образом термообеспеченность почвы в слое 320 см. Осенняя сезонная климатическая стадия. Современное потепление климата за период 1991 - 2000 гг. вызвало повышение, относительно КН, температуры песчаной тундровой почвы от 0,9 0С на глубине 20 см, до 0,7 0 С на глубине 320 см. В тундровой суглинистой почве средняя десятилетняя температура почвы повысилась, относительно КН, на 0,4 0С на глубине 20 см и на 0,2 0С на глубине 320 см (табл.3). Потепление климата за период 1991 - 2000 гг. приводит к меньшему выхолаживанию почвы в осенний период, о чём мы судим по неглубокому промерзанию и повышению температуры почвы в слое 320 см по отношению к КН. Зимняя климатическая стадия. Современное потепление вызвало повышение среднедесятилетней температуры тундровых почв за период 1991 - 2000 гг. В зимнюю сезонную климатическую стадию температура песчаной тундровой почвы на глубине 20 см за этот период повысилась с -7,1 ºС до -4,7ºС, что составило 2,4ºС, при этом сумма отрицательных температур на глубине 20 см снизилась относительно КН на 368 0С. С другой стороны средняя десятилетняя температура суглинистой тундровой почвы за период 1991 - 2000гг. на глубине 20 см не изменилась, и составила -0,8 0С, как и КН. С увеличением глубины средняя температура за период 1991 - 2000 гг. повышается, увеличивая, таким образом, термообеспеченность тундровых почв. Весенняя сезонная климатическая стадия характеризуется пребыванием тундровых почв в мерзлом состоянии. Мощность мерзлого слоя тундровой песчаной почвы достигает 300 см. Самая низкая КН температуры отмечается на глубине 20 см и составляет -2,8 ºС. С увеличением глубины температура мерзлого слоя почвы постепенно повышается до 0 ºС на глубине 300 см. В тундровых суглинистых почвах самая низкая температура весенней сезонной климатической стадии отмечается на глубине 20 см и составляет -0,7ºС, при этом мощность сезонной мерзлоты достигает 100 см (см табл.3). 176 Современное потепление климата вызвало повышение среднедесятилетней температуры тундровой почвы. Так, в тундровых песчаных почвах самая низкая температура отмечается на глубине 20 см, и составляет -1,0 ºС, что в 2,8 раза выше, чем КН. С увеличением глубины температура тундровой песчаной почвы повышается до 0ºС на глубине 150 см. В среднесуглинистых тундровых почвах климатическая норма температуры на глубине 20 см за весенний период составляет -0,7 ºС, что в четыре раза выше, чем в тундровых песчаных почвах. С увеличением глубины температура почвы повышается и достигает нулевых значений на глубине 100 см. Потепление климата сопровождается повышением среднедесятилетних температур по всему промерзшему слою и уменьшением глубины сезонного промерзания. В мерзлом слое почвы на глубинах 20 и 80 см среднедесятилетняя температура повысилась на 0,1 0С, а на глубине 40 см изменения температуры за этот период не отмечено. Таблица 1. Климатические параметры тундровой почвы, ºС Станция, почва Период Месяц 20 40 Петрунь, Тундровая торфянисто-глеевая песчаная 19611990 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -8,0 -8,4 -6,1 -3,2 1,1 8,0 13,9 11,9 6,4 1,1 -6,2 -6,7 -5,4 -2,9 0,6 6,4 12,2 11,3 6,7 1,7 Глубина, см 80 120 160 -3,8 -4,7 -4,1 -2,2 -0,3 3,6 9,3 10,0 6,8 2,6 177 -2,3 -3,5 -3,4 -1,8 -0,3 2,0 7,2 8,9 6,6 3,1 -0,8 -2,3 -2,7 -1,5 -0,4 0,5 5,2 7,7 6,5 3,6 240 320 -0,2 -0,7 -1,2 -0,7 0,4 0,4 3,4 5,9 5,8 4,0 1,3 0,8 0,3 0,1 0,3 0,4 1,6 4,1 5,1 4,3 Климатиче ская норма в слое 320 см -2,9 -3,6 -3,2 -1,7 0,2 3,0 7,5 8,5 6,3 2,9 11 12 Климатическая норма КН для летнего сезона КН для зимнего сезона Глуб. проникнов. 00С, см Длит. тепл. сезона, мес. Длит. зимн. сезона, мес. Петрунь, Тундровая торфянисто-глеевая песчаная 19912000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Средняя температура Для летнего сезона Для зимнего сезона Глуб. проникнов. 00С, см Длит. тепл. сезона, мес. Длит. зимн. сезона, мес. -1,7 -5,0 0,8 7,1 -5,4 270 6 6 -5,3 -5,2 -3,6 -1,5 2,5 9,5 13,9 11,6 6,6 2,0 -1,1 -3,6 2,1 7,7 -3,4 150 6 6 -0,5 -3,5 1,2 6,5 -4,2 0,5 -1,5 1,5 5,5 -2,8 2,0 -0,5 1,6 5,0 -2,0 1,6 0,5 1,7 3,7 -1,5 2,2 1,3 1,8 2,9 -0,7 2,9 2,0 2,0 2,0 6 6 -4,0 -4,1 -3,0 -1,3 1,4 7,3 12,0 11,0 6,8 2,8 0,1 -2,1 2,2 5,9 -2,9 6 6 -1,6 -2,1 -1,7 -0,8 0,3 3,9 8,8 9,4 7,0 3,6 1,4 0,0 2,4 4,3 -1,6 6 6 -0,5 -0,9 -0,8 -0,4 0,3 2,7 7,0 8,4 6,4 4,1 2,0 0,7 2,5 4,0 -0,7 7 5 0,7 0,3 0,1 0,1 0,2 1,5 5,2 7,4 6,7 4,6 2,7 1,5 2,6 2,6 8 4 1,5 1,0 0,7 0,6 0,6 1,3 3,9 5,9 6,0 4,8 3,3 2,2 2,7 2,7 12 0 2,2 1,7 1,4 1,1 1,0 1,2 2,6 4,5 5,4 5,0 4,0 3,8 2,8 2,8 7 5 8 4 8 4 12 12 12 1,0 -1,0 1,5 -1,0 -1,3 -1,0 -0,3 0,9 3,9 7,6 8,3 6,4 3,8 1,8 0,2 2,5 Таблица 2. Среднемесячная многолетняя температура тундровой почвы,ºС Глубина, см Станция, почва Период Месяцы 20 40 80 178 120 160 240 320 Климатическая норма в слое 320 см Елецкая, Тундро-вый глеезем торфянистый суглинистый 19611990 -0,9 -1,1 -1,1 -0,8 -0,2 2,7 10,6 9,9 5,5 1,1 0,0 -0,5 -0,5 -0,8 -0,8 -0,5 -0,1 1,6 8,8 9,1 5,7 1,6 0,4 0,1 0,1 0 -0,2 -0,2 -0,1 0,6 5,5 7,5 5,5 2,4 0,9 0,4 0,4 0,3 0,1 0 0,1 0,5 4,0 6,1 5,1 2,7 1,2 0,7 0,7 0,5 0,3 0,2 0,2 0,4 2,4 4,8 4,7 3,0 1,6 1,0 1,2 1,0 0,7 0,6 0,5 0,6 1,7 3,6 4,0 3,1 2,1 1,6 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,8 1,1 2,4 3,2 3,2 2,6 2,1 0,4 0,2 0,0 0,1 0,2 1,0 4,9 6,2 4,8 2,4 1,3 0,8 Климатическая норма КН для теплого периода КН для холодного периода Глуб. проникнов. 00С, см Длит. тепл. периода, мес. Длит. холод. периода, мес. 2,1 5,0 -0,8 120 6 6 2,1 3,9 -0,5 1,9 2,9 -0,1 1,7 1,8 1,7 1,6 1,7 1,6 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8 1,8 1,9 2,6 0,8 7 5 8 4 11 1 12 0 12 0 12 0 9,7 2,3 Елецкая, Тундро-вый глеезем торфянистый суглинистый 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -1,1 -1,2 -1,2 -0,8 0,2 4,3 9,9 10,0 5,9 1,8 0,2 -0,3 -0,4 -0,7 -0,8 -0,6 -0,1 2,1 8,0 9,2 5,9 2,3 0,5 0,1 0,3 0,1 -0,1 -0,1 0 0,9 5,2 7,7 5,9 3,0 1,2 0,7 0,6 0,5 0,2 0,2 0,2 0,8 4,0 6,5 5,6 3,3 1,7 1,0 1,0 0,8 0,6 0,5 0,4 0,7 2,9 5,4 5,3 3,7 2,2 1,4 1,5 1,1 1,0 0,8 0,7 0,8 2,1 4,0 4,4 3,6 2,6 1,8 1,9 1,5 1,4 1,2 1,0 0,9 1,4 2,5 3,5 3,6 2,9 2,3 0,5 0,3 0,2 0,2 0,3 0,9 4,8 6,5 5,2 3,0 1,6 1,0 Среднегодовая температура Для теплого периода Для холодного периода Глуб. проникнов. 00С, см Длит. тепл. периода, мес. Длит. холод. периода, мес 2,3 4,6 -0,9 90 7 5 2,1 4,0 -0,5 2,1 2,8 -0,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,0 2,0 2,0 2,1 2,1 1,0 7 5 9 3 12 0 12 0 12 0 12 0 10,1 1,9 19912000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 179 Таблица 3. Сезонные стадии климата тундровых почв. Глубина, см 20 40 80 120 160 240 320 Средняя в слое 320 см 20 40 80 120 160 240 320 Средняя в слое 320 см 19611990 1,6 2,6 3,3 3,6 3,9 4,0 4,1 3,3 Изменение многолетней среднесезонной температуры тундровой почвы, ºС Метеостанция Петрунь (тундровый глеезем торфянистый песчаный) Осень Зима Весна 1991Повы19611991Повы19611991Повы19612000 шение 1990 2000 шение 1990 2000 шение 1990 2,5 0,9 -7,1 -4,7 2,4 -2,8 -1,0 1,8 11,3 3,3 0,7 -5,5 -3,4 2,1 -2,6 -0,9 1,7 10,0 4,0 0,7 -3,3 -1,2 2,1 -2,2 -0,7 1,5 7,5 4,4 0,8 -2,3 -0,2 2,1 -1,8 -0,3 1,5 6,0 4,7 0,8 -1,2 0,8 2,0 -1,5 0,1 1,6 4,5 4,8 0,8 0,2 1,8 1,6 -0,7 0,6 1,3 3,3 4,8 0,7 1,4 2,7 1,3 0,2 1,1 0,9 2,0 4,0 2,2 2,6 2,9 3,0 3,0 3,0 3,1 2,6 2,9 3,4 3,5 3,7 3,5 3,3 2,8 3,2 0,7 -2,5 -0,6 1,9 -1,6 -0,2 1,4 Метеостанция Елецкая (тундровый глеезем торфянистый суглинистый) 0,4 -0,8 -0,8 0,0 -0,7 -0,6 -0,1 0,3 -0,4 -0,3 -0,1 -0,5 -0,5 0,0 0,5 0,2 0,4 0,2 -0,2 -0,1 -0,1 0,5 0,4 0,7 0,3 0,1 0,2 0,1 0,7 0,7 1,1 0,4 0,2 0,5 0,3 0,5 1,2 1,5 0,3 0,6 0,8 0,2 0,2 1,3 1,9 0,2 1,0 1,2 0,2 0,4 0,4 0,6 0,2 180 0,1 0,2 0,1 Лето 19912000 11,7 10,1 7,4 6,0 4,7 3,8 2,8 Повышение 0,4 0,1 0,1 0,0 0,2 0,5 0,8 6,4 6,6 0,2 7,7 6,5 4,5 3,7 2,5 2,0 1,4 8,1 6,4 4,6 3,8 3,0 2,3 1,5 0,4 -0,1 0,1 0,1 0,5 0,3 0,1 4,0 4,2 0,2 В талой части профиля, залегающей ниже глубины проникновения нулевых температур, средняя десятилетняя температура среднесуглинистой тундровой почвы повысилась за период 1991 - 2000 гг. от 0,10С на глубине 120 см до 0,3 0С на глубине 160 см и на 0,2 0С в слое 240 - 320 см. Таким образом, потепление климата весенней климатической стадии за период 1991 - 2000 гг. сопровождается повышением среднедесятилетних температур в слое 320 см в песчаной тундровой почве до -0,2 0С, что выше КН нормы на 1,4 ºС. В среднесуглинистой тундровой почве средняя температура в слое 320 см повысилась до 0,2 0 С за период 1991 - 2000 гг., что выше КН на 0,1 ºС (см табл.3). Повышение среднедесятилетних температур в тундровой почве отмечается в весеннюю климатическую стадию. Однако в марте и апреле тундровые почвы находятся в мерзлом состоянии, при этом самая низкая температура почвы в весеннюю сезонную климатическую стадию отмечается в марте и составляет -6,1 0С. Для весеннего периода май – это время активного протаивания сезонной мерзлоты и проникновения в почву положительных температур. Однако КН температуры песчаной почвы на глубине 80, 120 и 160 см составляет 0,3 0С и -0,4 0С и на глубине 160см – 0,4 0С в суглинистых тундровых почвах . Это означает, что время характерного пребывания зимней климатической стадии, характеризующееся мерзлым состоянием 0 почвы в с КН отрицательных температур от -2,8 С на глубине 20см до 0,6 0С на глубине 240см, увеличивается и переходит на условия весенней климатической стадии. Температура талого верхнего слоя почвы на глубине 20 см составляет 1,1 0С. Климатическая норма температуры почвы в весеннюю климатическую стадию в слое 320 см составляет 0,2 0С (см табл.3). Современное потепление климата вызвало повышение среднедесятилетних температур тундровых почв в слое 320 см за период 1991 - 2000 гг. до 0,9 0С, что выше климатической нормы (0,2 0 С) на 0,7 0С (см табл.3). Летняя сезонная климатическая стадия. Климатическая норма температуры песчаной тундровой почвы на глубине 20 см составляет 11,3 0С. Вниз по профилю почвы КН температуры постепенно 181 уменьшается, достигая 2,0 0С на глубине 320 см. Экологически (биологически) благоприятная температура 10 0С отмечается на глубине 40 см (см табл.3), а температура первого биологического минимума (50С) отмечается на глубине 150 см. Формирование тундровой почвы в летнюю сезонную климатическую стадию в условиях положительных температур говорит о том, что тундровые почвы лесотундры являются почвами сезонного промерзания. Современное потепление климата вызвало повышение температуры тундровой почвы в летнюю сезонную климатическую стадию до глубины 320 см. Средняя десятилетняя температура за период 1991 - 2000 гг. в профиле тундровой почвы повысилась за этот период до 11,7 0С на глубине 20 см, а на глубине 320 см средняя десятилетняя температура повысилась с 2,0 0С до 2,8 0С. Повышение среднедесятилетних температур в профиле тундровой почвы составило 0,2 0С на глубине 20 см до 0,8 0С на глубине 320 см. Однако на глубине 80 см за период 1991 - 2000 гг. отмечается снижение среднедесятилетней температуры на 0,1 0С по сравнению с КН. Это означает, что в десятилетнем цикле температурная волна, связанная с повышением температуры в связи с потеплением климата еще не доходит до этих глубин, так как почва имеет определенную инертность в теплоёмкости и теплопроводности, из-за того что максимальная температура летнего периода наступает в июле месяце. Эффект от высоких летних температур, особенно июльских, сказывается лишь в начальный период осени. Для примера приведем динамику летних температур тундровой почвы за июль месяц. Самым теплым летним месяцем является июль. Климатическая норма температуры июля тундровой почвы изменяется на глубине 20 см от 13,9 0С до 1,6 0С на глубине 320см, однако в июле месяце температура песчаной тундровой почвы на глубине 20см за период 1991 - 2000 гг. не изменилась по сравнению с КН температуры на этой же глубине и составила 13,9 0С. Кроме того, температура почвы на глубинах 40, 80 и 120 см понизилась на 0,2, 0,5 и 0,2 0С соответственно. Это говорит о том, что температурная волна июля еще не оказала отепляющего влияния на эти горизонты почвы. Повышение средних десятилетних температур на этих глубинах отмечается в сентябре. Тем не менее, современное 182 потепление климата вызвало повышение термообеспеченности тундровых почв в летний, самый теплый месяц (июль). В летний период в суглинистых тундровых почвах сумма температур выше 10 0С на глубине 20 см превышала КН на 93 0С, а сумма температур выше 0 0 С за теплый период превышала КН на 135 0С Таким образом, современное потепление климата способствует улучшению лесорастительных свойств тундровых почв лесотундры. Повышение температуры почвы в зимнюю сезонную климатическую стадию способствовало меньшему выхолаживанию и сохранению летнего тепла в тундровых почвах, что определило уменьшение глубины промерзание и суммы отрицательные температуры мерзлого слоя почвы. В тёплый период времени современное потепление сопровождается повышением среднедесятилетних температур профиля почвы, суммы температур выше 0 и 10 0С, длительности пребывания почвы в талом состоянии, улучшая, таким образом, лесорастительные условия тундровых почв лесотундры. 1. 2. 3. 4. 5. Список литературы Крис Фолланд, Дэвид Паркер. Мониторинг глобального климата и оценивание изменений климата // Всемирная конференция по изменению климата. Москва, 29 сентября – 30 октября 2003 г. М., 2004. С. 76 – 90. Метеорологический ежемесячник СССР. М. 1966-1990 гг. Вып. 1. Ч. II. 300 с. Отчетный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории российской Федерации. Федеральная служба по мониторингу окружающей среды (РОСГИДРОМЕТ). Общее резюме. М., 2008. 29 с. Справочник по климату СССР. Вып. 1. Метеорологические данные за отдельные годы. Ч. VIII. Температура почвы. Архангельск, 1973. 680 с. http://www.meteo.ru/ WEB-сайт Всероссийского научноисследовательского института гидрометеорологической информации – Мирового центра данных «ВНИИГМИ-МЦД». 183 184 Т.И. Царева, Э.Я. Фальков, В.Н. Дрынкин ФГУП «ГосНИИ Авиационных систем» (ФГУП «ГосНИИАС»), Москва, Россия drynkinv@gosniias.ru; tsareva@gosniias.ru ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОЗОНАЛЬНОЙ ЦИФРОВОЙ АВИАЦИОННОЙ СЪЕМКИ И ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИТУНДРОВЫХ ОБЛАСТЕЙ В нашей стране, обладающей огромными лесными территориями, уделяется большое внимание проблеме мониторинга лесов, их изучению, контролю за использованием и состоянием. Исследования, опирающиеся преимущественно на наземные методы, уже не отвечают современным требованиям мониторинга обширных лесных территорий [4]. Особенно это касается зоны притундровых лесов, поскольку существует ряд проблем, затрудняющих применение наземных методов исследования. Первое – это количественная неопределенность этих территорий. По разным источникам зона притундровых лесов России занимает от 40-45 млн. га [7] до 87 млн. га, т.е. от 4,5 до 10 % от лесной площади страны [9]. Столь неоднозначное выделение зоны притундровых лесов связано с естественной нечеткостью выделения границ и труднодоступностью этих территорий для исследования. Несмотря на то, что есть рекомендации по выделению границ зоны по критерию 35 % покрытия лесного сообщества, в целом не существует единства мнений по выделению северной и южной границы зоны притундровых лесов [15]. Вторая проблема связана с неоднородностью природных условий полосы притундровых лесов в связи с ее большой протяженностью. Даже в пределах одной европейской части страны (Кольский полуостров, Архангельская область, Республика Коми) лесорастительные условия довольно неоднородны. Меняются рельеф, климатические и почвенно-гидрологические условия, проявление вечной мерзлоты, а в связи с этим изменяется облик ландшафтов, формационная структура растительности, типологический состав лесов [15]. 185 Следующая группа проблем, требующих непрерывного оперативного контроля, связана с регулированием антропогенной деятельности и охраной притундровых лесов. Несмотря на то, что с 1959 года притундровые леса выделены в защитную зону, и по режиму хозяйствования отнесены к лесам 1 группы, они постоянно подвергаются негативному антропогенному воздействию. Продолжающиеся бесконтрольные рубки, пожары, аэротехногенное загрязнение приводят к гибели этих экосистем. В последнее время к этим факторам добавился "натиск" нефтегазовой отрасли и транспортников. В ряде районов на территории крайне северных лесов ведется активная разработка месторождений цветных металлов, строительного и поделочного камня, апатита, железной руды и др. [15]. Проблемы труднодоступности и протяженности зоны притундровых лесов вызывают необходимость применения дистанционных методов мониторинга [2, 5]. Дистанционная съемка лесного покрова, сопровождающаяся наземным описанием ключевых площадей, начатая еще в конце 50-х гг., показала свою эффективность при инвентаризации леса [1], при мониторинге пожаров и гарей [8, 11], вырубок [6] и поражений фитофагами [17]. Для визуализации орографических условий существенную роль стало играть 3D моделирование [3, 16]. Однако охват территорий съемкой необходимого качества недостаточен и подчас используются устаревшие фотоматериалы [1]. Для решения изложенных проблем актуальными являются современные методы дистанционного зондирования (ДЗ), включающие в том числе, цифровую многозональную аэрофотосъемку и фотограмметрическую обработку. Средства ДЗ позволяют получать актуальную, полную и достоверную информацию о состоянии природной среды и о хозяйственной деятельности на самой удаленной территории, а также однородную и сравнимую по качеству информацию единовременно для обширных территорий, что практически недостижимо при любых наземных обследованиях. За последние годы накоплен большой объем данных ДЗ различного разрешения и спектрального диапазона, 186 разработаны методические подходы к их анализу, расширился спектр программного обеспечения (ПО) обработки изображений [14]. Для отработки методических подходов к обработке изображений в целях эффективного управления природоохранной деятельностью, лесоустроительными работами, мониторинга и картографирования современного состояния лесов необходима система полигонов с наземным сопровождением ДЗ [14, 16]. Начиная с 2005 г. создается система космического мониторинга лесов и лесопользования. За 5 лет объем космического мониторинга вырос с 50 до 175 млн. га [6]. Однако космическая съемка имеет ряд особенностей: бесплатные или дешевые снимки, как правило, бывают архивными (3-6-летней давности), а актуальная съемка достаточно дорогая3. К тому же, низкая высота солнцестояния в высоких широтах и облачный покров сильно снижают количество дней, пригодных для ДЗ. Особое место в ДЗ занимает авиационная съемка, которая имеет ряд преимуществ перед космической. Прежде всего, эти преимущества связаны с более высоким пространственным разрешением и оперативностью. Появление цифровых аэрофотографических камер позволило существенно расширить съемочный сезон и осуществлять съемку в условиях облачности (под зонтиком) за счет большего динамического диапазона применяемых датчиков формирования изображений. Многоспектральная цифровая авиационная съемка в последние годы находит все более широкое применение и в исследованиях леса [13]. Показана эффективность спектральных диапазонов Green, Red и NIR (0,7 – 0,9 мкм) при выявлении поврежденного пожаром леса [3, 16]; эффективность Red и NIR-диапазонов при выявлении повреждений леса насекомыми и болезнями [3, 10]. Каналы Red и NIR также используются для расчета вегетационного индекса NDVI, который с успехом применяется при дешифрировании растительности [11]. 3 Снимок территории с 5-м разрешением 70х70 км радиометрический корректированный и ориентированный на север стоит 2500$. Этот же снимок ортокорректированный стоит 3000$. Если еще добавляется цвет из 25-м снимка Landsat TM - стоимость возрастает до 3900$. Перечисленные цены только за однопользовательскую лицензию, т.е. использование продукции в одном приложении. Многопользовательская лицензия увеличивает стоимость на 50%. Цена дополнительной копии - 250$. [12] 187 ГосНИИ авиационных систем имеет большой опыт проведения аэрофотосъемочных работ и обработки данных ДЗ. Имеется парк аэрофотосъемочных средств: самолет, мотопланер, аэрофотокамеры, сканеры, соответствующее ПО. Аэрофотокамеры RC-30 и DMC II-140, устанавливаемые на борту самолета АН-30, имеют характеристики, приведенные в табл. 1. Таблица 1. Основные характеристики камер RC-30 и DMC II-140 Камера Тип Типы каналов RC-30 Аналоговая – Кол-во строк/столбцов (pix) Размер пискела (мкм) Размер изображения (мм) Фокусное расстояние (мм) – – 230 х 230 объектив UAG-S – 154 объектив NAT-S – 304 DMC II Цифровая PAN, Red, Green, Blue, NIR 12096 x 11200 7,2 x 7,2 87 x 81 92 Для камеры DMC II-140 размер одного элемента на местности при высоте съемки 3000 м составляет 0,23 м, а при высоте 2000 – 0,16 м. Это особенно важно, например, при обследовании редкостойных притундровых лесов. Спектральные диапазоны каналов камеры DMC II-140 (табл. 2) эффективны при общем и тематическом дешифрировании. По данным спектральных каналов можно синтезировать панхроматические (PAN), цветные (RGB) и псевдоцветные (CIR) снимки. Примеры снимков PAN, RGB и CIR с увеличенными фрагментами приведены на рис. 1. Таблица 2. Спектральные диапазоны каналов камеры DMC II-140 Канал PAN NIR Blue Red Green Спектральный диапазон, нм 400-760 680-900 370-510 580-720 490-610 Программное обеспечение, управляющее съемкой камеры DMC II140, позволяет планировать проведение съемки, обеспечивая оптимальную маршрутизацию и стереосъемку с заданным перекрытием 188 снимков, что позволяет строить цифровую матрицу рельефа местности с заданной точностью и системой координат (рис. 2). Применяемые аппаратно-программные средства обеспечивают возможность точного повтора маршрутов прошлых съемок, что важно при изучении динамики состояния природной системы, например, методом разности изображений [18] и тематической разницы [17]. PAN RGB CIR Рис. 1. Примеры аэрофотоснимков, полученные АФА DMC II-140 с увеличенным фрагментом Технология получения цифровой аэрофотографии, включающая полную фотограмметрическую обработку: измерения высот, построение рельефа, построение моделей местности с заданной точностью и в заданной системе координат, встраивание различных векторных объектов позволяет моделировать природные и техногенные процессы, проводить различные измерения. Для отработки методики проведения мониторинга необходима система полигонов, в том числе для сопровождения ДЗ исследуемого региона [Лурье по 16]. На полигоне вырабатываются правила стандартизации для дешифровки данных ДЗ, создается база данных для 189 снимков и дешифровочных признаков для различных условий съемки. Следует отметить, что цифровые камеры позволяют получать более генерализованную информацию, т.е. исключение из технологии ДЗ процессов проявки фотопленки и фотопечати, оказывающих влияние на результирующее изображение, позволяет создавать эталонные шаблоны, позволяющие повысить качество и достоверность дешифрирования снимков. Рис. 2. Фрагмент цифровой модели рельефа местности «Надым» Создание системы полигонов с обеспечением авиа-космического мониторинга экосистем зоны притундровых и горных северных лесов по единой программе позволит получать оперативную информацию для обеспечения экологического менеджмента, включающего в том числе систему прогнозов и принятия мер в борьбе с негативными воздействиями на экосистему притундровых лесов; профессиональный государственный контроль за использованием и охраной этих территорий; научную деятельность. Список литературы 1. Алексеев В.А. Леса и лесная политика России // Лесная газета. – 2008. – 4 и 8 марта. [Электронный ресурс]. URL: 190 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. http://www.woodbusiness.ru/newsdetail.php?uid=2510#. Дата публикации: 13.03.2008 17:39. (дата обращения: 12.04.2012). Аэрокосмические методы в охране природы и в лесном хозяйстве / Сухих В.И. и др. – М.: Лесная промышленность. – 1979. – 288 с. Блохин Д.Ю., Незамов В.И. Аэрокосмический мониторинг негативных (вредных) воздействий природного и антропогенного характера на землях лесного фонда в районе минусинских боров красноярского края // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2010. – № 11. – С. 61-70. Ершов Д.В. Оценка и картографирование повреждений лесов по данным дистанционного зондирования и геоинформационной системы. Автореферат ктн. – М. МИИГАиК. – 1997. - 23 с. // [Электронный ресурс]. URL: http://www.dissercat.com/content/otsenka-i-kartografirovaniepovrezhdenii-lesov-po-dannym-distantsionnogo-zondirovaniya-i-geo. Последнее изменение 23 февраля 2012 г. 18:41:13. (дата обращения: 24.04.2012). Исаев А.С., Сухих И.И. Аэрокосмический мониторинг лесов и его техническая сторона. // Аэрокосмические методы в почвоведении и их использование в сельском хозяйстве. Сб. науч. тр. – М.: Наука. – 1990. – С. 166-175. Использование космических технологий для мониторинга ведения лесного хозяйства // Журнал «Земля из космоса: наиболее эффективные решения». – 2010. – № 6. – С. 44-46. Лесные зоны // [Электронный ресурс]. URL: http://forestrussia.narod.ru/leszona.htm (дата обращения: 16.04.2012). Махатков И.Д. Ретроспективный анализ пирогенной динамики северотаежных сосновых лесов западной Сибири по данным дистанционного зондирования // Вычислительные технологии. – 2007. – Т. 12. – № 52. – С. 87-96. Притундровые леса // [Электронный ресурс]. URL: http://www.derevgrad.ru/biogeografiya/pritundrovye-lesa.html (дата обращения: 13.04.2012). 191 10. Ряполов В.Я., Ряполова Л.М. Аэрокосмические методы охраны сибирских лесов // [Электронный ресурс]. URL: http://res.krasu.ru/forest/ (дата обращения: 10.02.2012). 11. Слинкина О.А., Сухинин А.И., Буряк Л.В. Картографирование текущего состояния лесов красноярского края с использованием данных дистанционного зондирования // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. – 2008. – № 1. – С. 70-75. 12. Стоимостные показатели космоснимков // [Электронный ресурс]. URL: http://www.tashniikp.uz/index.php?option=com_content&task=view&id =54/. Последнее изменение 23 апреля 2012 г. 16:41:06. (дата обращения: 23.04.2012). 13. Хлюстов В.К. Автоматизация комплексной оценки лесных ресурсов и мониторинг состояния лесов дистанционными методами нового поколения // Лесное хозяйство. – 2011. – № 6. – С. 13-14. 14. Холодилов И.В. Комплексное картографирование эталонных зональных структур на основе анализа данных дистанционного зондирования // Вестник Тюменского государственного университета. – 2009. – № 3. – С. 29-35. 15. Цветков В., Семенов Б. На северном пределе // Лесной бюллетень. – 2000. – № 13. [Электронный ресурс]. URL: http://www.forest.ru/rus/bulletin/13/8.html (дата обращения: 12.04.2012). 16. Цыдыпова М.В. Использование данных дистанционного зондирования земли и цифровой модели рельефа для картографирования лесов особо охраняемых природных территорий (на примере забайкальского национального парка) // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. – 2011. – Т. 4. – № 1. – С. 205-212. 17. Чикидов И.И., Борисов Б.З., Исаев А.П. Оценка площади очагов массового размножения сибирского шелкопряда в 1999-2000 гг. В центральной Якутии по данным SPOT-Vegetation // Наука и образование. – 2010. – № 4. – С. 76-82. 192 18. Чинь Ле Хунг Л.Х. Разработка метода выявления динамики тропической растительности на основе разности изображений // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2011. – № 7. – С. 232-234. Vlasta Jankovská Institute of Botany, Academy of Sciences of the Czech Republic Lidická 25/27, CZ – 602 00 BRNO, Czech Republic vlasta.jankovska@ibot.cas.cz „SUB-TUNDRA“ FORESTS IN THE WEST CARPATHIANS (SLOVAK AND CZECH REPUBLICS) DURING THE LAST GLACIAL PERIOD AND IN THE NW EUROPE IN THE HOLOCENE Numerous climatic changes over the Last Glacial Period (Wűrm, Vistulian, Weichselian, Valdai) manifested themselves also in the character of the vegetation cover. This article will deal, on the first place, with palaeoreconstruction of the vegetation in cold climatic changes of Central Europe, especially in the West Carpathians. Attention will be paid to the character of vegetation of coniferous taiga, forest-tundra, shrub-tundra and mountain-tundra. Simultaneously with this Pleistocene vegetation development in the West Carpathians also the vegetation changes in the Holocene in some sites of the North Sweden, the Kola Peninsula and the Polar Ural Mts. will be partially presented. The forests, which even in the Central Europe can be classified as “sub-tundra forests”, existed for example in the Last Glacial Period in the West Carpathians, as documented by palaeobotanical finds. This is pointed out by the results of pollen and partially macroremains analyses of several profiles [and by the individual samples]. These unique “natural archives” were found quite accidentally and have an invaluable importance for the history of vegetation and the landscape. The profile „Šafárka“ [48°52'55" N; 20°34'30" E; 600 m a.s.l.] – Fig.1 in the NW part of the West Carpathians in the Slovak Republic (JANKOVSKÁ et al. 2002) documents the time span 193 between 60,000 (probably even more) and 16,000 uncal BP. It is ca partly MIS 4, mostly MIS 3 and partly MIS 2. These sediments were preserved there only thanks to the fact that they were covered by solifluction material. The profile „Jablůnka“[49°23' N; 17°57' E; 350 m a.s.l.] – Fig.2 from the western piedmont of the West Carpathians (JANKOVSKÁ et POKORNÝ 2008) is situated already in the territory of the Czech Republic. Its organic sediments, only 28 cm thick, were protected from erosion by the cover of alluvial material. Their AMS radiocarbon age varies between ca 35,000 and 49,000 uncal BP. The single sample of peat character taken at drilling a well at the site Týn nad Bečvou [49°30'36" N; 17°37' E; 265 m a.s.l.] is 44,200 uncal BP old. Here, approximately 0.5 m thick layer of peat sediment resisted erosion only thanks to being covered over by a “landslide”. Composition of pollen spectrum of the sediment from all the studied sites gave many interesting results. The profile Šafárka from the Slovak West Carpathians recorded several pronounced climatically conditioned vegetation changes from the end of MIS 4 up to MIS 2. At this site it was the sediment of peat character. Their origin was in the terrain depressions of “dolines” on the bedrock formed by gypsum. The oldest vegetation phase with Larix and the following one with Larix and Betula (ca MIS 4) can be compared to the vegetation that can be seen nowadays for example in the valleys of the Polar Ural Mts. or in the south of the Yamal peninsula. These vegetation in the coldest periods of the Last Glacial Period can be most certainly considered a “sub-tundra forests”. At that time they were spread at the bottom of the inner-Carpathian basins as well as in lower altitudes of the mountain ranges. In the mountains they passed into the mountain tundra. Towards the north of Carpathians they could touch above all the vegetation of shrub- or foresttundra characters. However, in the dry continental climate also vegetation of steppe-tundra or tundra-steppe character can be supposed in predisposited terrains (geomorphology, geology, pedology, hydrology – e.g. GRANOSZEWSKI 1998, RUDNER et SŰMEGI 2001). In the westernmost part of the West Carpathians (Moravia = Czech Republic) Pinus cembra - Larix forests with Pinus sylvestris and Picea were growing within the different areas in the MIS 3. Today the forest communities have a completely 194 Fig.1 ŠAFÁRKA [48°52'55" N; 20°34'30" E; 600 m a.sl.] NE SLOVAK REPUBLIC 1.part 5 LPAZ Ribes rubrum Carpinus Abies Fagus Tilia Quercus Ulmus Corylus Picea Alnus glutinosa t. Alnus viridis t. Pinus sylvestris t. Pinus cembra Larix Betula alba t. Betula nana t. Salix NAP AP Depth [cm] AGE [C-14 BP] TREES AND SHRUBS SF-5 10 15 20 SF-4 25 30 35 40 45 50 55 60 65 SF-3 70 75 80 85 more than 52000 90 95 100 SF-2 105 110 more than 52000 115 SF-1 120 20 40 60 80 100 20 40 60 20 20 40 60 SF-1: Larix forest tundra; SF-2: Larix-Betula forest tundra; SF-3: Coniferous taiga with Picea, Pinus, Larix, Betula; SF-4: Picea taiga with Pinus (sylvestris, cembra), Larix, Alnus, Betula; SF-5: Coniferous forest tundra 195 20 40 60 Pollenanalyst:V.Jankovska Fig.2 JABLUNKA-SEMETÍN [49°23' N; 17°57' E; 350 m a.s.l.] NE MORAVIA, CZECH REPUBLIC Simplified pollen diagram 39.746± 2.132 BP 44.872± 1.230 BP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 LPAZ Viscum Quercus Ulmus Tilia cordata Juglans Corylus Carpinus Picea Alnus glutinosa t. Pinus sylvestris t. Pinus cembra Larix Betula alba t. Betula nana t. Alnus viridis t. Sorbus aucuparia Ephedra fragilis t. Hippophae rhamnoides Juniperus Salix NAP AP Depth [cm] AGE [C-14 BP] TREES AND HERBS JB 3 JB2 JB1 20 40 60 80 100 20 20 40 20 JB 1: Parkland Larix-Pinus forest of north taiga type; JB 2: Open Larix-Pinus cembra-P. sylvestris taiga; JB 3: Coniferous taiga with Picea Pollenanalyst:V.Jankovska different composition there. In dependence on the altitude, there is a varied range of various forest communities. In lower altitudes there are mostly deciduous forests with Carpinus, Quercus, Tilia, Acer, Ulmus, Fraxinus etc. Towards upper altitudes the occurrence of Fagus, Abies and Picea is typical for this mountain range. Natural occurrence of Larix was not found there at presence, the occurrence of Pinus cembra is quite out of question. In the Slovak Carpathians the vegetation cover of a character of light larch taiga with Pinus cembra (JANKOVSKÁ 1984, 1988) eventually foresttundra was present still in the Late Glacial Period and even at the very beginning of the Holocene. In Bohemia (West part of the Czech Republic) the Late Glacial Period was characterized only by birch-pine park growths. The same are there even in its Carpathian part in Moravia (East part of the Czech Republic). For the present the only evidence of the occurrence of Larix in the Last Glacial Period in the Czech Republic comes from Central Bohemia – site Prague-Podbaba [50°06'45" N; 14°23'30" E; 190 m a.s.l. - 196 JANKOVSKÁ et POKORNÝ 2008]. The vegetation of that time (about 31,000 uncal BP) here can be more or less characterized as forest-steppe. Palaeobotanical results of many authors (BEHRE 1989, BEHRE et LADE 1986, DE BEALIEU et REILLE 1984, 1992 and others) bring the evidences that above all in the older part of the Last Glacial Period (e.g. MIS 4) boreal forests spread in Central and even in West Europe. Just in those forests that were of “sub-tundra forests” character during Last Glacial Period Larix had an important role (RUDNER et SŰMEGI 2001, WILLIS et al. 2000). However, this woody plant is not indicated for example from palaeobotanical analyses from the site Reichwalde (BOHNCKE et al. 2008 - MIS 3 around or more 47.000). And yet the time interval is approximately the same as that at the sites Jablůnka and Týn nad Bečvou in the West Carpathians. As can be seen also from the results of palaeobotanical analyses from other sites in the surrounding countries, there were substantial differences in the vegetation composition of forest (taiga, forest-tundra) and non-forest (tundra) communities in various, mutually not too remote, regions of Europe already in the MIS 3. On comparing the vegetation in the boreal zone of Eurasia in the Holocene (see profile Abisko and Nikel) and Central Europe in the Last Glacial Period there is a substantial difference in the quantity of occurrence of Ericaceae and Vacciniaceae. Their pollen values are relatively very low in Central Europe. However, Bruckenthalia (cf. e.g.. BEHRE et LADE 1986, BEHRE 1989, GRANOSZEWSKI 1998, BOHNCKE et al. 2008) is occurring here. Pollen grains of Bruckenthalia was found quite recently in the locality Jablůnka (JANKOVSKÁ unpubl.). Herbs vegetation of “mammoth steppe” with higher share of grasses and lower share of dwarf shrubs is prevailing in Central Europe. With a certain caution these communities can be considered an analogy of cold steppes of the Pleistocene landscape of the Russian plain (MARKOVA et al. 2002) as well as of today steppes of the southern Siberia (KUNEŠ et al. 2008, PELÁNKOVÁ et al. 2008). Pollen analyses of the sediment of Holocene age of the present palsas or palsa-mires from the boreal part of Eurasia showed also climatically conditioned vegetation changes. A change of mostly parkland Pinus sylvestris forest with Betula, was found up at the site Abisko in Sweden – Fig.3. Pine parkland forest existed there from the Early Holocene to the end 197 of the Middle Holocene. A sudden cooling roughly about 2,500 BP was the cause of transformation of this parkland Pinus forests into predominantly shrub-tundra forests with Betula nana and B. tortuosa. The situation at the site Nikel [69°27' N; 30°45' E; 185 m a.s.l.] – Fig.4 in the West part of the Kola Peninsula manifested itself in the similar way (JANKOVSKÁ et KOCIÁNOVÁ 2010, JANKOVSKÁ 2011). At this site the vegetation of subarctic tundra from the Early Holocene was still found up in the oldest sediment. After warming, this vegetation turned into parkland forest-tundra with Pinus sylvestris and Betula. Sudden cooling, like in the case of the site Abisko, led to formation of shrub/forest-tundra with dominance of Betula nana and B. tortuosa. In the valleys of the Polar Ural Mts., in the sediment of palsa “Chornaya gorka” [67°05' N; 65°21' E; 170 m a.s.l.], the “sub-tundra forests” were formed in Middle Holocene at that time (JANKOVSKÁ et al. 2006) mostly by Picea with Larix and Betula. Evidently the forests had character of boreal taiga. It is probable that the vegetation of Europe in the Last Glacial Period were close to the vegetation of the present Siberia from West to East and from North to South. Nevertheless they were not fully analogical. Fig.3 198 ABISKO-PALSA, NW SWEDEN 68°21' N; 18°49' E; 360 m a.s.l. [poor fen type of mire] 8063+-77 ZONES Other herbs Cyperaceae Rubus chamaemorus Ericaceae-Vacciniaceae Quercetum mixtum Cornus suecica Picea Alnus incana t. Pinus sylvestris t. Betula pubescens t. Betula nana t. Juniperus Salix Hippophae rhamnoides NAP Herbs ABP - 4 80 90 100 110 120 130 140 150 ABP - 3 1189+-47 1241+-45 2443+-44 7990+-65 Dwarf shrubs 0 10 20 30 40 50 60 70 1520+-127 3194+-53 AP Depth [cm] AGE [BP] = non.cal. Trees and shrubs 160 170 180 190 200 210 220 230 ABP - 2 ABP - 1 20 40 60 80 100 20 20 40 60 80 20 40 60 20 40 60 20 ABP-1: shrub/forest tundra, ABP-2 - ABP-3: Pinus forest tundra with Betula, ABP-4: Betula shrub/forest tundra 40 60 Pollenanalyst:V.Jankovska Fig.4 NIKEL-KOLA PENINSULA, RUSSIA [69°27' N; 30°45' E; 185 m a.s.l.] (poor fen type of mire) 2224±48 5041±50 7631±58 ZONES Filipendula Cyperaceae Others herbs Herbs Rubus chamaemorus Ericaceae-Vacciniaceae Qurcetum mixtum Picea Alnus viridis t. Alnus incana t. Dwarf shrubs Pinus sylvestris t. Betula pubescens t. Betula nana t. Juniperus Salix NAP AP Depth [cm] AGE (BP) = uncal. Trees and shrubs 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 NIK-4 NIK-3 NIK-2 NIK-1 20 40 60 80 100 20 20 40 20 40 60 20 40 NIK-1: Sub-arctic tundra; NIK-2: Betula-shrub tundra; NIK-3: Pinus forest tundra; NIK-4: Betula shrub-tundra 20 40 60 20 40 20 40 60 20 40 20 Pollenanalyst: V.Jankovska The work was supported by project of Grant Agency of the Czech Republic Nr. P209/10/0519. Author thanks prof. G.A.Elina and other colleagues from the Institute of Biology RAN, Petrozavodsk for the opportunity to be present at field-works in Karelia and Kola Peninsula. 199 References Bohnecke S.J.P., Bos J.A.A., Engels S., Heiri O. et Kasse C. (2008): Rapid climatic events as recorded in middle Weichselian thermokarst lake sediments. – Quater. Sci. Rev., 27: 162-174. Behre K.E. (1989): Biostratigraphy of the Last Glacial Period in Europe. – Qutern. Sci. Rev., 8: 25-44. Behre K.E. et Lade U. (1986): Eine Folge von Eem und 4 Weichsel – Interstadialen in Oerel/Niedersachsen und ihr Vegetationsablauf. Eiszeitelter und Gegenwart, 36: 11-36. De Beaulieu J.-L. et Reille M. (1984): A long Upper Pleistocene pollen record from Les Echts near Lyon, France. – Boreas, 13: 111-132. De Beaulieu J.-L. et Reille M. (1992): The last Climatic Cycle at La Grande Pile (Vosges, France) a new pollen profile. – Quatern. Sci. Rev., 11: 431-438. Granoszewski W. (1998): Late Pleistocene vegetation history and climatic changes at Horoszki Duźe, eastern Poland: a palaeobotanical study. – Acta Palaeobotanica, Suppl. No. 4: 1-94. Jankovská V. (1984): Late Glacial finds of Pinus cembra L. in the Lubovnianská kotlina Basin. - Folia Geobot. Phytotax., 19: 323-325. Jankovská V. (1988): A reconstruction of the Late-Glacial and EarlyHolocene evolution of forest vegetation in the Poprad-Basin, Czechoslovakia. - Folia Geobot. Phytotax., 23: 303-319. Jankovská V. (2011): Results of pollenanalytical research of palsas (Sweden, Russia). – In: Ilyina N.V. et al. (eds.) Problemy sovremennoy palinologii. Tom I. Institut geologii Komi NC UrO RAN, Syktyvkar: 108110. Jankovská V. Andreev A.A. et Panova N.K. (2006): Holocene environmental history on the Polar Urals Mountains, Russia. – Boreas, 35: 350-361. Jankovská V., Chromý P. et Nižnianská M. (2002): “Šafárka” - first palaeobotanical data on vegetation and landscape character of Upper Pleistocene in West Carpathians (NE Slovakia). – Acta Palaeobotanica, 42 (1): 29-52. 200 Jankovská V. et Kociánová M. (2010): Palaeo-reconstruction of vegetation development of the landscape and of origin, development and collapse a dome-shaped palsa in Abisko in the Torneträsk area (northern Sweden) in the Holocene [in Czech]- Opera Corcontica 47: 111–128. Jankovská V. et Pokorný P. (2008): Forest vegetation on the Last fullglacial period in the Western Carpathians (Slovakia and Czech Republic).Preslia, 80/3: 307-324. Kuneš P., Pelánková B., Chytrý M., Jankovská V., Pokorný p. & Petr L.(2008): Interpretation of the last-glacial vegetation of eastern-central Europe using modern analogues from southern Siberia. - Journal of Biogeography, 35: 2223-2236. Markova A.K., Simakova A.N., Puzachenko A.Y. et Kitaev L.M. (2002): Environment of Russian Plain during the Middle Valdai Briansk interstade (33,000 – 24,000 yr B.P.) indicated by fossil mammals and plants. – Quatern. Res., 57: 391-400. Pelánková B., Kuneš P., Chytrý M., Jankovská V., Ermakov N. et Svobodová-Svitavská H. (2008): The relationships of modern pollen spectra to vegetation and climate slong a steppe-forest-tundra transition in southern Siberia, explored by decision trees. The Holocene, 18/8: 1-13. Rudner E. et Sűmegi P. (2001): Recurring taiga forest – steppe habitats in the Carpathian Basin in the Upper Weichselian. – Quatern. Intern., 76/77: 177-189. Willis K.J., Rudner E. et Sűmegi P. (2000): The full-glacial forests of central and south-eastern Europe. – Quatern. Res., 53: 203-213. 201 ЛЕСНЫЕ СООБЩЕСТВА СУБАРКТИКИ Ю.М. Алесенков Ботанический сад УрО РАН г. Екатеринбург, Россия ИНТРАЗОНАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ ПРЕДТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ Предтундровые леса, вытянутые в широтном направлении на несколько тысяч километров, пронизаны многочисленными интразональными лесными растительными группировками, произрастающими вдоль рек. Выносимое на север водами рек тепло провоцирует проникновение за пределы границ ареала многих видов древесных растений. Сообщества, формируемые ими в пойменных экотопах, на несколько классов бонитета превосходят лесные насаждения, произрастающие по соседству в плакорных условиях. Обследованные нами леса в бассейнах рек Полуй и Войкар (бассей р. Обь) относятся к северной подзоне таёжной зоны, северная часть бассейна р. Полуй отнесена к подзоне лесотундры. Основными лесообразующими видами в районе исследований являются лиственница сибирская, ель сибирская, берёзы Черепанова и пушистая. Почти все насаждения смешанные по составу, чистые древостои редки. Для района Северного Приобья характерно резкое отличие пойменных местообитаний от водораздельных и долинных. Ввиду постоянной динамики русел и сильного меандрирования происходит обновление пойменных почв, вызывающее сукцессии лесной растительности. Регулярные отложения наилка обогащают почвы и стимулируют продуктивность лесных сообществ. По этим особенностям нами отдельно рассматривались (и выделялись) две группы местообитаний: пойменные и внепойменные. Последние объединяют долинные (вне пределов поймы), водораздельные и приводораздельные местообитания (их отличия не столь значительные и не столь контрастны по сравнению с пойменными). 202 В бассейне реки Полуй на внепойменных местоположениях наиболее распространены четыре группы типов леса: лишайниковая, багульниковая (кустарниковая), моховая и сфагновая. К лишайниковой группе типов относятся листвяги багульниковолишайниковый (Л. баг.-лиш.) на приводораздельных пологих склонах (до 3о), ельники багульниково-лишайниковые (Е баг.-лиш.) на пологих приводораздельных склонах (до 10о); сосняки лишайниковые (С лиш.) на выположенных возвышенностях (высота 50 м над у м), сосняки зеленомошно-лишайниковые (С зм.-лиш.) на возвышенных выположенных широких (400-500 м) грядах; листвяги брусничнобагульниковые (Л бр.-баг.) на вершинах высоких выположенных материковых гряд; листвяги лишайниково-багульниковые (Л лиш.-баг.) на вершинах невысоких грив со слабым юго-западным уклоном (1-2о); листвяги лишайниково-багульниковые (Л лиш.-баг.) на выположенных вершинах высоких грив; листвяг мохово-багульниковый (Л мох.-баг.) на водораздельном плакоре. К моховой группе типов леса относятся ельники ягодниковозеленомошные (Е яг.-зм.) на ровных западных приводораздельных склонах (7-8о); листвяги ягодниково-моховые (Л яг.-мх.) на выположенных приводораздельных склонах; листвяги багульниковомоховые (Л баг.-мох.) на выположенных верхних частях ровного приводораздельного склона (4-5о) восточной экспозиции; листвяги бруснично-моховые (Л бр.-мх.) на верхних частях высоких (до 80 м над у м) гряд. К сфагновой группе типов леса относятся: листвяги-ельники багульниково-сфагновые (Л-Е баг.-сф.) на выположенных о приводораздельных склонах (6 ) с кочковым микрорельефом; листвяги багульниково-сфагновые (Л баг.-сф.) на высоком плакоре (60-70 м н.у.м.), ровном с обширными, неглубокими западинами, ельники багульниково-сфагновые (Е баг.-сф.) на выположенных приводораздельных склонах с хорошо выраженным микрорельефом. Пойменные местообитания занимают насаждения зеленомошной, ягодниковой (кустарничковой), хвощовой, злаковой (травяной) и сфагновой группы типов леса. 203 К зеленомошной группе типов леса отнесены ельники брусничнозеленомошные (Е бр.-зм.) на первой террасе, ельники зеленомошные (Е зм.) на выположенных невысоких берегах, затопляемых ежегодно; ельники бруснично-зеленомошные (Е бр.-зм.) на выположенной I террасе плакорного характера, мелкобугристой; ельники багульниковозеленомошные (Е баг.-зм.) на ровных берегах, затопляемых ежегодно. Ягодниковая группа типов леса представлена листвягом зеленомошно-ягодниковым (Л зм.-яг.) на плоских низких берегах, затопляемых ежегодно; листвягом лишайниково-брусничным (Л лш.бр.) на длинных невысоких грядах, перпендикулярных берегу; ельникилиствяги зеленомошно-брусничные (Е-Л зм.-бр.) на высоких выровненных берегах (р. Сухой Полуй). Хвощовая группа типов леса представлена ельниками мшистохвощевым (Е мш.-хв.) на береговом валу вдоль реки; березнякамиельниками травяно-хвощовыми (Б-Е тр.-хв.) на выровненных грядах вдоль берега; ивняками хвощовыми (Ив хв.) – на невысоких пологосклонных берегах. К злаковой группе типов леса отнесены ельники кустарникововейниковые (Е куст-вейн.) на невысоких гривах вдоль проток, стариц; ельники злаково-травяные (Е зл.-трав.) на террасах, ежегодно затапливаемых; березняки вейниково-травяные (Б в.-тр.) на свежем аллювии песчаных кос; березняки злаково-травяные (Б зл.-тр.) на выположенных, ежегодно затопляемых песчаных косах. Сфагновая группа представлена листвягами-ельниками багульниково-сфагновыми (Л-Е баг.-сф.) на выположенных притеррасных положениях северных склонов. Все группы типов леса значительно превосходят по производительности корреспондирующие с близлежащими и к пойменным местообитаниям лесных растительных сообществ лесными группировками. Это обстоятельство служит весомым аргументом при планировании хозяйственных мероприятий, связанных с лесопользованием. Пойменные леса служат до сих пор источником древесины для местных нужд. Сложность типизации лесов в бассейне р. Войкар заключается в резком изменении характера реки. Переход от гор к равнине резок, 204 снижается уклон падения, и река незаметно приобретает полуравнинный характер. Ввиду незначительной длины (протяжённости) самой реки смены лесных растительных сообществ чётче и резче. Основные особенности горной части р. Войкар – типичный горный характер (с большим количеством крупных обломков горной породы в русле, сильным течением, многочисленными каменистыми перекатами и пр.). Речная долина выработана слабо, отчётливо выражена лишь I-ая надпойменная терраса, сложенная аллювием горных пород, а также торфами разной мощности, покрытыми сверху флювиогляциальными наносами. Лесная растительность имеет типично интразональный характер, свойственный всем рекам Западной Сибири. В составе древостоев содоминирует ель сибирская, лиственница сибирская при участии берёз (Черепанова и пушистой), а в нижнем течении сосны кедровой сибирской (кедра). Среди лесной древесной растительности встречаются участки тундр с карликовой берёзой и территории болот. Пионерная лесная растительность представлена ивами. Леса бассейна р. Войкар отчётливо делятся на две группы – пойменные и внепойменные. Пойменные леса приурочены к галечным косам, песчаным наносам и невысоким береговым валам, а также к периодически затопляемым островам в русле реки. Наиболее характерны леса зеленомошной группы типов леса на лёгких аллювиальных почвах (супеси, суглинки) с прекрасным дренажём. На галечниковой основе, покрытой наилком, древостои лиственницы достигают запасов до 400 м3/га. Пойменные леса приурочены к береговым валам, галечным косам с нанесённым мелкоземом и наилком, плоским, периодически затопляемым островам в русле реки. Внепойменные местообитания занимают менее продуктивные насаждения, занимающие выпуклые элементы рельефа и верхние (дренированные) части пологих плоских склонов. Нами отмечено положительное влияние пожаров на укрепление позиций ели и берёзы в составе бывших чистых лиственничников. Установлен ряд отличий лесной растительности в зависимости от расстояния до гор. 205 Т.Ю. Браславская1, О.В. Сидорова2, Е.Ю. Чуракова2, В.Н.Мамонтов3 1 ФГБУН Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, г. Москва t.braslavskaya@gmail.com 2 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 3 Институт экологических проблем севера УрО РАН, г. Архангельск, Россия ovsidorova@yandex.ru СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕРЕЗНЯКОВ В КАРСТОВЫХ ЛОГАХ БАССЕЙНОВ РЕК ПАДУНА И СОЯНЫ (АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ, БЕЛОМОРО-КУЛОЙСКОЕ ПЛАТО) Район исследования представляет собой две относительно разобщенных территории на западе и востоке в средней части Беломорско-Кулойского плато. Он включает в себя участки бассейнов рек Падуна и Сояны (рис. 1). Эта территория, в соответствии с ботанико-географическим районированием относится к Северотаежной лесной провинции Евроазиатской таежной (хвойнолесной) области (Исаченко, Лавренко, 1980; Геоботаническое районирование.., 1989) и входит в зону притундровых лесов (Семенов, Цветков, 1990). Климатические условия определяются с одной стороны широтной приуроченностью, а с другой близостью моря. Среднегодовая температура около 1,20 С. Период активной вегетации (с температурами выше 10 0С) с середины июня по конец августа и в среднем составляет 73 дня. В летний период часто бывают заморозки (Атлас…., 1976). Преобладающими растительными сообществами на территории плато, в целом, являются еловые леса (Сабуров, 1974). Типично присутствие в составе древостоев лиственницы, при этом в пределах Архангельской области именно территория Беломорско-Кулойского плато является зоной наибольшего распространения естественных лиственничных лесов (Кашин, Козобородов, 1994). 206 Рельеф плато сложный, оно расчленено узкими и глубокими речными долинами на отдельные холмистые массивы и гряды, с абсолютной отметкой высоты до 100 – 213 м. Возвышенности чередуются с плоскими заболоченными понижениями и глубоко врезанными речными долинами. Широко распространены многочисленные проявления карста в виде карстовых логов, воронок, пропадающих участков ручьёв и рек. Характерны выходы на дневную поверхность осадочных пород - известняков, гипсов и доломитов. При первом подробном геоботаническом обследовании территории плато в 1927 г., А.М. Леонтьевым было уделено особое внимание некоторым своеобразным по облику растительным сообществам карстовых логов – низкоствольным березнякам и травяномоховым пустошам, описанным им в бассейне р. Сояны (Леонтьев, 1935). Современные данные о разнообразии растительности в карстовых логах Беломорско-Кулойского плато были накоплены в 2010-2011 гг. в ходе обследования участка с развитым карстовым рельефом в междуречье Падуна и Черной и изучения довольно обширной территории в нижнем течении р. Сояна. Перед началом полевых исследований нами были проанализированы аэрофотоснимки и многоканальные спутниковые снимки Landsat7, позволившие предварительно очертить зону распространения карстовых логов со слабосомкнутыми березняками. Полученные в результате проведенных полевых исследований материалы, дают возможность провести геоботаническое сопоставление низкоствольных березняков в карстовых логах бассейна Сояны с растительными сообществами других типов, отмеченными там же, а также с с березовыми криволесьями, описанными на Кольском полуострове (Раменская, 1974; Чиненко, 2010; Koroleva, 2001), на севере Норвегии (Dierssen, 1996), в Республике Коми (Дегтева, 1999), и уточнить их ботанико-географический и геоботанический статус. Такое сопоставление и является целью данной работы. В ходе обследований 2010-2011 гг. геоботанические описания выполнялись на площадках 10х10м, обилие видов характеризовалось по балловой шкале Браун-Бланке. В анализе березняков использовано 57 описаний из карстовых логов. В сравнительном анализе использованы 207 18 описаний других сообществ, встреченных в карстовых логах, – светлохвойных лесов, травяно-кустарничковых пустошей. Обработка описаний была проведена по методике эколого-флористической классификации с выделением групп дифференцирующих видов (Миркин и др., 2000). Рис. 1. Карта-схема района исследований: −обследованные территории; ---- − предполагаемая граница распространения березняков в карстовых логах (по данным космо- и аэрофотоснимков); − граница Соянского государственного биологического заказника В характеристике низкоствольных северных березняков нередко уделяется особое внимание видовому составу берез, формирующих древостой. Однако в связи с тем, что при отсутствии генеративных органов определение этих близкородственных и часто скрещивающихся между собой видов не является надежным, в ряде сводок (Раменская, 1974; Dierssen, 1996) применяется такое обозначение вида как Betula pubescens (L.) Ehrh. s.l. В таком объеме мы 208 и будем рассматривать все березы сообществ карстовых логов в бассейне Падуна и Сояны. На обследованной территории можно выделить несколько категорий сообществ, в составе древостоя которых преобладает береза. Они отличаются друг от друга присутствием/отсутствием других лесообразователей (лиственницы – Larix sibirica Ledeb., ели – Picea obovata Ledeb.) и участием в травяно-кустарничковом покрове нескольких групп дифференцирующих видов, среди которых наиболее существенны виды влажнолугового высокотравья (в том числе диагностические виды п/союза Atrageno sibiricae-Piceenion obovatae), ксерофильных бореальных лесов (д.в. класса Pulsatillo patentis-Pinetea sylvestris), тундрово-северотаежных кустарничков (д.в. ассоциации Empetro-Piceetum obovatae). С указанными особенностями флористического состава до некоторой степени связаны особенности ярусной структуры и приуроченности сообществ. Так, березняки без участия лиственницы и ели в древостое и с наиболее бедным по видовому составу напочвенным покровом обычно располагаются на склонах карстовых логов в самом их начале (верховье), где углубление лога еще практически не выражено, а склоны имеют очень пологий уклон (не более 1 - 3°). Высота древостоя (яруса А) в таких березняках – обычно 6-9 м (иногда – до 12 - 14 м), береза имеет жизненную форму многоствольного дерева. Сомкнутость полога древостоя варьирует в пределах 0,05-0,4 (чем больше высота деревьев – тем меньше сомкнутость выделяемого яруса древостоя). При этом береза также господствует в ярусе подроста и подлеска (ярус В), сомкнутость которого обычно составляет 0,2-0,4, а резкого разрыва по высотам между ярусами А и В часто не наблюдается: высоты в ярусе В составляют 1-5 м (максимально – до 6-8 м). Все эти структурные особенности свидетельствуют о том, что формирование ценопопуляций березы в таких сообществах очень растянуто во времени. Кроме березы, в составе яруса В могут произрастать в небольшом количестве ель, можжевельник (Juniperus communis L.), ива (Salix phylicifolia L.), шиповник (Rosa acicularis Lindl.), смородина (Ribes rubrum L. s.l.); экземпляры этих видов имеют высоту не более 1,5-2 м. Покрытие травяно-кустарничкового яруса (С) варьирует в пределах 20 - 90 %. 209 Обычно в нем доминирует луговик (Avenella flexuosa (L.) Drej.), заметно обилие брусники (Vaccinium vitis-idaea L.), реже – черники (Vaccinium myrtillus L.) и марьянника лугового (Melampyrum pratense L.); в качестве примеси наиболее константны такие виды как седмичник (Trientalis europaea L.), золотарник (Solidago virgaurea L.), ожика волосистая (Luzula pilosa (L.) Willd.), иван-чай (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), бодяк разнолистный (Cirsium heterophyllum (L.) Hill), горькуша альпийская (Saussurea alpina (L.) DC.), княженика (Rubus arcticus L.), овсяница овечья (Festuca ovina L.). Покрытие мохово-лишайникового яруса (D) варьирует в пределах 30-90%, в нем доминирует кукушкин лен (Polytrichum commune Hedw.), а в качестве примеси к нему произрастают широко распространенные мхи хвойных лесов – Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Hylocomium splendens (Hedw.) Bruch et al. и др.; участие лишайников в ярусе D очень мало. В целом, фон сообщества создают широко распространенные бореальные лесные виды. На днищах логов, слабо отграниченных от пологих склонов, вместо таких березняков обычно располагаются мохово-травяные пустоши с доминированием тех же луговика и кукушкиного льна или травяно-лишайниково-моховые (где покрытие лишайников достигает 30-40%). В некоторых случаях днище лога занято кустарничководолгомошными пустошами, где в ярусе С очень густо разрастается ерник (Betula nana L.). На травяно-лишайниково-моховых пустошах, окруженных склоновыми березняками и плакорными хвойными лесами, встречается подрост можжевельника и ели (реже – березы и лиственницы), прижившийся, вероятно, на пороях животных. Общее количество этого подроста составляет около 300 - 1000 шт./га (преобладает можжевельник), а высота, как правило, – не более 50 - 70 см. Однако не наблюдается формирование стланиковой жизненной формы (например, у ели). Как отмечали другие исследователи карстовых логов Беломоро-Кулойского плато (Структура и динамика …, 2004), развитие древесной растительности на их днищах затруднено заморозками и низкими среднесуточными температурами в течение лета, из-за чего рост всходов и самосева очень замедлен. Насколько все-таки возможно образование редколесий на днищах логов (особенно 210 в той их части, где они еще остаются почти плоскими), хотя бы за длительное время, – вопрос, требующий дальнейших исследований. Небольшое участие ели и лиственницы в древостое более характерно для покатых и крутых склонов (обычно – на их верхней и средней части) довольно глубоких логов, хотя в нескольких случаях оно отмечено и в почти плоских логах. Высоты древостоя в таких сообществах намного выше, чем в чистых березняках: даже у березы, при преобладающей высоте ее многоствольных деревьев 8-10 м, имеются экземпляры с максимальной высотой стволов 16-18 м; для ели характерны высоты 15-25 м, для единичной лиственницы – 16-29 м. Такая ярусная структура древостоя свидетельствует о более позднем и, видимо, вторичном (после изреживаний), начале роста ели и березы. Общая сомкнутость полога составляет 0,3-0,7 (вклад березы в сомкнутость – не менее половины). Вообще, с увеличением глубины лога и крутизны его склонов в березняках заметно увеличивается видовое разнообразие сосудистых растений, особенно в травяно-кустарничковом ярусе и подлеске. На крутых и покатых склонах логов встречаются березняки и смешанные леса с участием видов лесного и лугового разнотравья (Geranium sylvaticum L., Rubus saxatilis L., Galium boreale L., Ranunculus propinquus C.A. Mey., Veronica longifolia L.), влажнолугового высокотравья (Aconitum septentrionale Koelle, Trollius europaeus L., Milium effusum L., Angelica sylvestris L., Atragene sibirica L., Paeonia anomala L. и др.), отдельных видов ксеротермного мелкотравья (Melica nutans L., Lathyrus vernus (L.) Bernh., Pulsatilla patens L.), а также кустарникового подлеска Daphne mezereum L., Lonicera pallasii Ledeb., некоторых видов рода Cotoneaster. При сопоставлении березняков, произрастающих в карстовых логах бассейнов Падуна и Сояны, с лесотундровыми и горными березовыми криволесьями и редколесьями Кольского полуострова (Раменская, 1974; Чиненко, 2010; Koroleva, 2001), северной Норвегии (Dierssen, 1996) и Республики Коми (Дегтева, 1999) следует прежде всего учитывать, что для этих регионов выделены различные синтаксоны березняков, занимающих плакорные местоположения на грубообломочных и песчаных субстратах. Такие группировки 211 относятся к лишайниковой и кустарничково-лишайниковой группам типов условий произрастания и поэтому несопоставимы с березняками, выявленными в логах на обследованных территориях БеломорскоКулойского плато. Кроме них, в перечисленных регионах описаны также синтаксоны зеленомошных (приуроченных к склонам с суглинистыми субстратами) и травяных (приуроченных к долинам постоянных и временных водотоков) березняков, которые сравнимы с березняками в логах в бассейне р. Падуна и Сояны. Сравнение описанных нами зеленомошных березняков с лесотундровыми и горными показывает, во-первых, что в последних значительно выше константность целого ряда кустарничков, характерных для зональных северотаежных лесов: вороники (Empetrum hermaphroditum Hagerup), голубики (Vaccinium uliginosum L.), багульника (Ledum palustre L.), толокнянки (Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.), дёрена (Chamaepericlymenum suecicum (L.) Aschers. et Graebn.). При этом М.Л. Раменская (1974) для лесотундровых березняков Кольского полуострова указывала, что снижение обилия кустарничков и мощное разрастание луговика (часто наблюдаемое в логах) и черники – это реакция на осветление, возникающее при антропогенных нарушениях древостоя (рубка, выжигание). Учитывая это, а также общую бедность флористического состава зеленомошно-луговиковых березняков бассейна Падуна и Сояны, можно предполагать, что обычно наблюдаемое в них отсутствие типичных северотаежных кустарничков – это следствие не столько более южного географического положения и специфических условий почвообразования на карсте, сколько нарушений естественного хода формирования березняков. Например, по сведениям, которые со слов местных жителей деревень привел М.А. Леонтьев (1935), по бассейну Сояны по крайней мере в 1870-е годы широко прошел сильный пожар. В той же публикации он отмечал, что в плакорных и склоновых лесах Беломоро-Кулойского плато в конце 1920-х годов еще были нередко заметны следы выпаса оленей. Во-вторых, в зеленомошных березняках бассейна Сояны, в отличие от зеленомошных березняков северной Норвегии и Кольского полуострова, отсутствует ряд горных и тундровых видов кустарничков 212 (Arctous alpina (L.) Niedenzu, Loiseleuria procumbens (L.) Desv., Phyllodoce caerulea (L.) Bab.) и таких трав как (Pedicularis lapponica L., Viola biflora L.), которые нередко отмечают в березняках двух остальных регионов. В связи с этим интересна точка зрения М.Л. Раменской (1974), отмечавшей что на Кольском полуострове перечисленные виды присутствуют только в тех березняках, которые соседствуют с тундрой или альпийским горным поясом, тогда как основу флоры и фон березовых лесов создают обычные и широко распространенные бореальные лесные виды. Среди сравниваемых северных зеленомошных березняков выделяются по физиономическому облику кольские сообщества, в которых высота древостоя составляет не более 3 м (Раменская, 1974; Чиненко, 2010; Koroleva, 2001). В остальных регионах, в том числе и в бассейне Сояны, высота древостоя в березняках не менее 6-8 м (Дегтева, 1999; Dierssen, 1996). Участие лиственницы в древостое – региональная специфика березняков, формирующихся в карстовых логах центральной части Беломорско-Кулойского плато. Березняки с лиственницей здесь имеют, скорее всего, вторичное происхождение. Подтверждением служит то, что на склонах, а иногда и на днищах относительно глубоких, но сухих логов в верхнем течении Сояны были описаны разнотравные лиственничники лишь с небольшой примесью ели и березы в древостое. Разнотравные березняки бассейнов Падуна, Сояны и других северных регионов занимают сходные местообитания (долины сформировавшихся водотоков) и поэтому имеют много общего во флористическом составе – такие виды как Geranium sylvaticum, Rubus saxatilis, Rumex acetosa, Equisetum sylvaticum, Aconitum septentrionale, Trollius europaeus, Milium effusum, Geum rivale. Небольшое отличие заключается в том, что в разнотравных березняках Сояны довольно часто присутствуют Angelica sylvestris, Galium boreale, Melica nutans, Ranunculus propinquus, Thalictrum minus, Veronica longifolia, которые не указаны как константные виды в аналогичных сообществах других северных регионов. Таким образом, в карстовых логах на обследованной территории можно выделить несколько категорий сообществ, в составе древостоя 213 которых эдификатором выступает береза. Они характеризуются участием в травяно-кустарничковом покрове таких групп дифференцирующих видов, как виды влажнолугового высокотравья, ксерофильных бореальных лесов, тундрово-северотаежных кустарничков. Особенности флористического состава до некоторой степени связаны особенности ярусной структуры и приуроченности сообществ к разным микроэлементам рельефа. Березняки без участия в древостое лиственницы и ели, характеризуются наиболее бедным напочвенным покровом и приурочены к почти плоским участкам карстовых логов в самом их начале. Появление ели и лиственницы характерно для сообществ покатых и крутых склонов довольно глубоких логов, при этом с увеличением глубины лога и крутизны его склонов заметно увеличивается видовое разнообразие сосудистых растений, особенно в травяно-кустарничковом ярусе и подлеске. В целом, фон исследованных нами сообществ создают широко распространенные таежные лесные виды. Спецификой березняков карстовых логов центральной части Беломорско-Кулойского плато является участие в древостое лиственницы, низкая константность ряда кустарничков, характерных для северотаежных лесов и отсутствие горных и тундровых видов. Список литературы Атлас Архангельской области. М.: ГУК, 1976. 176с. Геоботаническое районирование Нечерноземья Европейской части РСФСР. Л.: Наука, 1989. 64с. Дегтева С.В. Березовые леса // Леса Республики Коми. М.: «Дизайн, Информация, Картография», 1999. С. 186 - 226. Исаченко Т.И., Лавренко Е.М. Ботанико-географическое районирование// Растительность европейской части СССР. Л., 1980. С 10 - 20. Кашин В.И., Козобородов А.С. Лиственничные леса Европейского Севера России. Архангельск: Изд-во Архангельского филиала РГО, 1994. 221с. 214 Леонтьев А.М. Геоботанические районы Беломорско-Кулойской части Северного края //Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. 1935. Вып. 2. С. 81 - 222. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о растительности. Москва: Логос, 2000. 263 с. Раменская М.Л. К типологии лесотундровых и горных березняков // Ботанические исследования в Субарктике. Апатиты, 1974. С.18 - 33. Сабуров Д.Н. Леса Пинеги. Л.: Наука, 1972. 173 с. Семенов Б.А., Цветков В.Ф. Лесорастительное районирование предтундровой зоны Европейской части СССР.// Международн. Симпоз.: «Северные леса: состояние, динамика и антропогенное воздействие». Ч. 2. М. 1990. с. 173 - 187. Семенов Б.А., Торхов С.В., Цветков В.Ф. Притундровая зона лесов Архангельской области. Архангельск: Пресс-Принт, 2003. 60 с. Структура и динамика природных компонентов Пинежского заповедника (северная тайга ЕТР, Архангельская область). Биоразнообразие и георазнообрахие в карстовых областях /Под редакцией Л.В. Пучниной, С.В. Горячкина, М.В. Глазова, А.М. Рыкова, С.Ю. Рыковой. Архангельск, 2000. 267 с. Чиненко С.В. Березняки восточной части Мурманского побережья Кольского полуострова // Проблемы изучения и созранения растительного мира Евразии. Мат-лы Всеросс. науч. конф. с междунар. участием, посвящ. памяти Л.В. Бардунова. Иркутск, 15-19 сентября 2010 г. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2010. С. 345 - 348. Dierssen K. Vegetation of Nordeuropas. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer, 1996. 838 S. Koroleva N.E. Mountain Birch Forests of Murmansk Province, Russia // Skograektarritith. 2001. P. 137 - 143. 215 А.Н. Громцев, В.А. Карпин, Н.В. Петров, А.В. Туюнен Институт леса Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия gromtsev@krc.karelia.ru ПРИБРЕЖНЫЕ ЛЕСА БЕЛОГО МОРЯ: ПРИРОДНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Физико-географические особенности побережья. Белое море является единственным внутренним морем Российской Федерации. Это также единственное арктическое море, почти полностью находящееся к югу от Северного полярного круга (рис.). Его площадь равна 90 тыс. км2. Протяженность береговой линии в пределах северотаежной подзоны около 1,5 тыс. км, остальной фрагмент представлен лесотундрой и тундрой. Территория находится в пределах двух крупнейших физико-географических стран Европы – Балтийского кристаллического щита (Фенноскандии) и Русской (ВосточнойЕвропейской) равнины. Они кардинально отличаются по всему комплексу лесорастительных условий. Прибеломорские части этих стран стыкуются в очень узкой (30 километровой полосе) между кряжем Ветреный пояс и береговой линией моря (приблизительно по административной границе между Республикой Карелия и Архангельской областью, см. рис.). Выделяются следующие основные типы приморского ландшафта (по генезису рельефа и его формам, степени заболоченности территории и преобладающим лесным местообитаниям – по коренной лесорастительной формации, по: Волков и др., 1995; Громцев, 2008 и др.): 1) морской и озерно-ледниковый сильнозаболоченный равнинный с преобладанием еловых местообитаний; 2) морской и озерноледниковый сильнозаболоченный равнинный с преобладанием сосновых местообитаний; 3) скальный среднезаболоченный с преобладанием сосновых местообитаний; 4) ледниковый сильнозаболоченный равнинный с преобладанием еловых местообитаний; 5) низкогорный среднезаболоченный с преобладанием 216 еловых (притундровых) местообитаний. Детальная комплексная характеристика первых трех типов ландшафта для Карельского и Поморского берегов (от западной части Кандалакшского залива до р.Онега), в том числе лесного покрова приведена в серии наших публикаций (Громцев, Коломыцев, 1992; Материалы инвентаризации…, 2003; Громцев , 2008; Скальные ландшафты…, 2009 и др.). На Терском, Кандалакшском, а также восточных берегах Белого моря нами исследования не проводились. Рис. Карта-схема физико-географического положения прибрежных лесов Белого моря, выделенных полосой приблизительно 5-20 километровая полоса вдоль береговой линии (обоснование в тексте). 217 Экологическая специфика лесного покрова. После таяния ледника в течение приблизительно 10 тыс. лет море отступало. Прибрежная 5 20 километровая зона Прибеломорской низменности в результате морской регрессии постепенно становилась сушей в субатлантический период голоцена – 2.3 - 1.8 тыс. лет назад (далее именно эта часть побережья принята в качестве прибрежной зоны, см. рис.). Этот процесс продолжается и в настоящее время. Балтийский щит в его центральной части поднимается со скоростью около 1 мм/год. В процессе первичных сукцессий в прибрежной зоне формируются уникальные – самые молодые в европейской части таежной зоны – приморские таежные экосистемы. Их ценотический статус и «календарный» возраст последовательно изменяется по мере удаления от современной береговой линии – начиная с заливных галофитных лугов на бывшем морском дне, обнажившемся лишь несколько десятилетий назад и редколесья по лесотундровому облику до климаксовых лесных сообществ с циклом развития не менее 500 лет. Это классический пример первичных сукцессий. Лесные и лесоболотные сообщества на побережье существуют в экстремальных эдафических и климатических условиях. Они специфичны в отношении разнообразия видов и ценозов (Инвентаризация и изучение…, 1998); и отличаются высокой степенью уязвимости при антропогенных воздействиях (Громцев, 2002). Это своего рода естественный барьер (аналогичный притундровым лесам), во многом определяющий и регулирующий экологическую ситуацию на обширных прибеломорских территориях. Как было показано выше, на побережье представлены различные типы географического ландшафта. Лесные массивы в этих пределах в разной степени отличаются по всему комплексу параметров, характеризующих их структуру и спонтанную динамику. В качестве примера приведем тезисную характеристику коренных лесов двух самых контрастных типов ландшафта: 1. Морские и озерно-ледниковые сильнозаболоченные равнины с преобладанием еловых местообитаний. Отличаются совершенно плоским рельефом, исключительно высокой степенью заболоченности территории (болота и заболоченные леса занимают до 85 % площади) и, 218 соответственно, абсолютным господством различных вариаций торфяных и оторфованных почв. В лесном покрове незначительное преобладание преимущественно редкостойных заболоченных сосняков (около 60 % покрытой лесом площади). Однако на 80 % площади минеральных земель господствуют ельники. Эта основная средообразующая лесная формация. В еловых лесах доминируют (70 %) ельники черничные влажные (на самых начальных стадиях заболачивания с мощной грубогумусной, частично оторфованной подстилкой). В условиях полного отсутствия пожаров естественного происхождения этот массив существует не менее 400 - 500 лет. Максимальный зафиксированный возраст ели на суходолах около 300 лет. Ельники на минеральных землях отличаются пониженной полнотой (0.45-0.55) и «островным» расположением среди обширных пространств открытых болот и редкостойных сосняков на торфяных залежах. Производительность лесов очень низкая (средний класс бонитета Vа.5, запас в возрасте 120 - 140 лет – 70 м3/га). 2. Скальные среднезаболоченные с преобладанием сосновых местообитаний. Отличаются куполообразным сильнопересеченным рельефом, степенью заболоченности не превышающей 45 % и господством примитивных и неполноразвитых (на кристаллических породах) почв. Ярко выражено доминирование сосновых лесов – около 90 % покрытой лесом площади. Абсолютно господствуют сосняки скальные и зеленомошные скальные (60 и 15 % площади сосновых лесов). Возрастная структура сосняков отличается присутствием четко не выраженных 2 - 3 поколений сосны с условным "реперным" возрастом около 100, 200 и 300 лет. Такое строение определяется периодическим элиминированием отдельных деревьев и их биогрупп в результате частных низовых пожаров естественного происхождения. По запасу обычно доминирует 250-350-летнее поколение сосны. Производительность лесов очень низкая (средний класс бонитета Vа.5, запас в возрасте 120 - 140 лет – 65 м3/га). Между этими крайними вариантами на побережье существует целый спектр массивов, занимающих различное промежуточное положение по строению и естественной пирогенной динамике. В целом компоновка суходольных лесов носит выраженный фрагментарный 219 характер. Обычно это минеральные "острова" на фоне обширных открытых болотных систем, окаймляемых предельно низкополнотными заболоченными сосняками. Лесной покров в наиболее сильнозаболоченных местностях фактически находится на разных стадиях естественной деградации, то есть лесные сообщества в результате тотального заболачивания постепенно трансформируются в лесоболотные, а затем и открытые болота, полностью лишенные древесной растительности. В условиях «островного» расположения лесов широкомасштабные сплошные рубки имеют ярко выраженный «биотопоразрушающий» эффект. На вырубках естественное лесовосстановление и формирование лесной среды затягивается и растительный покров на многие десятилетия приобретает «лесотундровый» облик. Современное состояние лесов, их сохранение и оптимизация использования. К настоящему времени значительная часть лесов подверглась рубкам. Они практиковались на части побережья приблизительно от м. Турий на Терском берегу до устья Северной Двины. Впрочем, эти рубки имели в основном фрагментарный характер, и не разрушили естественный лесной покров. Здесь следует иметь в виду, что вдоль береговой линии были выделены водоохранные леса (в разных административных районах полосой от 1 до 3 км) со значительными ограничениями возможностей хозяйственного освоения. В последние годы их статус изменяется в связи с принятием Лесного и Водного кодексов. При этом на побережье Белого моря действует и развивается целая система следующих особо охраняемых природных территорий (ООПТ): в Мурманской области ландшафтные заказники (ЛЗ) «Колвицкий» и «Канозерский», заповедник (ЗП) «Кандалакшский», биологический заказник (БЗ) «Варзугский», а также обоснован и планируется национальный парк (НП) «Терский берег»; в Республике Карелия ЛЗ « Полярный круг», «Сыроватка», «Кузова», «Сорокский, а также обоснован и планируется ЛЗ «Гридино», 220 в Архангельской области ЛЗ «Приморский», «Мудьюгский», БЗ «Двинский», «Беломорский», «Унский», а также обоснованы и планируются НП «Поморье» и «Беломорско-Кулойское плато». Общая площадь, действующих ООПТ, включая акваторию, почти 900 тыс.га, планируемых более 2 млн.га. При проведении лесозаготовок в эксплуатационных лесах Прибеломорья необходимо вводить дополнительные ограничения в сравнении с действующими нормативами. Так, следует полностью отказаться от рубок сосняков скальных с сопредельными участками. В данных местообитаниях естественное восстановление древостоев происходит низкими темпами вследствие медленного роста сосны в связи с бедностью субстрата. Такие участки обычно оконтуривают сосняки зеленомошные скальные, произрастающие на крутых склонах и почвах с близким залеганием кристаллического фундамента. Тонкий и прерывистый слой рыхлых отложений может быть легко разрушен или даже подвержен эрозии в случае применения тяжелой техники при лесозаготовках. Кроме того, лесные сообщества в скальных местообитаниях отличаются самыми низкими запасами древесины на фоне региона, которые из-за сильнопересеченного рельефа сравнительно труднодоступны для промышленного освоения. Таким образом, потери лесосырьевых ресурсов будут незначительными в случае данных ограничений. Учитывая высокую степень заболоченности Прибеломорья рекомендуется: 1) полностью исключить сплошные рубки главного пользования а) в полосе шириной не менее 1-3 км в зависимости от степени заболоченности побережья (со следующими ориентировочными параметрами: ширина 1 км – при площади открытых болот < 50 %; 2 км – >50-70 %; 3 км – > 70 %); б) в наиболее сильнозаболоченных местностях (с площадью открытых болот > 70 %) и за пределами прибрежной полосы, 2) на остальной территории допустимы сплошные узколесосечные рубки с увеличенным сроком примыкания. Их конкретные параметры возможно уточнить при анализе материалов лесоустройства для 221 отдельных участков побережья с тем, чтобы обеспечить естественное лесовосстановление. Как уже отмечалось, потери лесосырьевых ресурсов при данных ограничениях будут минимальны вследствие исключительно высокой степени заболоченности ландшафтов, определяющей самые низкие (на 1 га покрытой лесом) и деконцентрированные (по отношению к общей площади) запасы древесины. Межрегиональная координация при планировании природопользования. В административном отношении «мурманская», «карельская» и «архангельская» части береговой линии составляют соответственно 500, 400 и 650 км (в пределах таежной зоны). В этой связи очевидна необходимость их совместного исследования на согласованной научно-методической основе для оптимизации природопользования по экологическим и хозяйственным параметрам. В первую очередь, это необходимо для: 1) создания общей системы ООПТ на Европейском Севере, 2) формирования «Зеленых поясов» и 3) сохранения биогеографических коридоров между Фенноскандией и Русской равниной (Боголицын и др., 2011а,б; Громцев и др., 2009; Курхинен и др., 2009 и др.). Задача развития единой межрегиональной системы ООПТ, обеспечивающей не только сохранение разнообразия таежной биоты, но и поддержание экологического равновесия на Европейском Севере, предполагает объединение усилий исследователей и специалистов природоохранных ведомств всех субъектов региона. Особое значение имеет кооперация научных и научно-образовательных центров, имеющих давнюю историю сотрудничества и традиционно выступающих в качестве главных инициаторов и организаторов работ в этом направлении. Опорой может служить Межведомственный северо-западный координационный совет при РАН по фундаментальным и прикладным исследованиям. Список литературы Боголицын К.Г., Громцев А.Н., Давыдов А.Н., Данилов П.И., Дегтева С.В., Ефимов В.А., Жиров В.К., Крышень А.М., Кузнецов О.Л., Мамонтов В.Н., Маслобоев В.А., Таскаев А.И., Титов А.Ф. О системе особо охраняемых природных территорий на Европейском Севере // 222 Труды Карельского научного центра Российской академии наук. Вып.12, сер. Биогеография. Петрозаводск, 2011а. С. 4 - 11 Боголицын К.Г., Болотова Н.Л., Громцев А.Н., Данилов П.И., Дегтева С.В., Ефимов В.А., Жиров В.К., Ковалев Д.Н., Крышень А.М., Кузнецов О.Л., Максутова Н.К., Мамонтов В.Н., Маслобоев В.А., Носков Г.А., Таскаев А.И., Титов А.Ф. От «Зеленых поясов» к межрегиональной системе особо охраняемых природных территорий на Европейском Севере // Всероссийская научно-практическая конференция «Особо охраняемые природные территории в XXI веке: современное состояние и перспективы развития». Петрозаводск, 2011б. С.9 - 12 Волков А.Д., Громцев А.Н.,Еруков Г.В., Караваев В.Н. и др. Экосистемы ландшафтов запада северной тайги (структура, динамика). Петрозаводск, 1995. 194 с. Громцев А.Н., Коломыцев В.А. Водоохранные леса Карельского побережья Белого моря: природные особенности и оптимизация использования // Лесной журнал. 1992. № 4. С.48-52 Громцев А.Н. Наиболее уязвимые леса Карелии: характеристика, картирование, меры по сохранению. Петрозаводск, 2001. 62 с. Громцев А.Н. Основы ландшафтной экологии европейских таежных лесов России. Петрозаводск, 2008. 238 с. Инвентаризация и изучение биологического разнообразия на Карельском побережье Белого моря. Коллектив авторов. Рук. НИР и ред. А.Н. Громцев и В.И. Крутов. Петрозаводск, 1999. Громцев А.Н., Антипин В.К., Бахмет О.Н., Белкин В.В., Данилов П.И., Кузнецов О.Л., Кравченко А.В., Литвиненко А.В., Макарихин В.В, Сазонов С.В. Научное обоснование развития сети ООПТ в Республике Карелия. Рук. НИР и ред. А.Н.Громцев. Петрозаводск, 2009. 116 с. Курхинен Ю., Громцев А., Данилов П., Крышень А., Линден Х., Линдхольм Т. Особенности и значение таежных коридоров в Восточной Фенноскандии // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. Вып.5. Петрозаводск, 2009. С.16 - 23 223 Материалы инвентаризации природных комплексов и научное обоснование ландшафтного заказника «Сыроватка». Коллектив авторов. Рук. НИР и ред. А.Н.Громцев. Петрозаводск, 2003. 90 с. Скальные ландшафты Карельского побережья Белого моря: природные особенности, хозяйственное освоение, меры по сохранению. Коллектив авторов. Рук. НИР и ред. А.Н.Громцев. Петрозаводск, 2008. 212 с. Л.Г. Емельянова, Н.Б. Леонова Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Географический факультет, г. Москва, Россия nb_leonova@rambler.ru К ОЦЕНКЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ПОЯСА ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ (ЛУВЕНЬГСКИЕ ТУНДРЫ, КОЛЬСКИЙ ПОЛУОСТРОВ) В горных системах южной части Кольского полуострова (район Кандалакши) чётко выражена высотная поясность. Пояс березового криволесья в горных массивах юга Кольского полуострова характеризуется высоким разнообразием ботанического и зоологического компонентов экосистем. До настоящего времени эти экосистемы мало исследованы с комплексной биогеографической точки зрения. В горах Кольского полуострова, которые относятся к северозападному сектору бореальной области, наблюдается наиболее низкий уровень верхней границы леса, что связано с влиянием морского климата (Горчаковский, 1976). Целью исследования является выявление характеристик биоразнообразия биоценозов пояса березового криволесья – притундровых лесов - в горах юга Кольского полуострова. Меры по сохранению уникальных сообществ, играющих, с одной стороны, роль рефугиумов редких видов, с другой, представляющих яркий пример 224 экологической пластичности, могут базироваться только на исчерпывающей информации об их структуре и динамике. Небольшой по площади горный массив Лувеньгские тундры находится на юге Кольского полуострова, примыкая к побережью Кандалакшского залива в его северо-западной части. Рельеф этой части полуострова характеризуется преобладанием денудационнотектонических и структурно-денудационных форм, представленных плосковерхими горными массивами, холмогорьями, невысокими грядами, плато, низменными цокольными равнинами (Гвоздецкий, 1968). Природа Кольского полуострова довольно молода, так как здесь находился центр четвертичного оледенения и последний ледник покинул территорию всего несколько тысяч лет назад. Ландшафтообразующие процессы протекали здесь сравнительно короткое время, накладываясь на древнейшую основу. Климат региона, формирующийся под влиянием Атлантики и теплого Нордкапского течения, довольно мягкий для этих северных широт и влажный. Территория лежит за полярным кругом, в районе Кандалакши полярный день наблюдается в течение 1 месяца, полярная ночь – 8 дней. По климатическому районированию Б.П. Алисова (1956) центральная и южная часть территории полуострова входит в Атлантико-Арктическую область умеренного пояса. Северное положение определяет значительное влияние холодных арктических воздушных масс и небольшую величину солнечной радиации, участвующей в климатообразующих процессах. Суммарная радиация – 70-80 ккал/см2; годовой радиационный баланс — около 20 ккал/см2. Годовая сумма осадков составляет 500 - 700 мм, в горах — до 1000 мм. Возможное испарение значительно ниже количества выпадающих осадков, поэтому увлажнение повсюду избыточное, что определяет большую обводненность территории. Зима относительно теплая, но ветреная и снежная, с температурами - 10-150С. С вторжением теплого воздуха зимой бывают связаны оттепели (температура поднимается до +5°С), гололед, дожди. Температура воздуха во время оттепелей часто колеблется около 0°С. Наибольшие похолодания вызывает вторжение арктических воздушных масс с антициклонами из центральных районов Арктики. В такие дни температура может понижаться до -35 - -400С. 225 Снежный покров лежит почти пять месяцев в году, а на севере иногда и дольше. Его мощность к концу зимы достигает 50-70 см. В горных районах снега скапливается еще больше (до 1 м и более). Мощный снежный покров благотворно влияет на биоту горных массивов. Лето на юге Кольского полуострова прохладное и дождливое. Усиливается циклоническая деятельность на арктическом фронте. Средние температуры июля составляют +12-14°С. Относительная влажность воздуха летом меньше, чем зимой, но все же достаточно высока (65 - 70 %), осадков выпадает больше, чем в другие сезоны. Изредка случаются вторжения тропического воздуха, при которых температура может достигать 25 - 35°С. Абсолютный максимум на Кольском полуострове 30 - 33°С (Состояние…, 1998). Преобладающие почвы изученной территории - подзолы иллювиально-гумусовые (гумусово-железистые), в горах - горные иллювиально-малогумусовые почвы (Экологический атлас Мурманской области, 1999). В ботанико-географическом отношении территория относится к Кольско-Печорской подпровинции Евразиатской таежной области с преобладанием северотаежных сосновых кустарничково-сфагновых, елово-березовых и еловых мохово-лишайниковых лесов (Растительность…, 1980; Карпович, 1988). В ландшафтном отношении массив Лувеньгские тундры с тремя вершинами (абсолютные высоты 442, 604 и 652 м н.у.м.) относится к складчато-глыбовым и глыбовым кристаллическим среднегорьям и низкогорьям Балтийского щита. Для этих ландшафтов характерны пологие вершины, занятые горнотундровыми сообществами и склоны с лесными и лесотундровыми склонами (Исаченко, 1980). По наблюдениям, проводимым в Лувеньгских тундрах в 2008 - 2011 гг., здесь выделяются следующие пояса растительности, сменяющие друг друга по высоте. У подножья сопки на равномерно повышающихся пологих склонах до высоты 250 - 300 м распространены северотаежные березово-сосновые и сосновые кустарничково - зеленомошные леса разной степени нарушенности. В окрестностях поселка Лувеньга в разные годы советского периода проводились рубки леса, и на склонах 226 сопки места рубок четко выделяются по обилию в возобновлении березы субарктической (Betula subarctica). Выше 250-300 м на довольно крутых склонах с уклонами до 100 начинается пояс еловых и березово-еловых разнотравно-черничных лесов. Древесный ярус сложен крупноствольными старовозрастными елями (Picea obovata, P. obovata x P.abies) с участием березы во втором ярусе. В подлеске присутствует рябина Городкова (Sorbus gorodkovii) и можжевельник обыкновенный (Juniperus communis). В травянокустарничковом ярусе доминирует черника (Vaccinium myrtyllus), брусника (V. vitis-idaea), дерен шведский (Chamaepericlymenum suecicum), участвуют виды бореального мелкотравья (Trientalis europaea, Majanthemum bifolium, Linnaea borealis, Gymnocarpium dryopteris и др.). Мохово-лишайниковый покров довольно густой (ПП 50 %) и представлен преимущественно зелеными мхами (Dicranum majus, D.sp., Pleurozium shreberi, Hylocomium splendens), а также Barbilophosia lycopodioides, Polytrichum strictum, различными видами лишайников рода Cladonia spp. Выше по склону еловые леса сменяются березовым криволесьем. Склоны крутые - около 150, много крупных валунов и обломков камней. Древостой представлен главным образом березой извилистой (Betula tortuosa), деревья высотой до 5 м, с искривленными стволами. Сомкнутость крон составляет в среднем 0,4. Здесь же отмечена рябина Городкова и изредка встречаются невысокие особи ели. В подлеске обильны береза карликовая (Betula nana), ивы (Salix phylicifolia, S.glauca), можжевельник обыкновенный. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса составляет 70 %, высота 30 - 50 см. Видовое разнообразие высокое до 20 видов сосудистых растений на пробную площадь, в среднем 5 видов мхов, 3 - 4 вида лишайников. В травяно-кустарничковом ярусе соседствуют лесные бореальные виды – черника, голубика (Vaccinium uliginosum), герань лесная (Geranium sylvestris), майник двулистный, седмичник европейский и виды альпийского разнотравья – чемерица Лобеля (Veratrum lobelianum), золотарник альпийский (Solidago lapponica), бартсия альпийская (Batrsia alpine), цицербита альпийская (Cicerbita alpine), кровохлебка (Sanguisorba) и др. Здесь же отмечены виды, свойственные поясу 227 горных тундр: филлодоце голубая (Phyllodoce coerulea), душистый колосок альпийский (Anthoxanthum alpinum), дерен шведский. Из мхов отмечены Sphagnum sp., Dicranum majus, Pоlytrichum strictum и др., только в этом поясе были отмечен гриб лисичка желтая (Cantharellus cibarius) – редкая находка для территории. Вид относится к 3 категории уязвимости (редкие или узколокальные) в Красной книге Мурманской области (2003). Этот вид был отмечен на одном и том же месте в средней части пояса в 2009 и 2011 гг. Протяженность пояса криволесья на южном склоне сопки составляет около 100 м, по высоте он распространен до отметок 350 400 м н.у.м.. Выше по склону криволесье переходит в пояс, где чередуются ерниковые и луговые сообщества. Субальпийские луговые сообщества с пятнами злаков (Anthoxanthum alpinum), разнотравья (Sibbaldia prostrata), папоротников (Dryopteris alpinum) по ложбинам сменяются ерниково-моховыми сообществами на выпуклых частях склонов. Здесь роль разнотравья снижается, возрастает роль мхов и лишайников, увеличивается доля кустарничков (ерник, шикша, черника, брусника). С высоты 400 м н.у.м. распространены горные кустарничковые и кустарниковые тундры с господством ерника (Betula nana). На выположенных вершинных поверхностях сопки распространены мохово-лишайниковые типы тундровых сообществ с участием арктоуса (Arctous alpina). Это тундрово-ерниково-редколеснотаежный тип поясности (Карта зон и типов поясности…, 1999). Надо отметить, что сообщества березового криволесья являются характерными для границы древесной растительности в горах западного сектора бореальной зоны, они произрастают на границе леса в разных частях Кольского полуострова (Миняев, 1968; Королева, 2008) и Полярного Урала (Горчаковский, 1976). В Хибинах и на Полярном Урале они распространены севернее Лувеньгских тундр и имеют свои специфические черты. Согласно описаниям этих исследователей, предтундровый пояс растительности в горах представлен мелколесьем – древесный ярус довольно разреженный, сомкнутость 0,3. Деревья березы извилистой низкорослые, с корявыми стволами и флагообразной кроной. Травяной покров хорошо развит. Общее покрытие 85-95 % (Миняев, 1968). 228 Растительные сообщества в поясе криволесья в массиве Лувеньгские тундры обладают высоким видовым разнообразием и уникальным сочетанием видов разных эколого-ценотических групп (широколесные, бореальные, лугово-альпийские, горно-тундровые), что, по-видимому, связано со спецификой природных условий южного склона Лувеньгского массива. Кроме того, на сложность структуры сообществ влияет природная и антропогенная динамика экосистем, связанная с нарушениями антропогенного характера (пожары). Высокий уровень видового разнообразия характерен и для сообществ мелких млекопитающих этого пояса. Проведённые в последней декаде июля 2011 года методом ловушко-линий учёты позволили установить видовой состав мелких млекопитающих предтундровых берёзовых лесов. В учётах доминировала обыкновенная бурозубка (Sorex araneus) – её численность составила 11 особей/100 ловушко-суток (далее - ос./100л.с.). Численность других видов не превышала 2 ос./100л.с.: тёмная полёвка (Microtus agrestis ), полёвкаэкономка (M. oeconomus), рыжая полёвка (Clethrionomys glareolus), норвежский лемминг (Lemmus lemmus). Следует отметить, что в 2011 году в Лувеньгских тундрах отмечен пик численности норвежского лемминга. Учитывая нарушение периодической динамики численности популяций этого вида в последние десятилетия и практически полное отсутствие данных о стациях размножения вида на южной периферии ареала, следует подробнее остановиться на полученных результатах учёта этого вида. Собственно в тундровом поясе – на горных тундрах вид во время проведения исследований отмечен не был. Размножающиеся самки и молодые (возраст около месяца) отмечены на предтундровых луговинах с каменистыми крупнообломочными россыпями, в поясе берёзового криволесья и верхней части пояса елового леса (в полосе, примыкающей непосредственно к поясу берёзового криволесья). В заключение следует упомянуть об исключительно ценном природоохранном значении описанных выше экосистем. На склонах сопок, примыкающих к Кандалакшскому заливу, произрастают участки старовозрастных еловых кустарничково-лишайниково-зеленомошных 229 лесов, которые благодаря хорошей сохранности природной среды являются местообитаниями редких видов, в том числе охраняемых (занесённых в Красную книгу Мурманской области, 2003). В этих лесах встречаются виды орхидей: венерин башмачок настоящий (Cypripedium calceolus) и калипсо луковичная (Calypso bulbosa), включенные в Красную книгу РФ (1988). Нами была обнаружена жирянка волосистая (Pinguicula villosa), вид 3 категории Красной книги Мурманской области, она встречена по краю водотока в поясе еловых лесов. В горных поясах березового криволесья и горнотундровом встречаются следующие виды, включенные в Красную книгу Мурманской области: арника альпийская (Arnica fennoscandica), кизильник киноварнокрасный (Cotoneaster cinnabarinus), вудсия альпийская (Woodsia alpina), язвенник Кузеневой (Anthyllus kuzenevae). В небольших горных озерах на выположенных поверхностях в вершинной части массива Лувеньгские тундры обнаружен полушник озерный (Isoetes lacustris), также включенный в Красную книгу Мурманской области. Согласно Экологическому атласу Мурманской области (1999), для данного района плотность находок редких видов сосудистых растений весьма высока и составляет 50 и более известных местообитаний на 100 кв.км. Высокое биоразнообразие, большое число редких и охраняемых видов, сохранность участков старовозрастных еловых лесов в пределах массива Лувеньгские тундры представляет весомый аргумент для придания этой территории статуса особо охраняемой. Существенно также и то, что Лувеньгские тундры находятся в непосредственной близости от кордона «Лувеньга» Кандалакшского государственного заповедника. Считаем приятным долгом выразить искреннюю признательность ведущему научному сотруднику Кандалакшского государственного заповедника Елене Васильевне Шутовой за помощь в организации и проведении научных исследований. Список литературы Гвоздецкий Н.А. Физико-географическое районирование СССР. М.: Изд. МГУ, 1968. 575 с. 230 Горчаковский П.Л., Большаков В.Н. К познанию высокогорных экосистем Северного Урала / Высокогорная геоэкология. М.: Ин-т географии АН СССР. 1976. С. 43 - 45. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л., Изд. ЛГУ, 1985, с. 320. Карпович В.Н. Кандалакшский заповедник / Заповедники СССР. Европейская часть. Т.1. М.: Мысль. 1988. с.20 - 61. Карта «Зоны и типы поясности растительности России и сопредельных территорий». М1:8000000 / Под ред. Г.Н.Огуреевой. М.: ЭКОР, 1999. Красная Книга Мурманской области / Правительство Мурманской области, Упр-е природ. ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Мурманской обл.; - Мурманск: Кн. изд-во, 2003. -400 с. Красная книга Российской Федерации. Растения. М. 1988. 455 с. Миняев Н. А. Структура растительных ассоциаций (по материалам исследования чернично-вороничной серии ассоциаций в Хибинском горном массиве). - М.-Л.: Изд-во Акад. наук СССР, 1963. 262 с. Раменская М.Л., Андреева В.Н. Определитель высших растений Мурманской области Л.: Наука, 1982. 435 с. Растительность европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 429 с. Состояние природной среды и проблемы экологии на Кольском полуострове в 1997 году (Доклад государственного комитета по охране окружающей среды Мурманской области). Мурманск. 1998. 160 с. Экологический атлас Мурманской области. М. 1999. 48 с. В.А Костина1,2, Л.Г. Исаева1 1 Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского НЦ РАН, г. Кировск-6, Россия borovichyok@mail.ru 2 Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского НЦ РАН, г. Апатиты, Россия, isaeva@inep.ksc.ru 231 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИТУНДРОВЫХ БЕРЕЗНЯКОВ ЗАПАДА МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Леса севера Фенноскандии, и в частности Мурманской области, представляют собой уникальное природное явление. Влияние теплого Северо-Атлантического течения определяет мягкость климата (Яковлев, 1961), господство бореальных типов растительности и продвижение далеко на север древесных насаждений, северный предел которых сложен березой (Растительность…, 1980; Раменская, 1983; Ahti et al., 1968). Притундровые березняки региона были достаточно хорошо изучены в середине минувшего столетия. Однако растительный покров севера претерпел значительные антропогенные изменения вследствие промышленного, военного и гражданского строительства, прокладки коммуникаций и т.д. Было интересно сравнить современное состояние березовых редколесий с описанным ранее (Раменская, 1983). В предлагаемом сообщении изложены некоторые результаты обследования притундровых березняков Мурманской области. Инвентаризация составляющих биоценотического покрова и основных характеристик древостоев (состав древостоя, средняя высота древесного яруса, диаметр ствола) проведены в окрестностях п. Никель, п. Видяево и примерно в 40 км в восточном направлении по шоссе Мурманск - Туманный (в долине оз. Толкъявр). К древесному ярусу относили особи высотой от 2.0 м (табл. 1). Сбор информации осуществляли на пробных площадях (ПП) и маршрутным методом в 2004 - 2010 гг. в процессе экспертно-оценочных работ экологических изысканий. Из всего блока (более 1000 описаний) отобраны лишь описания типичных притундровых березняков: вороничнолишайникового – 8 описаний, воронично-черничного зеленомошного – 3, травяно-кустарничкового – 7, влажнотравного – 8 (табл. 2). Названия сосудистых растений даны по сводке С.К. Черепанова (1995), лишайников - по R. Santesson et al. (2004), мохообразных - по М.С. Игнатову и А.М. Афониной (1992), Н.А. Константиновой и др. (1992). 232 Таблица 1. Характеристика древесного яруса ВороничноВороничноТравяноВлажноПорода лишайничерничный кустарничтравяный ковый зеленоковый мошный средние средние средние средние H, м D, см H, м D, см H, м D, см H, м D, см Betula pubescens 4.5 2.2 4.3 8.2 5.2 9.5 4.3 5.1 s.l. Populus tremula 4.2 4.3 6.1 8.6 Sorbus gorodkovii 3.4 3.4 4.8 7.3 Salix myrsinifolia 2.2 1.4 3.5 4.2 Alnus incana 5.2 7.8 Примечание: H – высота древесной породы, D – диаметр ствола на высоте 1.3 м Древостой воронично-лишайникового березняка представлен Betula pubescens s.l., средние показатели диаметра и высоты деревьев в восточном направлении снижаются, и в среднем в 4 раза меньше. Травяные ассоциации березняков отличаются разнообразием древесного яруса. В травяно-кустарничковом березовом лесу отмечено единичное присутствие Pinus sylvestris. Во влажнотравяном березняке произрастает Alnus incana, что характеризует богатство почв и благоприятные условия увлажнения. Таблица 2. Характеристика притундровых березняков Наименование ВороничноВороничнолишайничерничный ковый зеленомошный a b a b Древостой Сомкнутость крон 0.5 0.4 Alnus incana Betula pubescens 35 100 24 100 Populus tremula Salix myrsinifolia Sorbus gorodkovii Подрост Betula pubescens 28 100 5 100 Pinus sylvestris Populus tremula Sorbus gorodkovii + 12 + 67 Подлесок Betula nana 4.4 37 5 100 Juniperus sibirica 4.3 75 1 100 233 Травянокустарничковый Влажнотравяный a b a b 0.4 26 + 1 100 29 43 0.3 + 18 + + 10 29 100 40 40 100 9 1 6 6 100 43 43 86 1 + 1 100 20 100 + 3 14 86 16 6.4 25 80 Salix caprea Salix glauca Salix hastata Salix phylicifolia + 12 Травяно-кустарничковый ярус Alchemilla glomerulans Agrostis tenuis Andromeda polifolia Arctagrostis latifolia Arctostaphylos uva-ursi 0.7 14 Arctous alpina 3 14 Athyrium filix-femina Avenella flexuosa 17 99 10 100 Calamagrostis phragmitoides Caltha palustris Carex bigelowii 0.7 12 Carex cinerea Carex paupercula Carex vaginata Chamaenerion angustifolium Chamaepericlymenum 0.7 12 20 100 suecicum Cicerbita alpina Cirsium heterophyllum 1 33 Dactylorhiza maculata Deschampsia cespitosa Diphasiastrum alpinum + 12 Diphasiastrum complanatum + 12 Dryopteris carthusiana + 12 Empetrum hermaphroditum 30 100 27 100 Epilobium hornemannii Equisetum sylvaticum Eriophorum vaginatum Festuca ovina Geranium sylvaticum + 33 Gymnocarpium dryopteris + 33 Hieracium congruens + 12 + 33 Huperzia selago + 12 Juncus filiformis Juncus trifidus 0.6 12 Ledum palustre 1.2 12 Linnaea borealis 3 62 2.7 66 Listera cordata Loiseleuria procumbens 6.7 37 Luzula pilosa 6.7 37 + 33 Luzula sudetica Lycopodium annotinum + 12 - 234 1 + + + 43 25 14 28 4 + 40 20 1 1 25 0.8 13 20 28 100 28 100 + 30 + 7 6.2 3 7 + + + 3.1 26 20 60 20 28 80 40 20 20 20 20 60 100 1 + 0.7 13 1.4 0.9 3.3 3.5 2.3 + 28 14 14 100 28 43 43 70 57 14 15 4 1 4 + 7.7 + 3 6 + + 4 0.7 + + 1 40 60 40 60 20 60 20 60 60 14 20 28 43 14 14 28 Melampyrum pratense Nardus stricta Orthilia secunda Pedicularis lapponica Phegopteris connectilis Phyllodoce coerulea Pyrola minor Rubus chamaemorus Rumex acetosa Solidago virgaurea Trientalis europaea Trollius europaeus Vaccinium myrtillus Vaccinium uliginosum Vaccinium vitis-idaea Мохово-лишайниковый Barbilophozia hatchery Barbilophozia lycopodioides Brachythecium starkei Dicranum bonjeanii Dicranum scoparium Hylocomium splendens Pleurozium schreberi Polhia nutans Polytrichum commune Polytrichum juniperinum Ptilidium ciliare Sphagnum sp. Marchantia alpestris Cetraria ericetorum Cetraria islandica Cladonia borealis Cladonia acuminata Cladonia arbuscula Cladonia chlorophaea Cladonia coccifera Cladonia cornuta Cladonia crispata Cladonia crispata ssp. cetrariiformis Cladonia cryptochlorophaea Cladonia deformis Cladonia ecmocyna Cladonia fimbriata Cladonia gracilis Cladonia macroceras Cladonia maxima 2.5 3 10 + 10 50 62 100 25 100 3.3 + 3.5 3.3 17 6 8 100 33 67 100 100 100 100 2.8 + 2.6 + 2.8 2.6 11 2.8 7 28 14 57 14 28 57 100 43 100 1.8 + 6 1 + 2 + 8 2 1 4 3 6 25 40 40 40 20 40 20 100 80 40 80 40 60 3 + + 3.7 5.6 2 16 1.6 2 1 + 3 1 + 3 + + + + 63 37 12 50 62 75 100 62 62 12 62 25 10 12 36 25 25 37 10 3 3.3 9 23 3.5 1 - 67 100 100 100 67 67 - + + 3 2 2.2 1 2.4 + 1 2 0.4 - 28 16 28 42 42 42 71 14 37 28 43 - 3.6 4 6 9 + 6 2 - 80 60 60 100 40 60 20 - + + + + 2 12 50 28 28 50 - - + + - 14 28 - - - 235 Cladonia mitis 6 50 Cladonia phyllophora + 12 Cladonia rangiferina 1.3 37 + 33 Cladonia stellaris 9 75 3 67 Cladonia stygia + 12 Cladonia sulphurina + 12 Flavocetraria nivalis 1 16 Cladonia trassii + 12 Peltigera aphthosa + 12 Stereocaulon paschale + 25 Thamnolia vermicularis + 12 Trapeliopsis granulosa + 14 Примечание: a – среднее проективное покрытие, %; b – постоянство, %. - Полученные результаты, изложенные в таблице 2, свидетельствуют, что слабонарушенные притундровые березняки сохранили свое разнообразие в полном объеме. В лесных насаждениях выявлено 11 представителей фитобиоты, в том числе 68 видов сосудистых растений (6 видов деревьев, 6 – кустарников, 10 – кустарничков, 46 – трав), 13 видов мохообразных, 30 видов лишайников. Состав напочвенного покрова (см табл. 2) меняется с продвижением в восточном направлении, что особенно проявляется во влажнотравяных и воронично-лишайниковых березняках. Древостой стабилен по составу. Sorbus gorodkovii присутствует постоянно, хотя часто лишь в виде подроста. Подлесок представлен Betula nana и Juniperus sibirica с единичной примесью видов рода Salix. Среди мохообразных обильны и константны лесные зеленые мхи. Лишайниковый покров наиболее богат в воронично-лишайниковых березняках. Видовое разнообразие достаточно велико. Под пологом лесов отмечены редкие виды растений, внесенные в Красную книгу Мурманской области (2003): Cicerbita alpina, Dactylorhiza maculata, Listera cordata, Salix myrsinifolia и Sorbus gorodkovii. В целом, изучение конкретных фитоценозов позволяет накопить объем базовых характеристик для разработки методологии мониторинга и оценки биоразнообразия на границах ареала лесной растительности. Список литературы 236 - Яковлев Б.А. Климат Мурманской области: ред. Касьянов А.П. Мурманск: Книжное издательство, 1961. 199 с. Растительность европейской части СССР. Л., 1980. 429 с. Раменская М.Л. Анализ флоры Мурманской области и Карелии. Л.: Наука, 1983. 216с. Красная книга Мурманской области. Мурманск, 2003. 400 с. Игнатов М.С., Афонина А.М. Список мхов территории бывшего СССР // Arctoa. 1992. Т. 1. С. 1 - 85. Константинова Н.А., Шляков Р.Н., Потемкин А.Д. Список печеночников и антоцеротовых территории бывшего СССР // Arctoa. 1992. Т. 1. С.87 - 127. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб. 1995. 992 с. Ahti T. Hämet-Ahti L., Jalas J. Vegetation zones and their sections in Northwest Europe // Ann. Bot. Fenn. 1968. T. 5. N 3. P. 169 - 211. Santesson R., Moberg R., Nordin A., Tønsberg T., Vitikainen O. Lichen-forming and lichenicolous fungi of Fennoscandia. Uppsala, 2004. 359 p. Н.П. Косых Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, г. Новосибирск, Россия npkosykh@mail.ru БОЛОТНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ЛЕСОТУНДРЫ Распространению болот в зоне лесотундры наряду с климатическими условиями и равнинным рельефом способствует мерзлота, которая создает неповторимый рельеф болот, выраженный в плоскобугристых формах. Лесотундра охватывает 13,7 млн. га площади Западной Сибири, заболоченность ее достигает 27 %. Основными признаками, по которым выделены элементарные болотные экосистемы в ландшафтах лесотундры, являются растительный покров, толщина торфяного слоя и мерзлота. По этим признакам выделены экосистемы 237 хасыреев (мезотрофные мочажины) и экосистемы плоскобугристых болот (кочки, межкочья мерзлых бугров и олиготрофные мочажины). В пределах мерзлотных бугров на плоскобугристых болотах экосистемы межкочий часто являются первыми проявлениями термокарстовых просадок. Сохранение болот и продолжение их роста настоящее время в большей степени зависит от растительного покрова, который в свою очередь определяет продуктивность болотных экосистем. Целью данной работы являлось выявление современной структуры деятельного слоя болотных экосистем лесотундры в пределах ключевого участка, особенностей распределения запасов растительного вещества и продукции в болотных экосистемах в зависимости от состава растительного покрова и микрорельефа. Район исследований охватывает зону лесотундры. Исследования проводились на ключевом участке, расположенном в междуречье Ныда и Надыма, восточнее г. Пангоды (65о52′ N, 74o58′ E). Характеристика климатических условий района исследований приведена в таблице 1. Отмечаются низкие температуры в зимний период. Наибольшее количество осадков выпадает в летнее время. Таблица 1. Климатические характеристики района исследования Местоположение метеостанции Надым Осадки, мм Год X-III IV-IX 432 142 290 Средняя температура, ТºС годовая января июля -6,6 -23,6 14,7 На ключевом участке выбрано олиготрофное плоскобугристое болото и молодой хасырей, на котором заложены 3 пробные площадки: мерзлотный бугор, олиготрофная мочажина и мезотрофная мочажина хасырея. Характеристика пробных площадей представлена в таблице 2. Описание растительных сообществ проводится по общепринятой методике в наиболее типичных участках болота с учетом характера микрорельефа. На выделенных площадках послойно отбираются пробы растительного вещества до глубины 30 см. Кустарнички и травы срезаются с площадок 4040 см, мхи вместе с корневыми системами трав и кустарничков вырезаются пробоотборником, объемом 1 дм3 от поверхности головок мха. В лабораторных условиях отобранные 238 образцы разделяются на следующие фракции: фотосинтезирующие части трав, кустарничков, мхов, однолетние, многолетние побеги кустарничков, живые и мертвые подземные органы трав и кустарничков, погребенные стволики. Деятельный слой бугристых болот лесотундры обычно не превышает 40 см. где уже распространена мерзлота. Продуктивность экосистем определяется запасами фитомассы, мортмассы и продукции, величина которой зависит от экосистемы и микротопографии. Общие запасы растительного вещества в разные годы на болотах лесотундры колеблются в пределах 13000 - 32000 г/м2. Максимум наблюдается в межкочьях бугров, где мерзлота к концу лета протаивает быстрее, чем на кочках, и дополнительный приток влаги с прилежащих кочек приводит к увеличению и застаиванию, что приводит к отмиранию лишайников и заселению мочажинных видов мхов. В отдельные годы запасы в таких местах могут достигать 32000 г/м2, что в 2-3 раза больше, чем запасы других экосистем болот. В болотных экосистемах севера, из-за замедленного разложения растительных остатков и их захоронения в толще торфа под влиянием близости многолетней мерзлоты, происходит многократное преобладание мортмассы над фитомассой даже в верхнем деятельном слое, в котором и происходят основные биологические процессы. Таблица 2. Характеристика экосистем ключевого участка Экосистема Микрорельеф Бугор мерзлотный Кочка Мочажина олиготрофная Мезотрофная мочажина (молодой хасырей) Растительное сообщество Кустарничковолишайниковое Межкочье Кустарничковосфагноволишайниковое Понижение Осоковосфагновое Осоковосфагновая Понижение 239 Доминанты Ledum decumbens (Ait.) Lodd. Ex Steud., Andromeda polifolia L., Oxycoccus microcarpus Turcz. Ex Rupr., Cladonia stellaris (Opiz) Brodo, Cl.rangiferina (L.) Harm., Sphagnum fuscum (Schimp.) Klinggr, Andromeda polifolia, Oxycoccus microcarpus, Cladonia stellaris, Cl.rangiferina, Sphagnum balticum (Russ.) Russ. Ex C.Jens. Carex rotundata Wahlenb., Sphagnum lindbergii Schimp. Ex Lindb., S.balticum. Carex rostrata, Carex lasioocarpa, Eriophorum polystachion, Comarum polustre, Sphagnum riparium, S.squarosum Во всех экосистемах преобладает мертвое растительное вещество или мортмасса (М), образующая 70 – 90 % общих запасов. Мортмасса состоит из неразложившихся остатков мхов, лишайников или погребенных в нем отмерших в разное время растительных остатков сосудистых растений. Состав мортмассы может сильно варьировать в разных экосистемах болот, и зависит от видового состава растительного сообщества. Запасы надземной мортмассы, состоящие из ветоши, сухостоя и подстилки сосудистых растений, составляют от 22 до 123 г/м2 в зависимости от видового состава растительного сообщества. Минимальные запасы ее образуются в олиготрофных мочажинах из-за малых размеров сосудистых растений, причем часто в экосистемах подстилка быстро минерализуется, и исчезает с поверхности мха или переходит в приземный моховой слой. Особенно быстро это может происходить в мезотрофных мочажинах хасыреев, где фракции подстилки сосудистых растений нет. Соотношение запасов фитомассы и мортмассы 30000 25000 Живая фитомасса г/м2 20000 Мортмасса 15000 10000 5000 0 кочки межкочье олиготрофные мочажины бугров мезотрофные мочажины хасыреев Рис. 1 Запасы растительного вещества в зависимости от положения в микрорельефе экосистемы Фракция надземной мортмассы на повышенных элементах рельефа, таких как бугры, формируется из листьев вечнозеленых кустарничков, медленно разлагается, и может накапливаться в течение нескольких сезонов, что отражается в ее максимальных величинах. На 240 открытых пространствах плоскобугристых болот, где нет древесного яруса, в суровые зимы с сильными ветрами снег сдувается с верхушек кочек на буграх. Здесь доля сухостоя, состоящего из сухих отмерших веток кустарничков, достигает 30 % от надземной фитомассы кустарничков. В условиях лесотундры общие запасы мортмассы велики и зависят от топографии и колеблются в разные годы. Как мы уже отмечали максимальные запасы наблюдаются в межкочьях бугров плоскобугристого болота (9000 - 33000 г/м2), снижаются - на кочках бугров (9000 - 17000), а в олиготрофных мочажинах мортмасса изменяется от 13000 до 19000 г/м2. В мезотрофных мочажинах запасы мортмассы невелики и не превышают 12000 г/м2. В контрастных системах, таких как кочки бугров и мочажины, наблюдаются меньшие колебания в запасах, чем в межкочьях, где происходит неравномерное протаивание мерзлоты и образование термокарстовых просадок. Таким образом, изменения запасов мортмассы в одной и той же экосистеме на разных элементах микрорельефа больше, чем между разными экосистемами. Живое растительное вещество или фитомасса (Ф) исследуемых экосистем является наиболее важной фракцией может изменяться разы от 800 до 3100 г/м2, в зависимости от типа растительности, экосистемы и рельефа (рис. 2). Минимальные запасы формируются в экосистемах олиготрофных осоково-сфагновых мочажин и составляют 800, в отдельные годы могут увеличиваться до1000 г/м2. На мерзлых буграх запасы фитомассы достигают максимальной величины на кочках, на разных элементах рельефа запасы фитомассы могут колебаться от 1000 до 3100 г/м2. На буграх образование фитомассы зависит от микрорельефа, на кочках запасы в 2 раза больше, чем в межкочье. В суровых условия севера большое влияние на формирование лишайниковых кочек оказывают кустарнички. Большая часть фитомассы (60 – 80 %) на повышенных элементах рельефа создается подземными органами кустарничков, значительная часть которых формируется погребенными стволиками и крупными корнями Ledum decumbens. Запасы мхов и лишайников, формирующих особый приземный слой, который является 241 средообразующим и диктует условия выживания для других групп растений, достигает значительной величины - от 300 до 440 г/м2, что составляет 25 % от общих запасов фитомассы. Надземная фитомасса сосудистых растений достигает от 10 до 20 % от общих запасов. На пониженных элементах рельефа в олиготрофных мочажинах структура фитомассы меняется. Лидирующие позиции часто занимают исключительно сфагновые мхи, или же мхи наравне с подземными органами осок и пушиц. Надземная фитомасса сосудистых растений составляет всего 5 %. В мезотрофных мочажинах хасыреев запасы фитомассы формируются осоками и пушицами, так же как и в олиготрофных мочажинах, но из-за большего их габитуса формируются большие запасы, которые в 2 - 3 раза выше, чем в бедных олиготрофных мочажинах. Отдельные фракции фитомассы в разных экосистемах на болотах отличаются качественно и количественно. Фракция фотосинтезирующих органов, создающая органическое вещество, является одной из самых важных, и определяет все другие фракции в экосистеме. В зависимости от биологии вида и его потенциальной возможности, при условии благоприятных погодных условий запасы зеленой фитомассы трав и кустарничков повышенных элементов рельефа изменяются от 16 (межкочье) до 115 г/м2 (кочки) в экосистемах бугров. Такие же высокие запасы зеленой фитомассы (100 г/м2) формируются в мезотрофных мочажинах осоками и пушицами. Минимальную величину листьев сосудистых растений (19 г/м2) дают растительные сообщества олиготрофных мочажин с доминированием Carex rotundata и Eriophorum russeolum. Запасы фитомассы многолетних частей кустарничков изменяются от 7 г/м2 (олиготрофные мочажины) до 160 г/м2 (бугры). Однолетние побеги могут составлять 510 % от фитомассы многолетних побегов кустарничков. Фракция многолетних частей особенно важна, являясь структурной частью кочки из лишайников и достигает 155 г/м2, в межкочье ее роль снижается в 7 раз. Запасы зеленой фитомассы приземного слоя, сформированного мхами в мочажине и лишайниками на буграх, варьируют в пространстве. В зависимости от трофности экосистемы формируются 242 запасы зеленой фитомассы приземного слоя. Так, максимальные запасы наблюдаются на пониженных элементах рельефа, в олиготрофных мочажинах (540 г/м2), минимальные – в мезотрофных мочажинах хасыреев (205 г/м2). На буграх запасы уменьшаются до 370 г/м2. Запасы фитомассы формируются на разных элементах рельефа разными группами растений: в понижениях, в мочажинах - осоками, пушицами; на повышенных элементах рельефа, на буграх кустарничками. Средообразующая роль мхов сохраняется в мочажинах, на буграх на 90 % замещается лишайниками, видовое разнообразие которых превосходит остальные группы растений. Растут они медленно, но живая масса сохраняется многие годы и накапливается до 900 г/м2, причем в межкочьях в отдельные годы благоприятны условия для развития подециев лишайников и масса их бывает больше, чем на кочках. Запасы общей мортмассы деятельного слоя, состоящие из торфа и растительных остатков мхов и сосудистых растений отражают тип биологического круговорота. Ведущими факторами, влияющими на скорость круговорота и накопление мортмассы, являются климатические условия и наличие мерзлоты. Рассмотренные нами параметры биологического круговорота могут быть использованы для количественной оценки функционирования экосистем. Анализ полученных нами данных, на основе этих критериев показал, что в экосистемах болот функциональная связь фотосинтезирующей и подземной фитомассы, подземной фитомассы и продукции сосудистых растений практически прямо пропорциональна. Величина отношения запасов мортмассы к запасам фитомассы увеличивается в ряду экосистем: мезотрофные мочажины, кочки бугров, олиготрофные мочажины, межкочья бугров. Средняя скорость круговорота мортмассы в экосистемах севера очень мала, происходит замедление скорости до 30 лет, причем прослеживается тенденция замедления круговорота мортмассы в таких неустойчивых экосистемах как межкочье, и увеличение скорости круговорота в экосистемах мезотрофных мочажин до 5 лет. 243 Структура запасов живой фитомассы на разных элементах микрорельефа в болотных экосистемах лесотундры 3000 листья кустарников листья трав мхи и лишайники 2500 однолнтние побеги 2000 г/м 2 многолетние побеги подземная органы трав корни кустарников 1500 1000 500 0 кочки межкочье мерзлотные бугры олиготрофные мочажины мезотрофные мочажины хасыреев Рис. 2. Изменение структуры живой фитомассы на разных элементах рельефа Согласно проведенным исследованиям, количество растительного вещества увеличивается в ряду экосистем: мезотрофные мочажины хасыреев, кочки бугров, олиготрофные мочажины, межкочья бугров. На всех элементах рельефа преобладает мортмасса. Количество фитомассы определяется типом экосистемы и растительным сообществом. Фитомасса болотных экосистем лесотундры изменяется от 800 до 3100 г/м2 и определяется температурным режимом, микрорельефом и видовым составом растительного сообщества. Полученные экспериментальные данные показывают, что более продуктивные мезотрофные мочажины способствовали вовлечению в биологический круговорот значительно большего количества углерода по сравнению буграми и олиготрофными мочажинами. В соответствии с этим все показатели углеродного баланса экосистем хасыреев на ключевых участках оказались выше аналогичных показателей болотных экосистем на плоскобугристом болоте. На основе полевых наземных исследований обоснована биосферная климаторегулирующая функция болотного покрова, установлено большое значение обширных болотных массивов лесотундры Западной Сибири не только как 244 источника парниковых газов, но и как стоков углекислоты и резервуаров углерода. Впервые выявлена зависимость продукционного процесса от климата позднего голоцена в лесотундровой зоне Западной Сибири. И.Б. Кучеров Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, г. Санкт-Петербург, Россия, atragene@mail.ru ЕЛОВЫЕ ЛЕСА ВЕРХОВИЙ РЕКИ КУЛОЙ В основу данного сообщения положены данные 60 описаний еловых лесов, выполненных в 2006 г. в верховьях р. Кулой близ п. Красный Бор в Архангельской области. Район работ относится к подзоне северной тайги; господствуют сосновые боры на флювиогляциальных песках 3-й (боровой) террасы Кулоя, перекрывающих гипсы. Характерно развитие карста. Еловые (из Picea abies s. l.) леса приурочены к пойме Кулоя. Несмотря на сравнительно небольшую площадь, для них характерен высокий уровень ценотического разнообразия, что выявляется при классификации растительности доминантно-флористическим методом (Василевич, 1995). Выделенные синтаксоны и их характеристики сведены в таблицы 1 и 2. Группа ассоциаций ельники черничные (Piceeta myrtillosa; № 1–2; см. табл.1) свойственна условиям среднего увлажнения при умеренном либо пониженном богатстве почв. Мощность подстилки 7– 9 см; почва грубогумусная. Еловый древостой двухярусный, сомкнутость 1-го яруса 0.6–0.7 при высоте 22–23 м (бонитет III), 2-го – 0.2–0.3 при высоте 10–12 м. Общее проективное покрытие (ПП) подроста и подлеска 20 %. Диагностические виды (Dt), отличающие эту группу от ельников травяных: олигомезотрофные (Vaccinium myrtillus, Lycopodium annotinum, Melampyrum pratense, Peltigera aphthosa) и мезотрофные (Populus tremula (подрост), Luzula pilosa) лесные мезофиты, 245 психромезо(Equisetum hyemale, Avenella flexuosa) и оксилогигромезофиты (Polytrichum commune). Empetro-Myrtillo-Piceetum (P.) – ельник воронично-черничный (№ 1; см. табл. 1). Широко распространенная зональная северотаежная ассоциация ельников (Василевич, 2004б). В верховьях Кулоя единично встречена среди сосняков на песках боровой террасы. В 1-м ярусе примесь Pinus sylvestris до 2-х единиц по составу; единична береза (Betula pubescens), которая, однако, преобладает над елью во 2-м ярусе, видимо, вследствие ранее прошедшего пожара. Подрост осиновоберезовый; подроста ели нет, но отмечены ее всходы. В подлеске единичная рябина. В ярусе кустарничков (ПП 75 %) преобладает Vaccinium vitis-idaea (50 %) в сопровождении V. myrtillus (10 %), V. uliginosum (1 %), Avenella flexuosa (5 %), в моховом – Hylocomium splendens (95 %). Dt: ксеромезофиты (Festuca ovina) и оксиломезофиты (Vaccinium uliginosum). Что это ельник черничного, а не брусничного типа, подтверждает наличие Maianthemum bifolium, Linnaea borealis и Lycopodium annotinum; повышенное обилие брусники характерно для карбонатных и сульфатных ландшафтов во многих подзонах и регионах таежной зоны. Vaccinium uliginosum замещает отсутствующую Empetrum hermaphroditum. Myrtillo-P. rubetosum saxatilis – ельник черничный «богатый» (№ 2; см. табл.1). Ельник черничный – зональная среднетаежная ассоциация еловых лесов на плакорах (Василевич, 2004б), нередкая, однако, и в южной части подзоны северной тайги. Субассоциация «богатых» черничников характерна для условий улучшенного минерального питания, в том числе для карбонатных и сульфатных ландшафтов Архангельской области (Кучеров и др., 2010: Myrtillo-P. calamagrostietosum arundinaceae). В верховьях Кулоя встречается в нижней половине склонов логов и крупных карстовых воронок на 3-й террасе, как на песках, так и на суглинках. Иногда выражены мелкие карстовые воронки, занимающие до 20 % площади описания. Древостой несколько разрежен (0.6); 1-й ярус еловый с примесью лиственницы, 2-й – наполовину из Betula pubescens. В подлеске Rosa acicularis, Lonicera pallasii (ПП по 5 %), рябина и серая ольха. Подрост ели малочислен (ПП 1 %). В несколько разреженном травяно246 кустарничковом ярусе (ПП 60 %) согосподствуют Vaccinium vitis-idaea (15 %), V. myrtillus и Equisetum pratense (по 10 %) в сопровождении Rubus saxatilis и Gymnocarpium dryopteris (по 5 %); постоянны Equisetum hyemale, Lycopodium annotinum. Моховой ярус (70 %) из Hylocomium splendens (40 %), Rhytidiadelphus triquetrus (15 %), Polytrichum commune (10 %). Дифференциальные виды (Dif) от Empetro-Myrtillo-P.: мезотрофные лесные (Trientalis europaea, Rubus saxatilis, Oxalis acetosella, Gymnocarpium dryopteris, Orthilia secunda, Solidago lapponica, Rhytidiadelphus triquetrus) мезофиты и гигромезофиты (Equisetum sylvaticum), опушечно-луговые мезофиты (Chamaenerion angustifolium). Другая группа – преимущественно мезоэвтрофные лесные (Rosa acicularis, Lonicera pallasii, Pyrola rotundifolia, Equisetum pratense) и лугово-лесные (Geranium sylvaticum, Vicia sepium) мезо- и гигромезофиты. С гераневыми ельниками 2-й террасы Кулоя синтаксон сближают северотаежные психромезофиты (Larix sibirica, Equisetum scirpoides, Melampyrum carpathicum). Группа ассоциаций ельники травяные (Piceeta herbosa; № 3–10; см. табл.1) свойственна почвам с повышенным минеральным богатством при умеренном либо значительном (вплоть до заболачивания и накопления торфа) грунтовом увлажнении. В верховьях Кулоя леса данной группы исключительно разнообразны. Это обусловлено сочетанием аллювиальных процессов с сульфатнокарстовыми, а также влиянием обогащенного весеннего стока с расположенного неподалеку Кулогорского плато, сложенного карстующимися известняками. Dt: пойменно-лесные орнитохорные кустарники-мезофиты (Ribes spicatum (incl. R. hispidulum), Lonicera altaica (incl. L. × subarctica), Padus avium) в сочетании с лугово-лесными (Filipendula ulmaria s. l.) и пойменно-луговыми (Galium boreale, Veronica longifolia) травами-гигромезофитами; также мох Climacium dendroides (оксилогигромезофит). Aconito-P. – ельник аконитовый (№ 3–5; см. табл. 1). Синтаксон с господством в травяном покрове мезоэвтрофных гигромезофитов, широко распространен по всей таежной зоне Европейской России (Василевич, 2004а). Subass. typicum отмечена как в северной, так и в средней тайге к востоку от Северной Двины (Кучеров, 2008). 247 Сомкнутость 1-го яруса древостоя 0.6–0.8 при высоте 21–23 м (бонитет III), 2-го – 0.3 при высоте 10 м. В обоих ярусах есть примесь Betula pubescens до 2 единиц по составу. Подрост ели умеренно обилен (5– 10%). В подлеске Rosa acicularis, Ribes spicatum, Sorbus gorodkovii (по 3– 5 %), Padus avium, Rubus idaeus. ПП подроста и подлеска 20–35%. Травяной покров сомкнутый (85–95 %), многоярусный. 1-й подъярус из Aconitum septentrionale (25–50 %) с примесью Filipendula ulmaria (1–10 %), Thalictrum kemense, Veratrum lobelianum (по 1–3 %) и лианы Atragene sibirica (5–10 %). Во 2-м наиболее обильны Equisetum pratense (25–45 %) и Diplazium sibiricum (5–30%), в 3-м (приземном) – Oxalis acetosella (5–25 %), Pyrola rotundifolia (3–15 %), Gymnocarpium dryopteris (до 10 %), Rubus saxatilis (до 5 %). Кустарнички (Vaccinium vitis-idaea, Orthilia secunda) растут лишь у стволов и на валежнике. В ярусе мхов согосподствуют Rhytidiadelphus triquetrus (30–40 %) и Hylocomium splendens (10–25 %) с примесью Climacium dendroides (5 %). Dt: лесные мезофиты (Rubus idaeus, Paris quadrifolia, Diplazium sibiricum, Conioselinum tataricum) и гигромезофиты (Athyrium filix-femina), растущие равно на 1-й и на 2-й террасах Кулоя. Dif от MyrtilloP. rubetosum: лесные (Rhizomatopteris montana), лугово- (Valeriana wolgensis, Elymus caninus, Trollius europaeus, Deschampsia cespitosa, Cirsium heterophyllum, Angelica sylvestris) и околоводно-лесные (A. archangelica) гигромезофиты, умеренно требовательные к повышенному богатству почвы и общие с Geranio-P. и Filipendulo-P. typicum (см. ниже). Другую группу образуют евросибирские таежнолесные мезофиты (Atragene sibirica, Orthilia obtusata), лугово-лесные (Veratrum lobelianum, Thalictrum kemense) и тундрово-лесные (Saussurea alpina) гигромезофиты, общие со всеми типами таволговых ельников, кроме подтопленных. Var. Cacalia hastata (№ 3–4; см. табл.1), помимо бассейнов Кулоя и Пинеги, встречается на Мезени, Вычегде и Печоре (Кучеров, 2008). На Кулое отмечен только на 1-й (пойменной) террасе, всегда на суглинках. Мощность подстилки 1–2 см. Моховой ярус разрежен (ПП 50 %). Dt: Senecio nemorensis, Stellaria bungeana, Cacalia hastata, Adoxa moschatellina, Delphinium elatum, Thalictrum macrophyllum – 248 евросибирские пойменно-лесные мезофиты. К ним тяготеет и Mnium spinosum, растущий на наилке. Леса данного типа достаточно разнообразны. Только на гривах 1-й террасы (№ 3; см. таблицу) встречены Actaea erythrocarpa, Viola mauritii, Ranunculus vytegrensis, а также Brachythecium oedipodium; именно здесь обильнее всего Crepis sibirica (7 %) и наименее обильна таволга (1 %). Только по краю заболоченных понижений при основании склона 2-й террасы (№ 4; см. табл. 1) встречаются виды, требующие наиболее сильного обогащения наилка: Urtica dioica (либо U. sondenii), Lactuca sibirica, Brachythecium rivulare, а также Aegopodium podagraria. Последний вид более характерен для ельников аконитово-снытевых (Aconito-P. aegopodietosum), распространенных в целом южнее и югозападнее, но изолированно встречающихся и в карстовых логах Пинежья (Сабуров, 1972; Кучеров, 2008). Древостой почти чисто еловый, но подроста ели мало (ПП 1 %). В подлеске (ПП 30 %) покрытие Padus avium достигает 15 %, Rubus idaeus – 5 %. В травяном ярусе максимально покрытие Aconitum septentrionale (50 %); до 10 % возрастает ПП у Filipendula ulmaria, до 5 % – у Senecio nemorensis. ПП Diplazium sibiricum, напротив, снижается до 5 %, а Pyrola rotundifolia «выпадает». Var. inops (№ 5; см. табл.) ранее был отмечен в северной тайге центрального Тимана и на водоразделе рек Ижмы и Печоры (Кучеров, 2008). На Кулое встречается только на 2-й (надпойменной) террасе. Мощность подстилки 6–7 см. В подлеске наиболее обильна Rosa acicularis (10 %); появляется Alnus incana. В травяном ярусе покрытие Aconitum septentrionale снижается до 15 %, Oxalis acetosella – до 5 %; одновременно возрастает ПП Vaccinium vitis-idaea (10 %) и Saussurea alpina (3 %); появляется Carex vaginata (5 %). Позиции Equisetum pratense и Diplazium sibiricum при этом неизменны. Покрытие мохового яруса возрастает до 75 % за счет Hylocomium splendens. Dif oт var. Cacalia hastata: оксиломезофиты (Juniperus communis s. l., Carex vaginata, Rubus arcticus, R. humulifolius) и лугово-лесные гигромезофиты (Calamagrostis langsdorffii, Viola epipsila, Geum rivale, Bistorta major), общие с гераневыми и таволговыми ельниками. Кроме 249 того, выражена негативная дифференциация – по отсутствию видов пойменного высокотравья из группы Senecio nemorensis–Cacalia hastata. Geranio-P. – ельник гераневый (№ 6; см. табл.1). Ассоциация специфична для северной тайги; в травяном покрове преобладают мезофиты (Василевич, 2004а). В верховьях Кулоя отмечена лишь на 2-й террасе, обычно на суглинках, реже на песках и супесях. Мощность подстилки как в предыдущем синтаксоне. В 1-м ярусе древостоя выражена примесь лиственницы к ели, во 2-м – примесь Betula pubescens до 3 единиц по составу. ПП подроста и подлеска снижается до 20 % за счет пойменных видов кустарников; преобладают Juniperus communis, Sorbus gorodkovii и Alnus incana (по 3 %); подроста ели немного (5 %). В травяно-кустарничковом ярусе (ПП 75 %) согосподствуют Geranium sylvaticum, Rubus saxatilis, Vaccinium vitisidaea (по 10 %) и Equisetum pratense, ПП которого сравнительно с Aconito-P. падает до 15 %, а у Aconitum septentrionale и Oxalis acetosella – до 5–7 %. Позиции Atragene sibirica, Thalictrum kemense и Veratrum lobelianum при этом не меняются. Ярусность травостоя выражена слабее (до 2 подъярусов). В моховом покрове (ПП 85 %) «выпадает» Climacium dendroides при усилении роли Rhytidiadelphus triquetrus (45 %) и Hylocomium splendens (35 %). Dt: лесные мезофиты (Melica nutans) и гигромезофиты (Ranunculus subborealis). Dif от Aconito-P., общие с Myrtillo-P. rubetosum: Larix sibirica и психромезофиты из ее группы (см. выше). Dif от Filipendulo-P., общие с Aconito-P.: лесные мезофиты (Daphne mezereum, Lathyrus vernus) и гигромезофиты (Aconitum septentrionale, Crepis sibirica), повышенно требовательные к минеральному питанию. В эту же группу включаются Poa lapponica и Fragaria vesca. Filipendulo-P. – ельник таволговый (№ 7–10; см. табл. 1). Широко распространенная ассоциация с господством в травяном покрове мезоэвтрофных гигромезофитов и гигрофитов (Василевич, 2004а). В силу разнообразия сочетаний режимов минерального питания и проточности, отличается большим числом подчиненных синтаксонов, различных как по характеристикам древостоя, так и по видовому составу напочвенного покрова; их разнообразие изучено еще недостаточно. Наблюдаются заболачивание и накопление торфа; 250 выражен 2-хкомпонентный нанорельеф – кочки с приствольными повышениями и ровные межкочья. Подлесок густой (ПП вместе с подростом 30–55 %) и высокий (более 2 м). Травяной покров (65–80 %) 3-х ярусный; 1-й подъярус из Filipendula ulmaria (25–50 %) с примесью Veratrum lobelianum (1–2 %); во 2-м ярусе постоянны кочкообразующие осоки, в том числе Carex cespitosa (2–3 %). Моховой покров дифференцирован по элементам нанорельефа. Dt: мезоэвтрофные лесные гигромезофиты (Ribes nigrum) и болотно-лесные гигрофиты (Carex cespitosa, Naumburgia thyrsiflora, Plagiomnium ellipticum). К этой же группе видов в регионе тяготеет Equisetum arvense, местами обильный на мощном слое наилка. Subass. typicum (№ 7; см. табл.) отмечен на суглинках в понижениях 2-й террасы, чаще вдоль ручьев. Слой торфа тонкий (менее 20 см). Кочки составляют 40–50 % площади описания; перепад высот 50–100 см. 1-й ярус древостоя – как в аконитовых ельниках var. inops. 2-й ярус редкий, сомкнутостью 0.2, по составу 7Бп3Е. Подрост ели (ПП 10 %) жизнеспособный. В подлеске господствуют Rosa acicularis (10 %), Alnus incana (5 %) и Lonicera altaica s. l. (3 %). В травяном ярусе межкочий вместе с таволгой растут Equisetum pratense (по 25 %), Trollius europaeus, Angelica archangelica, Elymus caninus (по 1 %). На кочках, наряду с Vaccinium vitis-idaea, Rubus saxatilis, Oxalis acetosella (по 2–3 %), отмечены Carex vaginata (5 %) и Saussurea alpina (2 %), из мхов – Hylocomium splendens либо Rhytidiadelphus triquetrus (по 25 %). Моховой покров межкочий из Climacium dendroides (15 %) и Plagiomnium ellipticum (1 %), часто не выражен. Собственная дифференциация синтаксона негативная. Dif от Filipendulo-P. comaretosum: виды группы Valeriana wolgensis–Elymus caninus (см. выше). Subass. comaretosum palustris – ельник ивняковый сабельниково-осоково-таволговый (№ 8–10; см. табл. 1). Редкие на севере Европейской России пойменные ельники, развитые в заболоченных притеррасных и приручьевых понижениях на богатых почвах. Сходные типы сообществ известны из северной тайги Республики Коми (Юдин, 1954), но в целом распространение их не выявлено. Мощность торфа 20–50 см. Кочки крупные, занимают 30–70 251 % площади описания; перепад высот до 100–150 см. Межкочья часто обводнены. Еловый древостой сомкнутостью (0.3) 0.4–0.5 при высоте 18–19 (21) м; бонитет IV. Выраженный 2-й ярус древостоя, сомкнутостью 0.3–0.4 при высоте 9–11 м, сложен различными видами ив, – прежде всего, Salix pyrolifolia и S. myrsinifolia, – а также пушистой березой, серой ольхой и черемухой. Подрост ели (от <1 до 5 %) и березы (до 3 %) малочислен и угнетен, растет на валеже и кочках. В подлеске согосподствуют Ribes nigrum, Alnus incana, Salix myrsinifolia, S. pyrolifolia и другие виды ив, на кочках – малообильные Rosa acicularis и Lonicera altaica. В межкочьях в травяном покрове таволге (25–50 %) сопутствуют Comarum palustre (3–15 %), Caltha palustris, Naumburgia thyrsiflora (по 1–3 %); в моховом ярусе постоянны Calliergonella lindbergii, Calliergon cordifolium, Pseudobryum cinclidioides, Plagiomnium rostratum (ПП по 1–5%). Dt: от лесных кальцефильных мезофитов (Salix pyrolifolia) до болотно-лесных гигромезофитов (S. myrsinifolia, Carex elongata, Calamagrostis canescens, Plagiomnium rostratum) и водно-болотных гигрофитов (Comarum palustre, Galium palustre, Caltha palustris, Carex aquatilis, C. acuta, Equisetum palustre, Cardamine pratensis (incl. C. dentata), Cicuta virosa, Scutellaria galericulata, Calliergonella lindbergii, Calliergon cordifolium, Pseudobryum cinclidioides); в составе группы мезоэвтрофные виды сочетаются с мезотрофными. Var. typicum (№ 8; см. табл. 1) встречается как на 1-й, так и на 2-й террасе Кулоя, в основном на суглинках, очень редко на песках. Слой торфа в межкочьях тонкий (20 см). Во 2-м ярусе древостоя преобладает Salix pyrolifolia (15 %), которой сопутствуют ель, береза и серая ольха (по 3–4 %), в подлеске – Ribes nigrum (25 %), Betula pubescens (10 %), Sorbus gorodkovii (5 %). В травяном ярусе ПП Equisetum pratense падает до 10 %, Comarum palustre – в среднем 7 %. Climacium dendroides обилен в моховом покрове кочек (20 %). Прочие признаки травяного и мохового ярусов – как у субассоциации в целом. Дифференциация от var. Carex juncella негативная, по отсутствию видов из групп Carex canescens и C. juncella. Var. Carex juncella (№ 9; см. табл. 1) встречен только на суглинках 2-й террасы. Торфяная залежь более мощная (45–50 см); в 252 торфе межкочий до начала июля может сохраняться сезонная мерзлота. Во 2-м ярусе древостоя, в отличие от других вариантов, согосподствуют ель и Betula pubescens (по 10–15 %) с примесью Salix jenisseensis и Alnus incana. В подлеске преобладают A. incana (15 %), Juniperus communis (на кочках; 5 %) и Salix hastata (2 %). В травяном покрове таволгу (25 %) сопровождают Carex juncella (10 %) и C. cespitosa (3 %), формирующие высокие кочки. Кроме того, в межкочьях умеренно обильны C. vesicaria (5 %) либо C. rhynchophysa (2 %), а также Calamagrostis purpurea s. l. (5 %), Comarum palustre, Equisetum palustre (по 3 %). На кочках E. pratense сочетается с Vaccinium vitis-idaea (по 5 %), Pyrola rotundifolia (3 %), Carex vaginata, Rubus humulifolius, Viola epipsila (по 2–3 %). В моховом покрове преобладают: на кочках Rhytidiadelphus triquetrus (15 %) и Hylocomium splendens (10 %; Climacium dendroides мало – не более 5 %), в межкочьях – Sphagnum warnstorfii (20 %), Plagiomnium ellipticum и Calliergon cordifolium(по 5–7 %). Dt: мезотрофы – болотные гигрофиты (Carex canescens, C. rostrata) и болотно-лесные оксиломезофиты (Salix lapponum, Pedicularis sceptrum-carolinum); мезоэвтрофы – болотнолесные (Ligularia sibirica, Petasites frigidus, Sphagnum warnstorfii, Bryum pseudotriquetrum) и болотно-луговые (Poa palustris, Parnassia palustris) гигромезофиты и гигрофиты. Dif от var. typ.: пойменные гигромезофиты (Salix jenisseensis, S. hastata) и оксилогигромезофиты (S. phylicifolia), болотные (Carex juncella, C. rhynchophysa, C. vesicaria, Campylium polygamum) и водно-болотные (Equisetum fluviatile, Ranunculus gmelinii) гигрофиты, в основном мезотрофы. Dif от var. Calliergonella cuspidata: таежно-лесные мезофиты, свойственные всем прочим типам черничных и травяных ельников (Maianthemum bifolium, Vaccinium vitis-idaea, Linnaea borealis, Hylocomium splendens), либо большинству их них (группа Rubus saxatilis–Oxalis acetosella), а также мезо- и гигромезофиты травяных ельников (группа Atragene sibirica–Veratrum lobelianum). Var. Calliergonella cuspidata (№ 10; см. табл.) встречается в подтопленных понижениях преимущественно на 1-й, реже на 2-й террасе Кулоя, на суглинках. Межкочья обводнены; кочки сырые. Еловый древостой разрежен (0.3), но при этом достаточно высок (21 м); 253 Виды Ярус отдельные деревья усыхают. Во 2-м ярусе древостоя Salix pyrolifolia и Betula pubescens (ПП по 10 %) сочетаются с S. myrsinifolia, S. pentandra, S. cinerea (по 5–7 %) и S. jenisseensis (1 %). В подлеске обильны Ribes nigrum, Salix myrsinifolia (по 10 %) и прочие вышеупомянутые виды ив (по 3–5 %). В травяном покрове Filipendula ulmaria и Comarum palustre достигают наибольшего обилия (соответственно 50 и 15 %). В межкочьях растет обилие Equisetum fluviatile, а на кочках – E. pratense (по 7 %). В моховом покрове межкочий господствуют Calliergonella lindbergii (10 %), C. cuspidata и Plagiomnium elatum (по 5–7 %), на кочках – Climacium dendroides (10 %). Отсутствуют лесные мезофиты – как сосудистые растения, так и мхи. Dt: мезотрофные (Salix pentandra, Calla palustris) и мезоэвтрофные (Salix cinerea, Rumex aquaticus, Myosotis palustris, Calliergonella cuspidata, Plagiomnium elatum, Drepanocladus aduncus) гигрофиты. Выражена негативная дифференциация по отсутствию многих детерминантных групп видов (см. выше). Этот же либо близкий синтаксон описан в средней тайге национального парка «Кенозерский» (Filipendulo-P. calliergonelletosum cuspidatae; Кучеров и др., 2010). К сожалению, остались неизученными страусниковые (с обилием Matteuccia struthiopteris) ельники на труднодоступных топких островах, ниже по течению Кулоя. Высокий уровень разнообразия сообществ еловых лесов, наряду с многочисленными находками охраняемых видов сосудистых растений и мохообразных, послужил основанием для проекта присоединения обследованной территории к Кулойскому заказнику. Обоснования вошли в План территориального развития Архангельской области до 2030 г., в настоящее время находящийся на утверждении в Министерстве природных ресурсов и экологии РФ. Таблица 1. Фитоценотическая характеристика ельников в верховьях р. Кулой Festuca ovina Vaccinium uliginosum Populus tremula Equisetum hyemale Lycopodium annotinum s. l. c c b c c 1 1 1 7 - 2 17 2 100 1 100 3 - Синтаксоны и типы сообществ 4 5 6 7 8 8 8 25 - 254 9 10 - - Vaccinium myrtillus Avenella flexuosa s. l. Luzula pilosa Melampyrum pratense Polytrichum commune Peltigera aphthosa Maianthemum bifolium Vaccinium vitis-idaea Linnaea borealis Hylocomium splendens Trientalis europaea Rubus saxatilis Oxalis acetosella Gymnocarpium dryopteris Chamaenerion angustifolium Orthilia secunda Equisetum sylvaticum Solidago lapponica Rhytidiadelphus triquetrus Rosa acicularis Lonicera pallasii Equisetum pratense Pyrola rotundifolia Geranium sylvaticum Vicia sepium Larix sibirica Equisetum scirpoides Melampyrum carpathicum Actaea erythrocarpa Viola mauritii Ranunculus vytegrensis Brachythecium oedipodium Senecio nemorensis Stellaria bungeana Adoxa moschatellina Cacalia hastata Delphinium elatum Thalictrum macrophyllum Mnium spinosum Rubus idaeus Paris quadrifolia Diplazium sibiricum Conioselinum tataricum Athyrium filix-femina s. l. Daphne mezereum Aconitum septentrionale Lathyrus vernus Crepis sibirica c 10 c 5 c c + d + d c + c 50 c 1 d 95 c c c c c c c c d b b c c c c a1 c c 1 c c c d c c c c c c d b c c c c b c c c - 14 83 17 1 50 33 8 83 50 3 83 17 100 2 83 37 100 1 67 6 50 50 7 83 50 50 6 50 33 13 67 6 83 5 50 9 100 33 1 33 1 67 6 83 33 50 33 17 1 33 - 1 100 1 86 1 57 11 100 100 7 100 26 100 9 100 71 43 29 14 29 100 3 86 1 86 25 100 13 100 6 100 86 14 14 1 86 29 29 29 2 100 2 86 71 2 100 1 86 29 1 14 71 71 30 86 86 14 86 32 100 14 7 86 67 33 1 100 20 100 33 33 100 3 100 33 47 100 2 100 33 5 100 2 67 100 2 67 67 33 3 33 6 100 100 7 100 33 33 33 55 100 100 255 1 100 8 100 1 50 26 75 1 100 5 100 7 100 6 100 50 75 3 50 41 100 11 75 25 41 100 3 100 7 100 25 25 25 1 100 75 25 100 50 50 50 16 100 1 50 25 1 15 1 92 11 100 1 69 35 100 2 92 8 100 5 77 5 77 92 92 3 31 38 47 92 5 92 46 17 92 5 100 11 100 69 7 77 54 38 8 8 15 8 23 46 7 92 1 92 2 46 25 1 75 3 75 25 25 50 1 75 2 100 2 100 1 75 25 1 25 25 100 12 100 24 100 1 75 2 75 75 25 25 25 25 25 - 1 2 1 1 1 9 3 3 9 1 50 50 33 67 33 33 33 67 83 67 83 50 33 50 33 17 33 17 33 33 - 13 22 78 13 4 100 33 11 100 1 100 25 1 56 25 22 13 33 33 33 13 1 33 16 100 1 25 2 100 2 75 1 89 25 4 56 7 75 3 89 50 56 38 22 13 11 11 11 11 22 38 - Poa lapponica c Fragaria vesca c Valeriana wolgensis c Elymus caninus c Trollius europaeus c Deschampsia cespitosa c Cirsium heterophyllum c Angelica sylvestris c A. archangelica c Rhizomatopteris montana c Atragene sibirica c Veratrum lobelianum c Saussurea alpina c Thalictrum kemense c Orthilia obtusata c Ribes spicatum s. l. b Lonicera altaica s. l. b Padus avium b Filipendula ulmaria s. l. c Galium boreale c Veronica longifolia c Climacium dendroides d Urtica dioica + sondenii c Aegopodium podagraria c Lactuca sibirica c Brachythecium rivulare d Juniperus communis s. l. b Carex vaginata c Rubus arcticus c Calamagrostis purpurea s. l. c Viola epipsila c Geum rivale c Rubus humulifolius c Bistorta major c Melica nutans c Ranunculus subborealis c Ribes nigrum b Carex cespitosa c Naumburgia thyrsiflora c Equisetum arvense c Plagiomnium ellipticum d Salix pyrolifolia a2 S. myrsinifolia a2 S. pyrolifolia b S. myrsinifolia b Comarum palustre c Galium palustre c Caltha palustris c - 1 3 1 1 1 17 17 17 17 33 17 17 17 17 17 17 17 17 33 17 - 1 1 3 1 9 1 2 2 3 1 1 5 100 43 100 100 71 29 29 57 100 71 86 100 29 100 29 71 71 100 29 86 14 14 29 14 14 14 14 - 67 3 100 1 100 67 67 33 8 100 3 100 1 33 2 100 6 100 33 14 100 9 100 100 67 3 67 2 100 10 67 1 67 12 67 33 - 256 1 2 2 1 5 1 3 1 2 2 4 5 4 1 2 1 1 75 75 75 25 25 50 100 75 100 100 100 50 75 100 75 50 25 100 50 50 25 50 50 25 25 - 2 1 3 2 5 1 2 3 1 2 3 2 1 1 2 1 23 46 92 77 85 62 85 69 23 15 100 85 100 92 8 54 54 15 85 100 69 15 62 85 46 31 46 31 31 31 54 77 15 8 8 8 23 - 1 1 2 1 1 1 2 1 3 1 25 17 1 4 1 2 2 2 1 1 3 1 1 75 75 50 50 50 50 50 50 100 100 100 75 25 100 100 50 100 75 100 100 25 25 100 75 75 50 50 75 50 50 100 75 50 50 25 25 25 25 25 - 33 17 17 33 67 2 67 33 33 17 17 17 1 33 36 100 33 1 83 18 100 1 33 2 67 50 1 50 1 50 2 33 1 33 1 17 17 25 83 3 67 1 100 3 83 3 17 13 83 1 33 1 67 33 7 67 1 83 2 67 1 1 1 25 4 1 6 2 2 4 2 1 3 1 3 1 7 4 3 1 1 11 11 33 11 11 22 22 67 67 67 33 56 11 56 11 100 22 67 67 22 67 100 89 89 89 44 56 56 22 22 56 67 100 22 56 11 33 56 89 67 67 25 25 25 50 88 38 49 100 38 63 12 100 13 1 13 13 2 50 2 75 1 63 1 50 13 10 100 2 88 3 75 8 50 13 7 75 5 63 3 63 9 100 13 88 1 88 4 100 Carex elongata Equisetum palustre Cardamine pratensis s. l. Cicuta virosa Scutellaria galericulata Carex aquatilis Calamagrostis canescens Carex acuta Calliergonella lindbergii Calliergon cordifolium Plagiomnium rostratum Pseudobryum cinclidioides Salix lapponum Poa palustris Carex canescens Ligularia sibirica Parnassia palustris Pedicularis sceptrum-carolinum Carex rostrata Petasites frigidus Sphagnum warnstorfii Bryum pseudotriquetrum Salix jenisseensis S. hastata S. phylicifolia Equisetum fluviatile Carex juncella C. rhynchophysa C. vesicaria Ranunculus gmelinii Campylium polygamum Salix pentandra S. cinerea S. pentandra S. cinerea Rumex aquaticus Myosotis palustris Calla palustris Calliergonella cuspidata Plagiomnium elatum Drepanocladus aduncus Picea abies s. l. Betula pubescens Pinus sylvestris Picea abies s. l. Betula pubescens Alnus incana Sorbus gorodkovii Padus avium c c c c c c c c d d d d b c c c c c c c d d a2 b b c c c c c d a2 a2 b b c c c d d d a1 60 a1 5 a1 10 a2 5 a2 15 a2 a2 a2 - 1 39 7 5 13 10 2 17 100 50 33 67 50 50 - 53 21 11 7 5 1 14 100 86 100 43 71 14 63 8 4 10 9 3 257 33 100 100 100 67 100 33 1 60 13 15 11 25 100 75 75 75 25 25 - 50 13 2 14 4 15 8 8 8 8 8 100 92 31 92 62 23 8 8 25 51 100 13 50 1 25 9 75 16 100 1 50 1 25 1 100 33 50 50 33 1 33 1 33 2 17 1 50 3 50 3 33 6 33 17 17 17 1 17 17 17 2 33 2 17 28 100 9 100 3 67 4 67 3 83 1 33 2 33 1 33 3 78 44 67 33 1 44 22 11 2 44 5 78 1 33 3 56 2 33 44 1 67 1 44 33 33 1 11 1 11 18 67 33 1 33 2 56 3 44 44 11 56 2 44 4 22 1 11 3 22 2 22 1 11 22 22 11 22 2 11 11 36 100 15 100 2 33 17 100 12 89 4 67 33 - 2 88 38 63 38 75 4 38 13 13 10 88 2 38 3 38 1 13 13 25 25 1 38 1 25 1 25 7 75 25 3 25 1 38 1 13 1 25 7 63 7 63 1 75 3 63 63 50 3 13 7 88 6 50 4 25 26 100 5 63 2 75 6 88 1 50 25 Sorbus gorodkovii Picea abies s. l. Alnus incana Betula pubescens Picea obovata Ranunculus repens Moneses uniflora Poa pratensis Alnus incana Pyrola minor Vicia cracca Galium physocarpum Sanionia uncinata Calliergon giganteum Ptilium crista-castrensis Plagiomnium cuspidatum b b b b c c c c c c c c d d d d 1 2 + - 3 1 3 1 67 6 100 2 67 3 50 8 100 5 67 11 50 - 1 33 29 33 50 43 17 - 1 67 43 14 14 1 17 29 1 33 29 2 17 7 33 - 5 - 1 29 1 33 100 3 77 2 75 5 83 67 75 5 77 9 75 1 50 2 89 50 2 46 4 100 10 83 13 100 75 31 1 50 33 67 75 54 50 50 78 50 2 83 1 56 31 17 44 50 8 50 22 25 8 17 22 25 31 25 17 33 31 33 15 17 25 - 1 22 25 - 3 33 25 8 17 17 - 2 1 12 3 88 88 100 75 75 4 75 38 63 13 - Примечания. Синтаксоны и типы сообществ: 1 – Empetro-MyrtilloPiceetum (P.); 2 – Myrtillo-P. rubetosum saxatilis; 3–5 – Aconito-P. typicum: 3–4 – var. Cacalia hastata: 3 – на гривах, 4 – в понижениях 1-й террасы; 5 – var. inops; 6 – Geranio-P.; 7–10: Filipendulo-P.: 7 – typicum; 8–10 – comaretosum palustris: 8 – var. typ, 9 – var. Carex juncella, 10 – var. Calliergonella cuspidata. Ярусы: a1 и a2 – 1-й и 2-й ярусы древостоя, b – подрост и подлесок, c – травяно-кустарничковый, d – моховой. Для видов приводятся: в левой части колонок – проективное покрытие, в правой – постоянство. Виды в пределах детерминантных групп по ярусам расположены по убыванию встречаемости во всем массиве описаний таблицы. Исключены: виды со встречаемостью не более 20 % хотя бы в одном из синтаксонов, всходы кустарников и лиственных деревьев, эпифитные лишайники и мохообразные. Таблица 2. Характеристика синтаксонов растительности еловых лесов Ярус / Показатель 1 ярус древостоя 2 ярус древостоя Подрост и подлесок Травяно-кустарничковый Моховой Бонитет древостоя Мощность подстилки, см Число описаний, шт. Сомкнутость крон / проективное покрытие (%) и высота (м) ярусов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.723 0.6 22 0.8 23 0.7 23 0.7 21 0.7 23 0.7 22 0.4 19 0.5 18 0.3 21 0.210 0.3 12 0.3 10 0.3 10 0.3 10 0.2 10 0.3 16 0.3 9 0.4 10 0.4 11 201.6 20 1.3 20 1.6 30 1.6 35 1.6 20 1.6 30 2.2 50 2.4 30 2.1 35 2.0 75 60 85 85 95 75 65 65 80 80 95 70 50 50 75 85 70 45 80 50 III III III III III III III IV IV IV 7 9 2 1 6 7 18 21 52 45 1 6 7 3 4 13 4 6 9 8 258 Примечание: для травяно-кустарничкового и мохового ярусов показано проективное покрытие; для других ярусов в левой части колонки - сомкнутость крон, в правой – высота яруса. Автор признателен к.б.н. Е.Ю. Чураковой (САФУ) за определение мхов. Список литературы Василевич В.И. Доминантно-флористический подход к выделению растительных ассоциаций // Бот. журн. 1995. Т. 80, № 6. С. 28 – 39. Василевич В.И. Травяные ельники Европейской России // Бот. журн. 2004а. Т. 89, № 1. С. 13 – 27. Василевич В.И. Ельники черничные Европейской России // Бот. журн. 2004б. Т. 89, № 11. С. 1728 – 1739. Кучеров И.Б. Географическая изменчивость видового состава аконитовых ельников средней и северной тайги Европейской России // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века. Петрозаводск, 2008. Ч. 5: Геоботаника. С. 187 – 190. Кучеров И.Б., Разумовская А.В., Чуракова Е.Ю. Еловые леса национального парка «Кенозерский» (Архангельская область) // Бот. журн. 2010. Т. 95, № 9. С. 1268 – 1301. Сабуров Д.Н. Леса Пинеги. Л.: Наука, 1972. 173 с. Юдин Ю.П. Темнохвойные леса // Производительные силы Коми АССР. М.; Л., 1954. Т. 3. Ч. 1. С. 42 – 125. Kauhanen, H.1, Wäli, P. 2 1 Finnish Forest Research Institute, Kolari 2 University of Oulu, Department of Biology, Oulu, Finland heikki.kauhanen@metla.fi MOUNTAIN BIRCH FORESTS OF FINNISH LAPLAND AND GEOMETRID MOTHS IN CHANGING CLIMATE Tundra–taiga transition zone stretches around the northern hemisphere separating boreal forest to the south from treeless tundra to the north. In the 259 northern part of Finnish Lapland, mountain birch (Betula pubescens ssp. czerepanovii) forms the so-called Subarctic birch zone at the northern edge of boreal zone and upper oroboreal zone between the coniferous forest and alpine tundra. Tree growth and survival at the upper elevational and latitudinal treelines are strongly correlated with climatic parameters, primarily air temperature. Northern tree populations at their distribution limit has been suggested as a sensitive indicator of climate change, because an improved climate would be expected to rapidly influence growth of established individuals. If global warming and climate change continue as predicted, the high latitudes of the northern hemisphere will probably warm more quickly and to a greater extent than other areas of the globe. Increased temperatures may produce significant range shifts toward north, or toward higher altitudes. Several studies have shown that treeline advance is obvious on the Swedish Scandes and on the mountains in Finnish Lapland. Consistent expansion has taken place since the late 1980s. Warm summers since 1997 and low mortality rates due to mild winters have been responsible for the improved establishment of pine seedlings. Except for climate tree line dynamics is affected by several other abiotic and biotic factors. Evidence from treeline environments suggests that a range of positive and negative biological and climatic interactions both facilitate and inhibit the migration of trees in response to recent climatic change. It is not reasonable to discuss the ecology or productivity of mountain birch forest without considering its main herbivores. Insect defoliation and browsing by vertebrate herbivores may be of key importance to plant community response to warming. Outbreaks of geometrid moths may result in the retreat of the treeline over vast areas, if the defoliation causes mortality of established trees. Mortality risk is also related to the amount of stored resources in the trees, and interactions with reindeer (Rangifer tarandus) grazing on resprouting shoots. Dynamics of the mountain birch forests in northern Fennoscandia is characterized by massive outbreaks of the autumnal moth (Epirrita autumnata) and the winter moth (Operophtera brumata). This natural disturbance occur at a regular interval of 9 to 10 years in the northern and mountainous areas. A single outbreak may last for 2-3 years and normally 260 occurs at a restricted locality. Occasionally autumnal moth larvae may defoliate vast areas, as was in 1954-56 in Abisko, northern Sweden, and in 1965-66 in Utsjoki, northern Finland. During the last decade the mountain birch forests in north-western (Kilpisjärvi area) and northernmost (Utsjoki) Finnish Lapland were attacked by geometrid moths. Due to warm winters the eggs of the autumnal moth survived, and the larvae defoliated mountain birch trees in Kilpisjärvi area in 2004 and 2005. Since summers were warm, birch trees recovered after the devastation. In Utsjoki the mass outbreak was caused by two geometrid moths. In 2004 and 2005, birch forests were severely defoliated by autumnal moth, and by winter moth in 2006-2008. The latter species was rare till 2004 in Utsjoki, but a strong increase occurred in the larva population with the peak density in 2006. Defoliation in several successive summers resulted in high tree mortality. Mountain birch is well adapted to recover from insect outbreak by sprouting. The ability to produce basal sprouts, that can benefit from an existing root system for fast initial growth, results in polycormic individuals. In opposite to that monocormic individuals are not as resistant to insect outbreak because they are dependant of regeneration from seeds. In some areas, recovery of polycormous stands has also failed as in northern Finnish Lapland after the outbreak of autumnal moth. In that case, failure was due primarily to root rot. Results from exclosure experiments have shown that regeneration of severely defoliated mountain birch forests is impeded also by reindeer browsing. As a result some parts of the devastated areas have turned into heaths with only scattered trees. It is still an open question how the mountain birch forests respond to long-term exposure to increased temperature and how birch forest survival and productivity will be affected by herbivores in the future. The case of Kilpisjärvi gives an indication that dense mountain birch forests growing under moist and nutrient-rich conditions have a good ability to recover, if defoliation coincides with warm summers. Instead, the northernmost birch forests in Utsjoki growing under drier and nutrient-poor conditions have shown lower capasity to recover. If rot spreads from the old roots into the new trunks, they die back. Reindeer browsing is also more severe in sparse, slowly growing stands than in denser and fast growing stands. In the future 261 climate change with milder winters may mediate the severity of insect defoliation. Appearance of the autumnal moth in Utsjoki gives an indication, that defoliation of the birch forests may last for 4-6 years instead of 1-3 years. 262 И.Н. Поспелов2, Е.Б. Поспелова1, С.В. Чиненко3 1 Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 2 Государственный природный биосферный заповедник «таймырский», г. Хатанга, Россия taimyr@orc.ru 3 Ботанический институт имени В.Л. Комарова, г. Санкт-Петербург, Россия chinenko@binran.ru ПРИТУНДРОВЫЕ РЕДКОЛЕСЬЯ И РЕДИНЫ БАССЕЙНА Р. ЛУКУНСКОЙ (ВОСТОЧНЫЙ ТАЙМЫР) На левобережье р. Лукунской (правого притока р. Хатанги) в нижнем течении отмечены самые северные в России и в мире участки лесной растительности – редколесья из лиственницы Гмелина, доходящие до 72°31'23" с. ш. Первое описание редколесий бассейна р. Лукунской было выполнено В.В.Крючковым (1972). Следует отметить, что координаты массива приведены им не совсем точно. Указанные выше координаты получены в ходе исследований 2010 г. с использованием GPS-навигаторов. В.В. Крючков был одним из инициаторов придания этому массиву заповедного статуса, в результате чего он стал одним из участков заповедника «Таймырский». После создания заповедника, в 1980-е годы на территории участка были сделаны более подробные описания растительности и инвентаризация флоры. Наиболее полное обследование участка заповедника и его окрестностей с южной и северной сторон от р. Лукунской с целью дополнения материалов по флоре и растительности и составления крупномасштабной ландшафтной комплексной карты с применением ГИС-технологий было проведено авторами в 2010 г. Помимо маршрутных наблюдений, сделаны стандартные геоботанические описания наиболее характерных сообществ, в том числе редколесий и редин, на пробных площадях 25 м2. Берега р. Лукунской расположены в пределах второй флювиогляциально-аллювиальной террасы р. Хатанги с абсолютными 263 высотами в 25—40 м над у. м., сложенной песками и супесями, с поверхности выветрелыми до суглинков, местами со значительными линзами торфов мощностью до 5—7 м. Равнина сильно заозерена, озера термокарстовые, возникшие по вытаявшим жильным и пластовым льдам, широко распространенным в районе (термокарст интенсивно развивается и в настоящее время). Фактически р. Лукунская является в обследованном районе границей между подзонами лесотундры и южной тундры. На северном берегу лиственничники встречаются отдельными фрагментами в полосе шириной 0,7—1 км вдоль реки, в целом же ландшафт является тундровым. На южном, левом берегу, где расположен участок заповедника, в растительном покрове преобладают редколесья и редины (около 50 % площади), а тундровые сообщества обычны, но сравнительно небольшими участками. Наибольшие площади занимают дриадово-осоковые лишайниково-зеленомошные тундры (Dryas punctata + Carex arctisibirica – Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Flavocetraria cucullata), на дренированных участках часто встречаются дриадовые, дриадово-кассиопеевые, дриадово-вороничные зеленомошные и лишайниково-зеленомошные, в сырых нижних частях склонах – осоково-пушицевые (с доминированием Eriophorum vaginatum, реже E. brachyantherum) зеленомошные и дриадово-осоково-пушицевые лишайниковозеленомошные. На обоих берегах широко распространены полигонально-валиковые, бугристые и гомогенные болота. Часто на небольших площадях в пойме реки, на склонах, по берегам озер и проток встречаются кустарниковые (ивовые (Salix boganidensis, S. lanata, S. hastata, S. pulchra, S. glauca), ольховниковые и ерниковые) и луговые сообщества. Основным типом почв для лесных территорий бассейна р. Лукунской являются криоземы – мерзлотно-таежные неоглеенные почвы, формирующиеся под редкостойной лиственничной тайгой. Отмечено 2 их подтипа: криоземы оторфованные – с торфянистым характером органического вещества, и перегнойные – с перегнойным. В районе р. Лукунской описаны редины и редколесья следующих типов: 264 Кустарничково-осоковые лишайниково-зеленомошные лиственничные редколесья Larix gmelinii – Carex arctisibirica + Cassiope tetragona – Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Aulacomnium turgidum + Ptilidium ciliare – один из преобладающих по площади типов сообществ к югу от реки, часто встречаются и к северу. Занимают обширные участки (протяженность до нескольких сотен метров) на склонах и плоских вершинах гряд и холмов на водоразделах, на пологих склонах (примерно 1—3(5)˚) чаще северных и западных экспозиций, на криоземах оторфованных суглинистых (торфянистый горизонт (2)5—10 см). Нанорельеф мелкобугристый (иногда неясно выраженный), с пристволовыми повышениями и мелкими мерзлотными просадками. Сомкнутость древостоя 0,2—0,3, высота от 3 до 6—8 м, средний диаметр стволов 9— 10 см. Нередко встречаются многоствольные деревья (до 4 стволов). Подрост отмечен в 4 из 7 описанных площадок, по 1—5 шт. на 25 м2, возобновление – в 4, единично. Кустарниковый ярус редкий (5—30 %), низкий (20—40 см; хотя в некоторых сообществах отдельные особи Duschekia fruticosa высотой до 1,5 м), из Betula exilis с примесью Salix pulchra и S. hastata. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса 60—70 %, высота нижнего подъяруса 2—3 см, верхнего – 15—20 см. В большинстве сообществ доминируют Carex arctisibirica, Cassiope tetragona, часто также Vaccinium minus, иногда V. uliginosum, Eriophorum vaginatum. Реже в сообществах со сходным видовым составом доминируют голубика и пушица, а покрытие кассиопеи ниже. Значимое обилие иногда имеет Dryas punctata; часто с низким обилием (до 5%) встречаются Arctagrostis latifolia, Lagotis minor, Stellaria peduncularis, Saxifraga nelsoniana, Bistorta vivipara, B. plumosa, Orthilia obtusata, Luzula nivalis, Pedicularis oederi, Pyrola grandiflora, Valeriana capitata, Equisetum arvense, Ledum decumbens, Parrya nudicaulis, Minuartia arctica, Carex quasivaginata. Проективное покрытие моховолишайникового яруса 95—100 %, высота 3—5(7) см, в нем преобладают мхи (в большинстве сообществ содоминируют несколько видов), но есть значительная примесь лишайников (до трети покрытия). Доминируют или имеют значимое обилие Ptilidium ciliare, Tomentypnum nitens, Hylocomium splendens var. obtusifolium, 265 Aulacomnium turgidum; описаны пробные площади с разными сочетаниями доминантов: P. ciliare, P. ciliare+A. turgidum, P. ciliare+T. nitens, P. ciliare+T. nitens+H. splendens var. obtusifolium, всеми этими видами поровну. Значимое обилие имеют Oncophorus wahlenbergii, Dicranum elongatum, D. laevidens, Sphenolobus minutus, Flavocetraria cucullata, Cetraria islandica, Cladina arbuscula, C. rangiferina, часто с низким обилием встречаются Cladonia amaurocraea, C. gracilis, Cladina stellaris, Dactylina arctica. Кустарничковые лишайниково-зеленомошные лиственничные редколесья отмечены на плоских водоразделах на пологих или умеренно крутых (до примерно 20˚) склонах северных экспозиций. На суглинистых грунтах под ними развиваются криоземы оторфованные (как правило, с торфянистым горизонтом до 10 см), на более дренированных супесчаных – перегнойные. Встречаются крупными участками (протяженность десятки метров), реже, чем редколесья первого типа, в более сухих, лучше дренированных местообитаниях. Описаны с южной стороны реки (но есть и на северной), на территории заповедника. Отличия от предыдущих сообществ в основном негативные: хуже развит травяно-кустарничковый ярус (проективное покрытие 30—50 %), отсутствуют или мало обильны Carex arctisibirica, Eriophorum vaginatum, E. brachyantherum; нет Luzula nivalis, Pedicularis oederi, Bistorta plumose, Pyrola grandiflora и др. Доминировать могут виды кустарничков в разных сочетаниях: Vaccinium. minus + Cassiope tetragona, V. uliginosum + C. tetragona, V. minus + V. uliginosum + Ledum decumbens, C. tetragona + Dryas punctata. В мохово-лишайниковом ярусе доминируют те же виды, что в предыдущих сообществах, иногда также Sanionia uncinata.Недостаток материала не позволяет выделить более мелкие группы по конкретным доминантам. От прочих кустарничковых лишайниково-зеленомошных лиственничных редколесий по видовому составу заметно отличаются дриадово-кассиопеево-голубичные Larix gmelinii – Vaccinium uliginosum + Cassiope tetragona + Dryas punctata – Ptilidium ciliare + Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Ditrichum flexicaule. Они встречаются с обеих сторон от реки в сухих открытых водораздельных местообитаниях – на бровках склонов, 266 гребнях холмов. На песчаных грунтах под ними развиты криоземы перегнойные. Встречаются крупными участками (протяженность десятки метров). Сомкнутость древостоя 0,4—0,5, высота 4—8(10) м, средний диаметр стволов 15 (11—16) см (видимо, хороший дренаж и способствует лучшему развитию деревьев). Кустарниковый ярус не развит (до 5% Betula exilis). Проективное покрытие травянокустарничкового яруса 70 %, высота нижнего подъяруса 2 см, верхнего – 15—20 см. Доминируют Cassiope tetragona и Dryas punctata, иногда также Vaccinium minus. Встречаются как характерные для других типов редколесий виды – Bistorta vivipara, Equisetum arvense, Parrya nudicaulis, Minuartia arctica, так и для специфичные для сухих редколесий и тундр – Luzula confusa, Empetrum subholarcticum, Carex melanocarpa, Armeria scabra. Проективное покрытие моховолишайникового яруса 95 %, высота 2—5 см, обилие мхов в нем больше, но доля лишайников существенна (от четверти до почти половины покрытия). Доминируют Ptilidium ciliare, Tomentypnum nitens, Hylocomium splendens var. obtusifolium, Ditrichum flexicaule, иногда также Aulacomnium turgidum; значимое обилие могут иметь Rhytidium rugosum, Flavocetraria cucullata, Aulacomnium turgidum, Cetraria islandica, Dactylina arctica; часто встречаются с низким обилием Polytrichum juniperinum, Cladonia gracilis, Cladina arbuscula, Peltigera aphtosa, Alectoria ochroleuca, A. nigricans, Flavocetraria nivalis, Psoroma hypnorum, Ochrolechia spp. Недалеко от реки с северной стороны на хорошо дренированном склоне южной экспозиции крутизной около 15˚ на суглинке описано своеобразное травяно-кустарничковое зеленомошное редколесье Larix gmelinii – Betula exilis + Salix hastata – Vaccinium uliginosum + Hedysarum arcticum – Hylocomium splendens var. obtusifolium + Aulacomnium turgidum + Tomentypnum nitens. В нем хорошо (для района) развит древостой (сомкнутость 0,5, высота (4)8—10 м; есть подрост). Кустарниковый ярус высотой 30 см и проективным покрытием 40 % состоит из Betula exilis и Salix hastata. Высота травянокустарничкового яруса 2—20 см, проективное покрытие 40 %; по 10 % покрытие Vaccinium uliginosum и Hedysarum arcticum; по 5 % – Ledum decumbens, Cassiope tetragona, Festuca brachyphylla, Pyrola incarnata. 267 Есть виды, более характериные для лугов и ивняков – Myosotis asiatica, Arctagrostis arundinacea, Arnica iljinii, Cerastium jenisejense. В моховом ярусе с проективным покрытием 90% и высотой 3 см доминируют Hylocomium splendens var. obtusifolium, Aulacomnium turgidum и Tomentypnum nitens; лишайников почти нет, в отличие от большинства описанных сообществ. Почва – криозем перегнойный, с хорошо развитым горизонтом АО. Кустарничково-осоково-пушицевые лишайниковозеленомошные лиственничные редины (Larix gmelinii) – Eriophorum vaginatum + Carex arctisibirica – Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Aulacomnium turgidum + Flavocetraria cucullata; (Larix gmelinii) – Eriophorum brachyantherum + Carex arctisibirica – Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Aulacomnium turgidum + Ptilidium ciliare + Flavocetraria cucullata описаны к югу от реки (одно из преобладающих там по площади сообществ), но встречаются и к северу. Занимают большие площади (протяженность десятки метров) на выпуклых водораздельных поверхностях – на вершинах холмов и гряд, в верхних частях склонов; на пологих склонах (примерно 1—3˚) чаще северных и восточных экспозиций, на суглинистых грунтах. Почвы – криоземы оторфованные (торфянистый горизонт 2—7 см), иногда в сочетании с криоземами перегнойными, приуроченными к наиболее дренированным вершинам. Нанорельеф мелкобугристый; 2—5 (до 30) % площади занимают морозные пятна грунта диаметром в среднем 50 (20—60) см, заросшие преимущественно лишайниками и мелкими мхами с отдельными экземплярами сосудистых растений. По видовому составу похожи на кустарничково-осоковые лишайниковозеленомошные лиственничные редколесья, но ближе к дриадовоосоковым и дриадово-осоково-пушицевым пятнистым тундрам. Сомкнутость древостоя до 0,1, средняя высота деревьев 6 м, средний диаметр стволов 8—10 см. Подрост высотой 0,5 – 1,5 м отмечен в 3 из 5 описаний, возобновление (единично) – в 4 из 5. Редкий ((7)10—15 %) низкий (20—30 см) кустарниковый ярус состоит в основном из Betula exilis с примесью Salix pulchra. Проективное покрытие травянокустарничкового яруса (50)70—80 %, высота нижнего подъяруса 2 см, 268 верхнего – (7)10—20 см. Доминируют Carex arctisibirica, Eriophorum vaginatum (реже E. brachyantherum); доминируют или имеют значимое обилие Dryas punctata, Cassiope tetragona, Vaccinium uliginosum, V. minus; часто с низким обилием встречаются Valeriana capitata, Lagotis minor, Saxifraga nelsoniana, S. hieracifolia, Minuartia arctica, Festuca brachyphylla, Stellaria peduncularis, Bistorta vivipara, Orthilia obtusata, Ledum decumbens, Parrya nudicaulis, Petasites frigidus, Poa arctica, Pedicularis capitata, Tofieldia pusilla, на пятнах грунта – Juncus biglumis, Endocellion sibiricum. Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса 90—99%, высота 3—4(7) см, обилие мхов немного больше или примерно поровну с лишайниками. Доминируют или имеют значимое обилие Flavocetraria cucullata, Ptilidium ciliare, Tomentypnum nitens, Hylocomium splendens var. obtusifolium, Aulacomnium turgidum, Dicranum laevidens, часто встречаются со значимым обилием Oncophorus wahlenbergii, Distichium capillaceum, Ditrichum flexicaule, Cladina arbuscula, C. rangiferina, с низким – Sanionia uncinata, Orthothecium strictum, Blepharostoma trichophyllum, Cetraria islandica, Cladonia amaurocraea, C. gracilis, C. uncialis, Dactylina arctica, Peltigera aphtosa. На пятнах грунта большую площадь занимают накипные лишайники (Pertusatia spp., Ochrolechia spp. (O. frigida, O. androgyna), Psoroma hypnorum и др.) и мелкие мхи (Bryum spp., Pohlia spp., Encalypta spp. и др.). Ольховниковые кассиопеевые лишайниково-зеленомошные лиственничные редины (Larix gmelinii) + Cassiope tetragona + Ptilidium ciliare + Tomentypnum nitens + Hylocomium splendens var. obtusifolium + Flavocetraria cucullata описаны к северу от реки. Встречаются нечасто, но крупными участками – полосами шириной около 20 м, на склонах средней крутизны (ок.5˚), южных экспозиций, с бугристым микрорельефом. Под ними развиваются на криоземы обоих подтипов: на суглинистых грунтах преобладают оторфованные, на песчаных – перегнойные (органический горизонт 2—4 см). Похожи на бездревесные склоновые ольховниковые сообщества; как и они, имеют разнообразные по составу и нижние ярусы. Сомкнутость древостоя ниже 0,1, высота 6—8 м. Подрост и проростки в описаниях не отмечены – вероятно, возобновление лиственницы затруднено из-за 269 густого (до 80 %) кустарникового яруса. Высота верхнего подъяруса кустарников около 1,5 (изредка до 3) м, нижнего – 0,5 м. Кроме Duschekia fruticosa, значимое обилие имеет Betula exilis, иногда Ledum palustre; часто встречаются Salix hastata, S. glauca, S. pulchra. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса 40—70 %, высота нижнего подъяруса 2 см, верхнего – 20 см. Доминирует Cassiope tetragona, содоминантами могут быть Empetrum subholarcticum, Vaccinium minus, значимое обилие имеет Carex arctisibirica. Часто с низким обилием встречаются Dryas punctata, Arctagrostis latifolia, Bistorta plumosa, Calamagrostis lapponica, Carex quasivaginata, Orthilia obtusata, Stellaria peduncularis. Мохово-лишайниковый ярус сомкнутый (70—98 %), высотой 3—6 см, в нем преобладают мхи, но значительна примесь лишайников. Доминируют Tomentypnum nitens, Hylocomium splendens var. obtusifolium, Ptilidium ciliare, Flavocetraria cucullata, иногда также Aulacomnium turgidum, Cladonia arbuscula, C. rangiferina; значимое обилие имеет Cetraria islandica; часто встречаются Polytrichum juniperinum, Sanionia uncinata, Dactylina arctica, Cladonia amaurocraea. Реже на склонах встречаются небольшие фрагменты более сомкнутых (до 0,4) ольховниковых редколесий. В них отмечены крупные деревья, но из-за мощного кустарникового яруса подрост, как и в рединах, встречается редко. Возобновление лиственницы в исследованном районе успешное, преимущественно семенное, но нередко идет и от пней или валежа. По нашим наблюдениям, семенное лесовозобновление отмечается почти повсеместно. Подрост лиственницы отмечен в большинстве описаний редколесий и примерно в половине редин. Кроме того, он часто встречается на склоновых лугах, изредка – в тундрах, склоновых ивняках, ерниковых сообществах. Небольшие участки с обильным подростом имеются в микроклиматически и эдафически благоприятных местообитаниях на склонах. Густая заросль из лиственниц разного возраста и высоты (до 5 м) сформировалась на осушившемся около 40 лет назад участке берегового склона обмелевшего озера. Другой расположенный далеко на севере массив лиственничных редколесий – урочище Ары-Мас на правобережье левого притока р. 270 Хатанги – р. Новой (тоже относится к Таймырскому заповеднику). Часто Ары-Мас называют самым северным лесом в мире, но в его районе редколесья заканчиваются чуть южнее, чем на р. Лукунской – на 72°28'14" с. ш. Кроме того, Ары-Мас – изолированный лесной остров, окруженный тундрами, а редколесья на р. Лукунской – выдвигающийся на север язык распространения на плакорах сплошной лесной растительности. Ландшафт Ары-Маса отличается от района р. Лукунской и представляет собой возвышенную равнину (до 180 м над у.м.) с многочисленными каменисто-песчаными выходами, но основные сообщества этих районов похожи. На Ары-Масе постоянно проводятся наблюдения сотрудниками заповедника и других научных учреждений. Редколесья и редины Ары-Маса подробно описаны Б. Н. Нориным и А. В. Кнорре (Ары-Мас…, 1978). Там собран более обширный геоботанический материал и выделены более мелкие группы сообществ по доминированию отдельных видов. Сообщества окрестностей р. Лукунской сложно разделить так же дробно, как из-за меньшего количества описаний, так и из-за того, что преобладание отдельных видов часто является незначительным. Однако, по имеющимся данным, на р. Лукунской встречается большинство групп редколесий и редин, отмеченных на Ары-Масе; в обоих районах наибольшую площадь занимают осоково-кассиопеевые и кассиопеевоосоковые редколесья. В отличие от Ары-Маса, , на р. Лукунской редко встречаются редколесья с высокими обилием Ledum decumbens, Betula exilis или ив. Наличие активного семенного возобновления, большие площади, занятые лесной растительностью, проникновение лиственницы в тундровые сообщества говорят о более благоприятной для древесной растительности обстановке в р-не р. Лукунской, чем на Ары-Масе, где такие явления наблюдаются значительно реже и имеют локальное распространение, несмотря на более южное положение. В редколесьях в окрестностях р. Лукунской есть следы старых рубок. Лесовосстановление идет не на всех из них, но все же несколько более активное, чем на участках рубок на Ары-Масе. В последние десятилетия состояние древостоя в бассейне р. Лукунской значительно улучшилось, что связано как с организацией заповедника, так и со 271 значительным снижением эксплуатации природных ресурсов окрестных территорий. Мы благодарим В.Э. Федосова за определение мхов и М.В. Орлова за предоставление материалов по почвам. Работа выполнена при поддержке РФФИ. Список литературы Ары-Мас. Природные условия, флора и растительность самого северного в мире лесного массива. Л., 1978. 192 с. Крючков В. В. Самые северные на земном шаре лесные массивы на р. Лукунской в бассейне р. Хатанги // Бот. журн. 1972. Т. 57, №10. С. 1213 - 1220. А.Н. Соболев1, П.А. Феклистов2 1 Соловецкий музей-заповедник 2 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия alex-sobol@mail.ru СОСТОЯНИЕ, СТРУКТУРА И ХАРАКТЕР РОСТА ЕСТЕСТВЕННЫХ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ СОЛОВЕЦКОГО АРХИПЕЛАГА Зональными биоценозами для Соловецких островов являются крайне северные леса, притундровые редколесья и криволесья, поскольку здесь проходит среднеиюльская изотерма 12°С, на севере Европы маркирующая границу между северной тайгой и лесотундрой (Шварцман, Болотов, 2005). Сосна естественного происхождения на Соловках представлена одним видом – сосной обыкновенной. На архипелаге она формирует лесные насаждения, которые, по данным лесоустройства 2003 г. (Ипатов и др., 2009), занимают 34,4 % лесопокрытой площади. Вследствие различия почвенно-климатических условий произрастания, эта цифра выше, чем в среднем по Архангельской области, где они 272 занимают 26,7 % территории (Трубин и др., 2000), но ниже чем в Карелии, 63,8 % территории которой покрыто сосняками (Крутов, 2008). По степени использования деревьями занимаемого пространства соловецкие сосняки представлены в большинстве древостоями с полнотой 0,4 - 0,6, занимающие 85,7 % от покрытой сосновыми лесами площади (Ипатов и др., 2009). Средняя величина этого показателя в сосняках составляет 0,54. Все это говорит о низкой полноте сосновых насаждений. По продуктивности среди сосновых древостоев Соловецких островов преобладают низкопродуктивные (V класса бонитета) и крайне низкопродуктивные (Vа класса бонитета), занимающие соответственно 58,5 и 27,3 % лесопокрытой площади. В лесотипологическом отношении (табл. 1) в сосновых биогеоценозах доминируют черничные (38,1 %), брусничные (31,7 %) и сфагновые (19,4 %) типы леса, представляющие относительно широкий спектр условий произрастания. Поэтому наши исследования во многом базировались на черничных и брусничных типах леса. Насаждения остальных классов бонитета и типов леса представлены незначительным процентом. Таблица 1. Распределение сосновых биогеоценозов Соловецкого архипелага по типам леса Площадь га % Скальный 11,2 0,2 Лишайниковый 339,3 5,2 Брусничный Кисличный Черничный Долгомошный 2070,7 31,7 4,0 0,1 2489,5 38,1 307,2 4,7 Травяноболотный 39,6 0,6 Сфагновый Итого 1264,4 19,4 6525,9 100 В сосняках-черничниках по категориям санитарного состояния (Санитарные правила в лесах РФ, 1992) преобладают здоровые, без признаков ослабления, деревья, как по количеству (95,5 %), так и по запасу (97,2 %). Численность таких деревьев выше, чем в пригородных лесах г. Архангельска, где на 2 стадии дигрессии они составляют 69 % (Прыгов, 2001), и сопоставима с данными по соснякам-черничникам зеленой зоны г. Мурманска – 90-94 % (Козобродов, 1992). Остальные санитарные категории в наших насаждениях представлены 273 19,4 18,0 12,1 10,0 9,7 4,8 4,8 3,4 3,2 2,7 3,3 2,5 Классы возраста Рис. 1. Распределение площади сосняков Соловецкого архипелага 274 341-360 321-340 261-280 241-260 221-240 201-220 181-200 161-180 141-160 121-140 101-120 81-100 61-80 41-60 0,0 301-320 1,0 0,8 1,8 0,3 281-300 2,1 21-40 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 0-20 Площадь, % незначительным числом деревьев. Это позволяет говорить о том, что они здоровы, устойчивы и в них практически отсутствует распад. Средний возраст сосновых древостоев на территории Соловецкого архипелага растянут до 360 лет (рис. 1), при этом отдельные деревья достигают возраста 500 лет (Ипатов и др., 2009). По этому показателю у сосняков наиболее протяженный возрастной ряд среди лесообразующих пород Соловков. По возрасту в сосняках выделяются две группы насаждений: средневозрастные 41-80 лет (22,1 %), спелые и перестойные 161-200 лет (37,4 %), которые в основном и доминируют в лесах Соловков. В тоже время молодняки в сосновых насаждениях представлены всего лишь 6,9 %. В целом средний возраст сосновых насаждений на островах составляет 150 лет, 67,8 % сосновых насаждений перешагнуло возраст в сотню лет. Такое распределение по классам возраста древостоев и высокий средний возраст сосняков связаны с длительным отсутствием сплошных рубок на островах и интенсивными выборочными рубками 20-30-х годов XX века, когда вырубалась наиболее крупная и ценная древесина. Появлению, росту и развитию молодняков и средневозрастных насаждений способствовали также пожары, периодически происходившие на территории Соловецких островов. по классам возраста, %. В тоже время эти же факторы привели к формированию на большинстве территории архипелага сосновых насаждений, состоящих из деревьев самых различных возрастов. Вследствие этого средний возраст древостоя не отражает достаточно точно и полно свойства таких фитоценозов (Комин, 2003). Поэтому нами было предпринято более детальное исследование возрастной структуры этих насаждений. Средний возраст сосняков-черничников на наших пробных площадях колеблется от 86,4 ± 4,31 до 186,6 ± 26,2 лет, в среднем он составляет 121,3 года (табл. 2, рис. 2). Это позволяет их отнести к группе приспевающих, спелых и перестойных насаждений. При этом последние две преобладают. Изменчивость сосны по возрасту колеблется от 22,3 до 71,5 % и в среднем составляет 43,5 %. Это выше, чем в сосновых молодняках Кольской лесорастительной области, где эти значения меняются от 7,6 до 28,4 % (Цветков, 2002). Подобный уровень изменчивости возраста и значительная растянутость возрастных рядов до 400 лет (за исключением пп 2, где С=22,3 %, а протяженность ряда составляет 80 лет) позволяет эти насаждения отнести к разновозрастным древостоям (Гусев, 2000). При этом для них можно выделить отдельные возрастные поколения. Наиболее репрезентативно это видно на 65 пробе (см рис. 2), где прослеживаются следующие возрастные поколения: от 21 до 100 лет (42,3 %), от 121 до 180 лет (19,2 %), от 241 до 280 лет (7,7 %) и от 321 до 420 лет (30,8 %). Насаждения пробных площадей 1, 3 и 5 являются циклично разновозрастными (Комин, 1963, Комин, 2003), в возрастных рядах распределения деревьев наблюдается несколько максимумов (2 - 3). Древостои пробных площадей 4 и 65, средний возраст которых выше, относятся к ступенчато разновозрастным. Они образованы несколькими резко обособленными поколениями. Причиной такого строения с разрывами в ряду распределения служит естественный отпад деревьев тех или иных возрастов при значительной растянутости возрастных рядов, а также беглые низовые пожары, которые периодически вызывают гибель подроста, а иногда части древостоя. На пп 2 сосняки-черничники представлены условно разновозрастным древостоем, с колебанием возраста в 80 лет. Данное 275 насаждение, по сравнению с остальными древостоями, более молодое и образовано, вероятно, в результате растянутого процесса формирования на освобожденной от леса площади после вырубки или пожара. Для данного насаждения характерно наличие одного возрастного поколения. Таблица 2. Распределение деревьев на пробных площадях 1-5 по возрасту, % Возраст, лет 21 – 40 41 – 60 61 – 80 81 – 100 101 – 120 121 – 140 141 – 160 161 – 180 181 – 200 201 – 220 Средний Изменчивость, % ПП 1 5,0 15,0 5,0 20,0 10,0 25,0 10,0 10,0 105,8±9,51 40,2 ПП 2 15,0 20,0 40,0 25,0 86,4±4,31 22,3 ПП 3 4,8 28,6 19,0 9,5 19,0 9,5 4,8 4,8 105,9±8,43 36,5 ПП 4 19,0 4,8 19,0 4,8 9,5 14,3 19,0 9,5 122,1±14,68 55,1 ПП 5 23,5 17,6 6,0 11,8 17,6 23,5 120,9±10,39 35,4 Количество деревьев, % 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Возраст, лет Рис. 2. Распределение деревьев по возрасту в сосняке-черничнике (пп 65). Подобные условно разновозрастные и разновозрастные насаждения не характерны для Европейского Севера, где в черничных типах леса обычно доминируют одновозрастные сосняки (Левин, 1966). 276 401-420 381-400 361-380 341-360 321-340 301-320 281-300 261-280 241-260 221-240 201-220 181-200 161-180 141-160 121-140 101-120 81-100 61-80 41-60 21-40 0-20 0,0 Следует также отметить, что деревья сосны на наших пробах достигают высоты 1,3 м в среднем в возрасте 14,3 ± 2,55 лет. Средний диаметр сосновых древостоев колеблется от 6,6 ± 0,30 до 45,8 ± 2,51 см, изменчивость диаметра в пределах насаждений составляет 41,8%. Подобное ее значение по Тюрину (1961) большое, выше, чем по высоте. На Соловках такая величина изменчивости является максимальной для лесообразующих пород и значительно больше, чем для Архангельской области – 19,5-29,8 % (Соколов, Бахтин, 2001). В тоже время она сопоставима с данными для молодняков Кольской лесорастительной области – 33,6-58,9 % (Цветков, 2002). Причиной такой значительной изменчивости является существенная возрастная изменчивость сосняков на фоне суровых условий произрастания, способствующих дифференциации деревьев в насаждении. Средняя высота сосновых древостоев колеблется от 3,7 ± 0,45 до 19,0 ± 1,30 м, изменчивость высоты в пределах насаждений по Тюрину (1961) средняя, выше, чем у лиственных пород, и составляет 23,7 %. Изменчивость сосны по высоте для Соловецких островов (23,7 %) находится в пределах колебания изменчивости молодняков Кольской лесорастительной области (18,8-55,5 %). Теснота связи между диаметром и высотой на Соловках для сосны – умеренная (коэффициент корреляции r=0,36 ± 0,17). С целью оценки темпов роста древостоев мы использовали относительную высоту (h, м / d, см), которая является важным экологическим показателем (Морозов, 1949; Соловьев, 2006). Для сосновых насаждений архипелага выявлено снижение этого показателя на 31,2 % (табл. 3) по сравнению с материковыми и соответственно падение темпов роста. Также для сосняков характерно наименьшее значение относительной высоты среди лесообразующих пород Соловецких островов. Минимальная величина Н/D отмечена для 188летнего соснового древостоя на мысе Печак и составила 0,21 при средней высоте 10,0 м и диаметре 48,1 см. Таблица 3. Значение относительных высот деревьев основных лесообразующих пород Соловков и северной подзоны тайги (Полевой справочник…, 1971). Относительная высота Сосна Ель 277 Береза Осина Для Соловков, фактическая в % от табличных Для северной тайги (табличные) 0,55 68,8 0,80 0,66 71,0 0,93 0,69 57,5 1,20 0,80 69,0 1,16 Подобные отличия проявляются и в искусственных насаждениях. Так значение относительной высоты в культурах сосны 17-летнего возраста на Соловках составляет 0,70 ± 0,02, а в сосновых молодняках в Кольской лесорастительной области она колеблется от 0,99 до 1,30 (Цветков, 2002). В свою очередь в загущенных посадках значения относительной высоты в связи с более интенсивным ростом в высоту могут изменяться в сторону увеличения (Феклистов, Соболев, 2007). Причинами снижения на Соловецких островах относительных высот и соответственно темпов роста в высоту, по-видимому, является более интенсивное ветровое воздействие, а также понижение температур вегетационного периода за счет охлаждающего действия Белого моря и преобладания ветров северных, северо-восточных направлений в весенне-летний период. Продолжительность жизни хвои в сосняке-черничнике на пп 1 достигает 6 лет, хотя в очень небольших количествах встречается и семилетняя хвоя. Такая продолжительность жизни сосновой хвои сопоставима с данными по Архангельской области и Карелии (Бабич, Мерзленко, Евдокимов, 2004). При этом она выше, чем в более южных районах России. Это связано с тем, что в более суровых условиях произрастания снижается интенсивность фотосинтеза и соответственно увеличивается продолжительность жизни хвои. В целом количество и масса хвои с возрастом убывает по экспоненте (величина достоверности аппроксимации R2 = 0,50 и 0,53). Среднее значение площади хвои составляет 18,13 ± 0,44 кв. мм, длины 28,54 ± 0,40 мм, ширины 1,44 ± 0,01 мм, толщины 0,66 ± 0,01 мм. Средняя длина хвои на пробной площади (N 65°03'20.8") ниже, чем в сосняках-черничниках, расположенных южнее. Для сравнения, в пос. Брин-Наволок (под Плесецком, N62°37'13.3") ее длина составила 31,3 мм (Бабич, Мерзленко, Евдокимов, 2004), а в Бабаевском лесхозе она была равна уже 54,16 мм (Клевцов, 2008). При этом, согласно Л.Ф. 278 Правдину (1964), с уменьшением на 1 градус широты длина хвои растет на 1,4 мм. Была выявлена значительная обратная связь длины хвои 20022010 гг. со средней температурой за год (r = -0,61) и за холодный (r = 0,59) период, предшествующий росту хвои, а также слабая со средней температурой за теплый (r = -0,30) период. Связь с суммой осадков за теплый период с мая по октябрь прямая и умеренная (r = 0,44). Такие значения, вероятно, связаны с негативным влиянием жарких, сухих летних сезонов и зимних оттепелей на рост и развитие сосняков черничного типа леса. Список литературы Бабич Н.А., Мерзленко М.Д., Евдокимов И.В. Фитомасса культур сосны и ели в Европейской части России. Архангельск, 2004. С. 30-33. Гусев И.И. Таксация древостоя: учебное пособие. Архангельск, 2000. 71 с. Ипатов Л.Ф., Косарев В.П., Проурзин Л.И., Торхов С.В. Леса Соловецкого архипелага. Архангельск, 2009. 244 с. Клевцов Д.Н. Зональные закономерности изменения фитомассы культур сосны: автореферат дис. канд. сельскохоз. наук. Архангельск, 2008. С. 13. Козобродов А.С. Влияние рекреационных нагрузок на сосновые биогеоценозы зеленой зоны г. Мурманска // Проблемы экологии на Европейском Севере: сборник научных трудов. Архангельск: АЛТИ, 1992. С. 27-30. Комин Г.Е. К вопросу о типах возрастной структуры насаждений // ИВУЗ Лесной журнал, 1963, №3. С. 37-42. Комин Г.Е. Возрастная структура древостоев в лесах России. Сочи, 2003. 219 с. Крутов В.И. Некоторые итоги изучения и охраны биологического разнообразия на территории республики Карелия // Северные территории России: проблемы и перспективы развития. Материалы всероссийской конференции с международным участием. Архангельск: ИЭПС, 2008. № ГР 0320800990. С. 722. 279 Левин В.И. Сосняки Европейского Севера (строение, рост и таксация древостоев). М.: Лесная промышленность, 1966. С. 45-49. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1949. 455 с. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная: изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М, 1964. С. 38. Прыгов Е.В. Состояние и рост насаждений сосны в рекреационных лесах северной тайги: автореферат дис. ... канд. сельскохоз. наук. Архангельск, 2001. С. 9. Санитарные правила в лесах Российской Федерации. М., 1992. 17 с. Соколов Н.Н., Бахтин А.А. Полувековой опыт изучения динамики сосняков черничных Европейского Севера. Архангельск, 2001. С. 34-39. Соловьев В.М. Эколого-биологическое обоснование методов изучения и формирования древостоев лесных экосистем: автореферат дисс. … доктора биологических наук. СПб, 2006. С. 14-18. Трубин Д.В., Третьяков С.В., Коптев С.В., Любимов А.В., Пяйвинен Р., Пуссинен А. Динамика и перспективы лесопользования в Архангельской области. Архангельск, 2000. С. 17. Тюрин А.В. Основы вариационной статистики в применении к лесоводству. М.,Л.: Гослесбумиздат, 1961. 103 с. Феклистов П.А., Соболев А.Н. Рост деревьев в дендропитомнике «Варварка» на острове Большой Соловецкий // Вестник Поморского университета. Серия естеств. и точные науки. 2007. № 2 (12). С. 91-95. Цветков, В.Ф. Сосняки Кольской лесорастительной области и ведение хозяйства в них. Архангельск, 2002. С. 208-211, 232-247. Шварцман Ю.Г., Болотов И.Н. Механизмы формирования экстразональных биоценозов на Соловецких островах // Экология, №5, 2005. С.344-352. Ю.Г. Тагильцев, Н.В. Выводцев, Р.Д. Колесникова Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, г. Хабаровск, Россия dvniilh@gmail.com КЕДРОВЫЙ СТЛАНИК – ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ 280 ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ Сосна низкая (кедровый стланик) – Pinus pumila (Pall.) Regel. – вечнозеленое хвойное деревце с широко раскинутыми ветвями или сильно ветвистый крупный кустарник высотой до 6-8 м с толщиной ствола у шейки корня – 10-12 см. Общее распространение растения охватывает Дальний Восток, Восточную Сибирь, северо-восток Китая, северную Японию, Корею. Концентрируется кедровый стланик, в основном, по горным хребтам, а также в приморской полосе Охотского моря и Татарского пролива. В других районах Земли в естественных условиях стланик не встречается [1-4]. Несмотря на большое количество публикаций по кедровому стланику, многие аспекты остаются недостаточно изученными. Наибольшего внимания заслуживает проблема изучения, а также сферы возможного использования биологически активных веществ (эфирного масла и флорентинной воды), полученных из древесной зелени кедрового стланика в результате перегонки с водяным паром. Сообщества кедрового стланика охарактеризованы в целом ряде работ лесоводов, экологов и геоботаников [5-9]. В достаточном количестве по отношению к другим территориям имеются сведения о сообществах растения на Камчатке [4]. В распоряжении ученых имеется большое количество трудов, но они до сих пор не могут прийти к единому мнению о жизненной форме растения. Н.Е. Кабанов указывает, что кедровый стланик принадлежит к «стелющимся хвойном кустарникам» [6], а его формации образуют «кустарникообразные леса» [1], другие настаивают на том, что растение, безусловно, является деревом либо, находя компромисс, называют его «кустарниковидным деревом» [7] или «стелющимся кустообразным деревом» [4]. В.Б. Сочава считает, что в большинстве случаев он имеет стелющийся извилистый ствол, но в крайних условиях существования растет от основания несколькими ветвями и принимает форму кустарника [8]. Что касается экологии растения, то кедровый стланик максимально приспособился к таким условиям окружающей среды, в которых жизнь древесных растений, казалось бы совершенно невозможна. Он растет на 281 каменистых россыпях, выходах пород, на торфяно-глеевых и песчаных почвах, речных и морских отложениях, на равнине и на высоте до 2000 метров над уровнем моря в горах, где образует сплошные труднопроходимые заросли. Б.П. Колесников считает кедровый стланик отличным индикатором наличия поверхностного залегания вечной мерзлоты в пределах лесной зоны [2]. Многие ученые пытались разгадать загадку столь широких возможностей по приспособляемости растения к неблагоприятным условиям произрастания. Выяснилось, что умение побеждать в такой тяжелой борьбе за жизнь кроется в его богатом генотипе, наполненном еще во времена неогена при глобальном изменении климата, которое привело к появлению широтной зональности и вертикальной поясности растительного покрова [4]. Одной из наиболее заметных при наблюдении характерных экологических особенностей кедрового стланика является его способность пригибаться к земле с наступлением холодов. Указанное явление - это одна из важнейших экологических особенностей кедрового стланика, помогающих ему лучше, чем каким бы то ни было другим древесным растениям переносить действие губительных низких температур и механическое воздействие суровых северных ветров. Другая его экологическая особенность - это склонность к образованию большого количества придаточных корней на стелющихся ветках. Третья экологическая особенность обусловлена специфическим способом распространения растения, основным посадочным материалом которого являются неиспользованные запасы орехов, сделанные на зимний период кедровкой, населяющей заросли стланика. Запасы кедровки, проросшие по весне, дают пучок сеянцев (от 5 до 20, а порой и до 25 штук). Не все из них выдерживают тяжелую борьбу с неблагоприятными условиями: часть погибает, часть угнетается другими растениями, и лишь немногие из них - наиболее жизнеспособные - продолжают развиваться нормально. Дальнейший рост целой группы всходов, тесно соприкасающихся друг с другом, приводит к образованию чашеобразного куста и сцеплению отдельных экземпляров между собой участками коры, что придает кедровому 282 стланику большую устойчивость против неблагоприятных внешних условий. Заросли растения к тому же являются хорошим почво- и пескозакрепителем. Кедровый стланик благодаря своей способности образовывать большое количество придаточных корней хорошо сдерживает развитие ветровой и водной эрозии и способствует образованию почвы на каменистых бесплодных склонах гор. Он с успехом может использоваться для укрепления и облесения горных склонов, предупреждения оползней, осыпей, снежных обвалов и селевых потоков, закрепления оврагов и берегов рек, для защиты посадок вдоль горных дорог. Указанные экологические особенности кедрового стланика позволяют отнести его к важной составляющей северных и высокогорных лесов. Урожаи орехов кедрового стланика повторяются чаще всего через 2-4 года, но бывают иногда через год или даже два подряд. Средний биологический урожай орехов - около 10 кг/га, в урожайные годы в густых зарослях он может достигать 100 и более килограммов. Орехи по питательным и лечебными качествами не уступают орехам сосны корейской. В орехах содержится до 30 % жира, в ядре – до 60 %. Содержание витамина С в хвое составляет 190-330 мг/%. На российском Дальнем Востоке кедровый стланик произрастает во всех районах. Общая площадь зарослей кедрового стланика составляет 52645,4 тыс. га, в том числе на территории Республики Саха (Якутия) – 21607,5; Приморского края – 45,4; Хабаровского края – 6248,9; Амурской области – 2206,8; Камчатского края – 9490,4; Магаданской области – 9555,5; Сахалинской области – 309,3; Чукотского автономного округа – 2288,6 тыс. га [9]. Запасы древесной зелени на 1 га в насаждениях кедрового стланика варьируют от 7,3 до 15 т/га [11] т.e. в среднем, примерно, 11,15 т/га. Так, например, в Хабаровском крае с учетом указанных площадей запасы древесной зелени ориентировочно составляют 69,7 млн т. При существующей дорожной сети в крае доступные эксплуатационные площади составляют лишь 10 % кедровостланиковых лесов, а эксплуатационный запас древесной 283 зелени – ориентировочно около 7 млн т. Древесная зелень кедрового стланика является сырьем для получения ценных биологически активных веществ: эфирных масел и водомасляных продуктов [10-11]. Нами проведено исследование содержания и физико-химических характеристик эфирного масла и флорентинной воды кедрового стланика из Ванинского р-на Хабаровского края и Омсукчанского р-на Магаданской области. Для этого отбирались средние пробы древесной зелени по 30 кг от 25 растений. Перегонка масел осуществлялась из сырой неизмельченной древесной зелени в течении 8 часов при температуре пара 0,11-0,12 МПа в трехкратной повторности. Выход эфирных масел из древесной зелени составил 0,9-1,3 % от абсолютно сухой массы сырья; плотность – 0,851-0,862 г/см3; показатель преломления – 1,4770-1,4777; кислотное число – 0,24-0,80 мг КОН на 1 г продукта; массовая доля борнилацетата – 10,2 – 14,7 %; кумарины – 2,1-3,6 %. Показатель точности определений физико-химических характеристик не превышал 5 %. В эфирном масле из древесной зелени кедрового стланика найдено нами свыше 50 компонентов, среди которых доминирующее положение занимают пинены (64,4 %). Вода флорентинная кедровостланиковая – второй продукт, получаемый в едином технологическом процессе производства кедровостланикового масла, представляет собой прозрачную жидкость с приятным хвойным запахом сложной композиции. Вкус – горкокисло-солонковатый; привкус – слабо-вяжущий; плотность при 20 0С – 0,995-0,998 г/см3; кислотное число – 0,22-0,38 г КОН на 1 г продукта; водородный показатель рН- 4,6-5,0; витамин С – 0,30-0,50 мг/дм3; каратиноиды – 2,30-2,40 г/дм3; кумарины – 0,22-0,38 %. Содержит в микроколичествах все компоненты эфирного масла. На масло кедровостланиковое нами разработаны технические условия. Технология получения и технические условия внедрены в Магаданской области (ООО «Колымская лесная компания»). Таким образом, кедровостланиковые леса на Дальнем Востоке выполняют важные экологические биоресурсные, водоохранные, почвозащитные, кормовые и социальные функции. 284 Список литературы 1. Тихомиров Б.А. Кедровый стланик, его биология и использование / Б.А. Тихомиров. – М.: Изд-во МОИП, 1949. – 106 с. (Материалы к познанию фауны и флоры СССР. МОИП. Новая сер., отд. бот. Вып. 6.). 2. Колесников Б.П. Высокогорная растительность среднего Сихотэ-Алиня /Б.П. Колесников. – Владивосток: Дальнев. кн. изд-во, 1968. - 107 с. 3. Харкевич С.С. Сосудистые растения советского Дальнего Востока / С.С. Харкевич. Л.: Наука, 1989. - Т. 4. – 380 с. 4. Хоментовский П.А. Экология кедрового стланика (Pinus pumila (Pall.) Regel) на Камчатке (общий обзор) / П.А. Хоментовский. Владивосток: Дальнаука, 1995.- 227 с. 5. Моложников В.Н. К эколого-биологической характеристике кедрового стланика северо-западного Забайкалья / В.Н. Моложников // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья. - Чита. Изд-во Забайкальск. Отд. ГО СССР, 1970. - Вып. 1. - С. 44-47. 6. Кабанов Н.Е. Хвойные деревья и кустарники Дальнего Востока. (Экология с биологией, география, ценология, лесоводственная оценка и районирование) / Н.Е. Кабанов. - М.: Наука, 1977. - 175 с. 7. Сочава В.Б. Проблемы физической географии и геоботаники / В.Б. Сачава // Избр. тр. - Новосибирск; 1986. - 344 с. 8. 8. Васильев В.Н. Флора и палеография Командорских островов / В.Н. Васильев. - М. – Л., 1957. - 260 с. 9. Лесной фонд дальневосточного экономического района России на рубеже XX-XXI веков (статистический справочник). Сост. В.Н. Корякин, Н.В. Романова, Е.Ю. Лысун Н.П. Барабинская. – Хабаровск : Изд-во ФГУ «ДальНИИЛХ», 2004. – 140 с. 10. Тагильцев Ю.Г. Возможности многоцелевого использования кедрового стланика / Ю.Г. Тагильцев, Н.В. Выводцев, Р.Д. Колесникова // Сосновые леса России в системе многоцелевого лесопользования: тез. Всерос. науч. конф. – Воронеж, 1993. - С. 8. 285 11. Тагильцев Ю.Г. Дальневосточные растения – наш доктор / Ю.Г. Тагильцев, Р.Д. Колесникова, А.А. Нечаев. – Хабаровск: «АртекМедиа», 2004. – 520 с. А.Н. Тишечкин Ботанический сад УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия Tisheckin_A@mail.ru РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПРИТУНДРОВОГО И СЕВЕРО-ТАЕЖНОГО ЭКОТИПОВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КУЛЬТУРАХ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ “Человек в состоянии создать и воспитать искусственные леса, значительно превосходящие естественные по производительности, жизнестойкости и другим свойствам.” Академик А.С. Яблоков Сосновые леса Европейского Севера с их обширным ареалом имеют выдающееся значение не только как источник ценной с многообразным применением древесины, но и как важный элемент биосферы. К сожалению, природа Севера очень уязвима и ранима. Леса истощаются в силу переруба расчетных лесосек, неполного освоения древесины, пожаров, смены хвойных пород на лиственные, низкой эффективности лесовосстановительных мероприятий и даже их дигрессии. Сосна обыкновенная как вид, произрастающий на огромной территории СНГ, неоднороден, отличается большим полиморфизмом с разнообразием наследственных свойств, которые закрепились на длительном этапе эволюции в разнообразных природно-климатических условиях среды обитания. У него, как и у любого другого вида с 286 обширным ареалом, наблюдается географическая изменчивость признаков, познание закономерностей которой поможет успешнее заниматься селекционными работами (Правдин,1964; Некрасова, 1960; Побединский, 1979). На обширной территории Урала в природных популяциях изучались закономерности географической изменчивости видов семейства Pinaceae (Мамаев,1973; Тишечкин, 2003). Известно, что географические формы (экотипы) различаются интенсивностью роста, устойчивостью к различным факторам среды, адаптивной способностью к новым условиям, селекционным качествам и другим особенностям. И перенос растений в новые условия другого региона может дать самые неожиданные результаты. Так, например, И. Олексин и М. Гиертых (Oleksyn, 1984) анализируют 70-летний опыт с экотипами сосны обыкновенной, заложенной в 1912 году в Польше семенами из 15 регионов России, Украины и Латвии. Наиболее продуктивными оказались экотипы из зоны смешанных лесов, наименее продуктивными – экотипы из Сибири и Урала. Одним из направлений в повышении продуктивности сосновых лесов является создание испытательных посадок из инорайонных семян и выявление быстрорастущих насаждений (Мамаев, 2003; Шутяев, 2007; Шутяев, 2011). Весной 1974 г. нами был произведен опытный посев семян сосны обыкновенной из Мурманской (Кандалакшский лесхоз) и Архангельской (Плесецкий и Пинежский лесхозы) областей и местной из Свердловской (Ревдинский лесхоз) области на базисном питомнике Ревдинского лесхоза (подзона южной тайги). В 1976 г. 2летние сеянцы были посажены (вручную – под меч Колесова). Схема размещения рядами 2,5*0,75 м. Посевы и опытные посадки обследовались и изучались по многим признакам. Для сравнительного анализа роста экотипов сосны обыкновенной были взяты за основу общая методика ВНИИЛМа (Проказин,1972), сезонное развитие по Г.Д. Ярославцеву (Ярославцев, 1973). За весь период роста на Среднем Урале северный экотип сосны из Мурманской области (Кандалакшский лесхоз) отстает от местной сосны в росте по высоте от 15 до 42%; диаметру ствола от 3 до 27%; по величине сезонного прироста на 28-44 %; по фитомассе сеянцев от 25 до 60%; по фитомассе надземной части 20-летнего дерева на 19%. У 287 мурманского экотипа по годам короче хвоя (на 12-44 %), но она заметно толще и шире (на 22-25 %). Верхушечные почки у «северянки» более удлиненной формы при меньшем ее диаметре (на 30%) и меньшей толщине коры (на 29 %). У северного экотипа в возрасте сеянцев процент искривленных стволиков был выше (80 % против 10 % у местной) и меньше закладывалось почек в мутовке (на 28 %). Продолжительность жизни хвои у него – от 4 до 7 лет, а у местного лишь 3-4 года. Охвоенность 3-летнего бокового побега составляет 12,67 шт./ см, что на 16 % меньше по сравнению с местным. У мурманской сосны установлено более высокое содержание в хвое хлорофилла А (0,51 мг/г сырого вещества) на 31 % и меньше хлорофилла Б (на 11 %). Сумма форм (А + Б) и их отношение (А:Б) выше на 14 и 40 %. К 34-летнему биологическому возрасту (к осени 2007 г.) изучаемые экотипы сосны достигли следующих показателей, табл.1. Таблица 1. Сравнительные показатели роста двух экотипов сосны обыкновенной в 32-летних культурах Наблюдаемый признак Высота ствола, м Диаметр ствола, см Объем ствола, м3 Количество деревьев на Экотип сосны Мурманский Уральский (Кандалакшс(Ревдинский кий лесхоз) лесхоз) 13,7 16,7 13,4 15,8 0,0951 0,1608 2458 3190 Величина признака, % от уральского экотипа 82 85 59 77 га, шт. Запас древесины, м3/га Трещиноватость коры, 232,7 6,5 512,9 10,7 мм Сохранность, % Форма шишки Раскрываемость шишек в лаб. условиях, сут. Количество деревьев, % двухвершинных искривленных 45,8 укороче нная 5 13,1 3,7 53,7 удлинен ная 13 7,3 1,6 Из данных таблицы видим заметное отставание севернозападного образца по многим признакам (переброска его на юго-восток 288 45 61 составляет 1900 км.). Он уступает местной сосне по высоте на 18 %, диаметру ствола на 15 %, объему ствола на 41 %, запасу древесины на 55 %, а также по толщине коры, ее трещиноватости, сохранности посадок и селекционным свойствам ствола. За все годы наблюдений северо-таёжные экотипы сосны обыкновенной также показали замедленный рост по сравнению с уральским образцом. В 34-летнем возрасте их отставание по высоте ствола достигает 20 %, по диаметру ствола – 13 %, запасу древесины – до 58 %, по объему ствола – до 29 %. В посадках чаще встречается двухвершинность у деревьев (вильчатость), которая достигает 15 %. У северных экотипов в возрасте сеянцев выше условный ассимиляционный показатель хвои (на одну единицу массы хвои больше образуется стволовой массы). Но ниже величина отношения надземной части к массе корней на 75 - 87 %. Вероятно, это является показателем адаптации сосны к прохладному и короткому лету. В северных районах мы наблюдаем избыток влаги и недостаток тепла. В посадках у северных экотипов выявлены наиболее ранние сроки прохождения фенологических фаз (выхода почек из состояния покоя, интенсивного роста, разверзания почек и роста самого побега). Опережение достигает 7 - 10 дней. Северные экотипы отличаются более короткой хвоей, но она заметно толще и шире, и выше ее продолжительность жизни (до 5 - 7 лет). Почки на побегах более удлиненной формы и их меньше закладывается в мутовке. По сравнению с уральским образцом у них тоньше грубая кора у основания ствола. Таким образом, мурманский экотип в условиях Среднего Урала показал существенное отставание в росте, по высоте и по диаметру ствола. Отличается пониженным запасом древесины, и имеет различия по морфо-физиологическим признакам. Он зимостоек и проявил хорошую адаптивную способность к условиям Урала. Северо-таежные экотипы сосны из Архангельской области также показали отставание в росте, особенно образец сосны из Пинежскго лесхоза. Его отставание от местного близко к мурманскому образцу и составляет по высоте 20 %, диаметру -13 %, запасу древесины – 58 % и объему ствола – 39 %. 289 Северные экотипы сосны у себя на родине в Мурманской и Архангельской областях имеют замедленный рост по высоте, среднегодичный прирост у них равен 6,11 и 20,43 см, соответственно. При переброске этих экотипов на Средний Урал (подзона южной тайги) у них увеличивается прирост до 23,54 и 58,82 см, соответственно в 3,8 и 2,8 раза (Тишечкин, 1991, 2001). В целях успешного лесовосстановления в условиях северной тайги необходимо использовать местные семена, собранные из наиболее продуктивных насаждений. Список литературы Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). - М.: Наука,1973. 284 с. Мамаев С.А., Тишечкин А.Н. Географические культуры древесных пород на Урале // Популяционная экология и интродукция растений. Сб. трудов. Вып.2., Екатеринбург: УрО РАН, 2003, С. 95-107. Некрасова Т.П. Плодоношение сосны в Западной Сибири. Новосибирск: СОРАН СССР, 1960. 130 с. Oleksyn J., Giertych M. Results of a 70 years old Scots pine (Pinus Sylvestris L.) provenance experiment in Pulawy. Poland //Silvae Genetica. 1984. 33. № 1. P. 22-27. Побединский А.В. Сосна. М.: «Лесная промышленность», 1979. 125 с. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука,1964. 192 с. Проказин Е.П. Изучение имеющихся и создание новых географических культур (программа и методика работ). - Пушкино ГОСЛЕСХОЗ, ВНИИЛМ, 1972. 52 с. Тишечкин А.Н., Мамаев С.А. Особенности сезонного развития и фитомассы сосны обыкновенной в зависимости от географического происхождения семян //Информ листок, Свердловский ЦНТИ, 1996. №519 - 96. 4 с. Тишечкин А.Н. Анализ роста сосны обыкновенной местных экотипов на территории СНГ // Информ. листок, Свердловский ЦНТИ, 2001, № 65 – 409 - 01. 4 с. 290 Тишечкин А.Н., Кораблев В.Н. Сравнительный анализ роста сосны в 17-летних географических культурах Ревдинского лесхоза // Информ. листок. Свердловский ЦНТИ, 1991, № 383 - 91. 4 с. Шутяев А.М. Изменчивость хвойных видов в испытательных культурах Центрального Черноземья. - М.: 2007. 296 с. Шутяев А.М., Каким быть лесному семеноводству в XXI веке (книга обзор) // Воронеж, изд-во «Истоки», 2011. 248 с. Ярославцев Г.Д., Булыгин Н.Е., Кузнецов С.И., Захаренко Г.С. Фенологические наблюдения над хвойными (методические указания). Ялта, Никитский ботанический сад, 1973. 48 с. Ole Jakob Sørensen North Trondelag University College, Norway ole.j.sorensen@hint.no Vladimir Naumov GIS expert in Sustainable Forestry at TEFRA Consulting Centre, Syktyvkar, Russia naumov@tefra.biz THE HISTORICAL USE OF SUB-TUNDRA AND SUB-MOUNTAIN FORESTS IN NORWAY - AND ITS NATIONAL AND LOCAL IMPORTANCE TODAY Introduction. Norway’s mainland area covers 325 000 km2 or comparable to Archangelsk Oblast in Russia. Its southernmost point is Lindesnes at 57 o 58’’ N and with its northernmost point approx. 1300 km farther north at Kinnarodden (71o 08’’ N). Norway is a land dominated by mountainous areas (60 %). Forested areas covers approx. 100 000 km2, but productive forests is estimated to count only 70 000 km2. Norway’s nature is in general productive compare to other northern countries due to the climatic effect of the Gulf Stream which create mild weather during winter time, but also relatively cool summers. Precipitation is also sufficient in most areas and important for its productive nature. 291 The mountain areas, - defined as areas above tree line, is a dominant part of the Norwegian landscape, but the altitude (meters above sea-level) of the tree line differs from south to north - and from the ocean areas in western part of the country, to the inland of the east. Climatic and geologically is Norway’s nature complex compared to many other Northern countries, defined as 26 biogeographic regions. The dominant mountain ranges are also split by numerous valleys, which result in forested areas to be more corridor-like and fragmented, except for the south-eastern located low-land, but often hilly landscaped forests. In Norway we hardly can find pre-tundra forests comparable to what we can observe in northern Russia and North-America, because the Caledonian Mountain range stretches from the south to the north and the country’s coast line is cliffy and often steeply arises from the ocean and the fjords. Climatic is the forest we find near to the mountain tree-line comparable to the northern pre-tundra forests, but in Norway they mainly stretch up and into higher elevation areas, as they in most of the tundra zone stretch along rivers and creeks into lower elevation areas to the arctic seashores. In Norway the mountain birch (Betula pubescens) is the tree species creating the tree-line forests, seemingly creating monocultures of birch forest for the upper 100-150 m of elevation of the forest zone. The coniferous forest zone normally stops to grow at elevations 100 m lower than the birch, and there is normally a gradually coniferous/birch mixed forest in between the elevation where birch and coniferous trees dominates. At the highest elevations for trees, Betula pubescens can hybridize with Betula nana, creating clusters of very dense and almost impenetrable bushes. There are only a few, locally dry areas in Norway where pine (Pinus silvestris) dominates the high-alpine forests, but spruce (Picea abies) can create the dominant tree-line forests of the more oceanic climate, typical for the MidNorwegian areas of the Trondelag counties. This upper elevated, in general, low productive sub mountain forests cover large areas in Norway, and approx. 30 % of the forested areas. In general these forests will be classified as a kind of the northern boreal forest zone, but due to different expositions (mainly north- south and west/east) 292 and the steepness of terrain, distances between the different boreal forest zones might be short. Forestry and logging of trees in the sub-mountainous forests. As humans have used our high elevations forest for centuries, originally for hunting, in later centuries for summer farms (so-called “seter”) for diary production with cattle, sheep and goat, these forests have also been used for timber logging to build houses, but even more for firewood to warm the farmhouses and boiling of milk for cheese production. In some areas this summer farm activity has changed the landscapes into a grass-flower dominated pastures which today have a very special need of protection due to their biodiversity of flowers, fungi and insects, but also birdlife. This practice has declined dramatically for the last 60 years, and regrowth of forest is common. Anyhow, - it is also in these high-elevations forests we today will find larger areas with old and low intensive used forests with a special interest to preservation of a complexity of biodiversity adapted to old-growth forests and species specially living in this northern boreal forest zone . Today - in Norway logging operations in high altitude forests are restricted, and when allowed it has to follow certain regulations stated in a by-law to the forestry code. This bylaw mainly focuses on the highelevations forests importance for local climate, but also the fact that these forests are both slowly reproducing and slowly growing. In every local municipal with mountain areas, a forest/forestry “protection zone” is defined and its border mapped, so any logging of forest in that zone has to be specially allowed, and it can be denied by the local forestry authority. These regulations are mainly upholding possible logging of coniferous forest, where it often allows selected logging of trees, but not large clear cuts. Small clear cuts (< 1 Ha) might be allowed, its climatic effects are regarded to be low, and the possibility to create regrowth is acceptable. The by-law also regulates the use of the even higher elevated birch-forests, but as these forests almost only are used for logging firewood, selected logging is the dominant way of logging. Because of the large areas - the sub mountain forests do hold an economic value, and have done so for the last 100 years, as selective logging 293 have taken out large and 200 - 400 years old trees,- a fiber store created over long time. Clear cut logging might locally improve the speed of early regrowth of these forests, but over all they can only be used with a long time perspective of reestablishment of economically valuable trees. And the recirculation time 50 - 100 % is longer than Norway’s low-land forests. Game species and the value of hunting in the sub -mountain forests As the last ice-age passed away, arctic wildlife and game as the reindeer (Rangifer tarandeus) followed the melting of the ice to the north and up in the higher elevation areas of Scandinavia. Today, their summer ranges will mainly be in the mountains, as they live at the tundra in northern Russia and Canada/Alaska. Winter ranges are naturally located in forested areas (south of the tundra region), but in Norway reindeer often find sufficient lichens to forage on branches and twigs and bark of birch, spruce and pine in the high elevation forests. Our northern culture had hardly been possible if early hunter societies had not used the reindeer, and highelevation forests as well as sub-tundra forests play an extremely important role for this species welfare, and as such also the welfare of predatory mammals and birds using reindeer as a food resource. The wolverine (Gulo gulo) seems to be a predator with a certain affinity to reindeer and as such also dependence on the same landscape habitats as the reindeer. These forests importance for the reindeer should be given the highest concern combined with a possible more intensive use of trees in this region for human economical reasons. Today, this hunting culture is (except for NorthAmerica) mainly overtaken by the Sami and Nenjet people’s reindeer husbandry, but the forest importance for the winter food suppliers for the reindeer has not changed in practice. The willow grouse (Lagopus lagopus) is another species belonging to the tundra and low-alpine, meadow like landscape. The species importance as a prey species for the large falcons (Falco rusticola and F. peregrinus), as well as the golden eagle (Aquila chrysaetos) is unquestionable, as well as their importance as a prey switch species for more rodent dependent species as the Rough-legged buzzard (Buteo lagopus), the Hen Harrier (Circus cyaneus), and mammals like the Marten (Martes martes), the Red Fox 294 (Vulpes vulpes) and the Arctic fox (Alopex lagopus). Winter food for the willow grouse is predominately buds, twigs and catkins of birch, and buds of local Willow species (Salix sp.). Old coniferous forests are in Scandinavia important as shelter, but also to find food items, for this species at wintertime, as another example of the sub tundra/high elevation forests for this important game species. The top bird predator, The Golden Eagle, has a specific demand of nesting in large trees, often spruce and pine being more than 300 years old. At least in Norway, but also in Sweden, the autumns sport, recreational hunting of willow grouse is of great importance for maybe a hundred thousand hunters in Norway, with is secondary economical importance in this quite well developed eco-tourism industry of Fennoscandia. As the other grouse species thrives in the forested parts of these areas as well, the importance of this forest landscape only increase to the welfare of our people. Willow grouse have traditionally been caught by snares by rural people, as part of their way of living, income by sale of birds, and is still today continued in some communities and skills passed on to new generations as part of the school, and even kinder garden program. The sub -tundra forests importance for reindeer is mentioned, but its importance for the moose (Alces alces), and should in addition not be neglected. Moose thrives well in the willow marshland typical for this landscape in summertime, and in winter is the more or less scattered forest stands a place for shelter, as the moose still browse on willow twigs. We find ecological similarities for the moose use of the sub-mountain forests, mainly in summer and autumn due to the fact that moose, to maximize intake of plan protein, during summer steadily browse at higher elevations to select the high protein content of the sprouting buds of grass and herbs. This behavior is also even more pronounced for the red deer’s (Cervus elaphus) habitat use in the South-western Norwegian fjord and mountain landscape. The hunt for these species is an important recreational activity for local people, but also fundamental for both local as well as regional and national income of the eco-tourism industry connected to both the hunting, but also in the whole market chain. 295 The biodiversity of fungi and lichens in sub-tundra/high elevation forests From Scandinavia we have experienced that many saprophytic fungi of the boreal forest biome have its last functional habitats in the lowintensive used, and still intact natural habitats of sub-mountain coniferous forests. Many species, like Fomitopsis rosea, Amylocystis lapponica and Skeletocutis odora are now red-listed species in Fennoscandia. We do not know to what degree this situation is for Sub-tundra forests of Russia and North-America, but probably the same, but of less general importance as the same species will be more widely and commonly distributed in the vast, and by humans undisturbed old growth forests, but a better knowledge would be useful for forest management in our more intensively used forest. How applicable this situation is for lichen species we have even less knowledge about, but there are for sure several, in Fennoscandia, red-listed species with habitat requirements connected to intact, old growth forest. As lichens also have requirements to high and stable air humidity, we must assume differences between Norway’s oceanic to sub-oceanic mountain forests and the steadily more continental and drier climate we find in Sweden, Finland, North-western Russia and Siberia. We though, to our surprise, did find the lichen species (Ramalina thrausta), an indicator for the boreal rainforests of Trondelag in Norway, in a spruce stand near the river Pjoza in Mezjenskij Rayon in Archangelsk oblast. The recreational use of Sub-mountain forests in Norway We have so far mentioned the recreational value of the Norwegian sub-mountain forests as areas for hunting grouse and deer species, and as important landscape used for reindeer husbandry. But this landscape is also highly appreciated and used for other recreational use as well as eco-tourism. In Norway private small cottages are licensed out by landowners to people living far away in cities like Oslo and other urban/semiurban areas. Even people living in rural communities often own their own cabin and my rent out these and cabins build or being rented out to people on vacation. The winter -and Easter vacation use of these cabins are cultural phenomena in Norway, and a base for cross country skiing and ice-fishing. The cabins are in summer used as bases for recreational hiking in forests and mountain, 296 sport fishing for trout ( Salmo trutta and char Salvelinus alpinus), picking of cloudberries (Rubus chamemorus) in late summer/early autumn and grouse hunting in autumn. In some regions, combined with excellent possibilities for down-hill skiing, ski resorts and hotels are developed and as such become main income for inhabitants of local communities and the community itself. Even people from Europe and Russia now regularly visit these places in vacation time, demonstrating the international level of importance of these areas. Conclusions In Norway, the low alpine areas in combination with the highelevation forests are a natural landscape mainly intact as such, but also highly preferred and used for different recreational activities. The different activities from the stay at high-class hotels, ski-resorts, to use of smaller cabins for cross-country skiing, hiking, fishing and hunting of small game as well as moose, have local, regional and national economical high value as a source for income. Forestry also uses the areas and timber as a resource, but with certain regulations on the use, and they have to take into account the multiple-use values of these areas more than elsewhere in the lowland forests. As these forests today also play an important role as a bank for several old-growth adapted species, this aspect also tells us to handle this landscape with care. We will also address the specific importance the landscape play for the reindeer itself and the different kinds of reindeer husbandry in North Scandinavia, Russia and Siberia. The ecotone between the tundra and the boreal forests, in Scandinavia mainly observed as high-elevation forest just below tree-line with its ecologic parallel in the sub-tundra forests of North-west Russia, Siberia, Alaska and Canada, are important landscapes for a great variety of birds, mammals, herbs, fungi and lichens, where some species have their main habitat in the ecotone, and others use the landscape coming from lowland or the south or opposite. Many species are listed in national or regional books of red-listed species, and they might serve as reservoir or gene banks for these species. 297 In Norway, due to its scattered pattern of settlement, high level of infrastructure and relatively short distances, the sub-mountain forests have its main value connected to being used for recreation, hunting, fishing, skiing and hiking than to income from its timber. Its function as a reservoir and gene-bank for red-listed species is another potential economical value which is hardly known or recognized. С.В. Чиненко1, Н.Е. Королева2 1 Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, г. Санкт-Петербург, Россия 2 Полярно-альпийский сад-институт им. Н.А. Аврорина Карельского НЦ РАН, г. Кировск Мурманской обл., Россия chinenko@binran.ru, svch@fromru.com ЛЕСА, РЕДКОЛЕСЬЯ, КРИВОЛЕСЬЯ И КУСТАРНИКОВЫЕ СООБЩЕСТВА ИЗ BETULA CZEREPANOVII ORLOVA В ТУНДРЕ И ЛЕСОТУНДРЕ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА Первичные березняки в Фенноскандии и в некоторых других районах Евразии с холодным океаническим климатом образуют северный и высотный предел растительности (Hämet-Ahti, 1963, 1987; Раменская, 1974). Сообщества из Betula czerepanovii Orlova широко распространены в подгольцовом поясе гор и в подзоне лесотундры Кольского полуострова, а в подзоне южных тундр их фрагменты встречаются вплоть до побережий Баренцева и Белого морей в защищенных местообитаниях. Они представлены редколесьями, криволесьями, изредка, в долинах рек, лесами (Цинзерлинг, 1932; Раменская, 1974), а в наиболее суровых условиях – кустарниками. Изменение жизненной формы березы от сравнительно высоких и прямоствольных деревьев (искривленность ствола является видовым признаком Betula czerepanovii, но его выраженность может сильно варьировать) в южной части лесотундры и в наиболее защищенных местах до низких, сильно искривленных и многоствольных и, наконец, кустарников к северу и в более открытых ветрам местообитаниях 298 приводится еще в описаниях растительности Кольского полуострова первой половины прошлого века (Цинзерлинг, 1932; Салазкин и др., 1936 и др.). В большинстве обзоров редколесья и криволесья не разделяются, и все они обозначаются как лесотундровые березняки (Цинзерлинг, 1935), как криволесья (Салазкин и др., 1936) или как редколесья и криволесья без дальнейших их разграничений (Чернов, 1953). В работах о растительности Фенноскандии эти сообщества тоже обозначаются общими названиями: Birkenwald, birch forests, birch woodland, birchwood (Nordhagen, 1928; Hämet-Ahti, 1963, 1987 и др.). Различия между редколесьями и криволесьями при описании лесотундровой растительности Кольского полуострова обсуждал Ю.Д. Цинзерлинг (1932). Он подчеркнул основное отличие криволесий от редколесий – высокую сомкнутость древостоя, и от лесов (заходящих в подзону лесотундры по лесным долинам) – угнетенность, кривоствольность и низкорослость (он указал высоту криволесий до 5 м, но мы считаем, что это не следует считать жестким критерием, хотя можно использовать для приблизительных сравнений). В редколесьях влияние древесного яруса на нижние минимальное (отсюда их характерная черта – мозаичность, когда напочвенный покров на открытых участках почти не испытывает влияния деревьев и поэтому отличается от подкронового), в лесах – максимальное, в криволесьях – промежуточное. Ю.Д. Цинзерлинг разделил ассоциации лесотундровых березняков на редколесья (относя к ним лишайниковые березовые редколесья) и криволесья (зеленомошные, травяные, и др.) и указал, что редколесья характерны для бедных сухих почв, а криволесья сменяют их при увеличении влажности и (или) почвенного богатства. Кроме подзоны лесотундры, криволесья широко распространены в горах Кольского полуострова (например, в Хибинах) выше верхней границы леса, в защищенных речных долинах и бухтах по Мурманскому берегу, на островах Белого моря у Карельского берега. Кроме редколесий и криволесий, Ю.Д. Цинзерлинг отметил наличие в лесотундре березовых лесов (в долинах рек) и кустарников (наиболее характерных для границы лесотундры и тундры, но распространенных шире). Лесотундровым и горным березнякам Кольского полуострова посвящена статья М.Л. Раменской (1974). Она различала 299 редколесья, криволесья и леса, причем разделяла некоторые группы сообществ с похожими нижними ярусами, но разной формой древостоя: воронично-черничные редколесья (с парковым характером древостоя) и криволесья (с загущенным древостоем с высокой сомкнутостью и наземным покровом таежного типа, более близкие к лесам), а также влажнотравные криволесья и леса (распространенные по логам и долинам рек и ручьев). С другими вариантами нижних ярусов (воронично-, чернично-, бруснично- и ерниково-лишайниковые; травяно-кустарничковые) описаны только редколесья. Отмечено, что криволесья обычно приурочены к крутым склонам, а также характерны для гор лесной зоны, в отличие от равнин и возвышенностей подзоны лесотундры, где преобладают редколесья. При полевых исследованиях в горных, лесотундровых и тундровых районах авторы неоднократно убеждались, что в конкретных растительных сообществах нередко трудно разделить березовые редколесья и криволесья, те и другие могут встречаться в одних и тех же районах и иметь сходные по составу нижние ярусы. Цель данной работы – на основе собственных наблюдений рассмотреть распространение и характеристики лесов, редколесий, криволесий и кустарников из Betula czerepanovii на примере некоторых тундровых и лесотундровых районов Кольского полуострова. Типичный ландшафт равнинной лесотундры представлен на правобережье р. Териберки в среднем течении (центральная часть Кольского полуострова), где преобладают березовые редколесья, распространенные на пологих склонах и вершинах невысоких холмов и в незаболоченных частях понижений между ними. Чаще всего встречаются чернично-вороничные зеленомошно-лишайниковые (Cladina spp., Dicranum spp., Pleurozium schreberi) или зеленомошные сообщества. Сомкнутость древостоя 0,1 - 0,3, высота 4 - 5 м; деревья искривленные, многоствольные. В долинах ручьев и межхолмовых депрессиях, обычно на границе с болотными массивами, отмечены заболоченные редколесья. Напочвенный покров в них схож с таковым на буграх и грядах болот (Empetrum hermaphroditum, Ledum palustre, Andromeda polifolia, Rubus 300 chamaemorus, Eriophorum vaginatum, зеленые и сфагновые мхи, Cladina spp.). Сомкнутость древесного яруса 0,1 - 0,3, высота 1,5 - 2 м. Реже, чем редколесья, в нижних частях склонов, встречаются деренно-черничные березовые криволесья, иногда с заметным участием разнотравья (Geranium sylvaticum, Cirsium hetrophyllum, Trollius europaeus, и др.). Высота древостоя около 7 (до 10) м, сомкнутость 0,3 0,6. В нижних частях склона коренного берега и в высокой пойме р. Териберки распространены разнообразные травяные березняки (вейниковые (Calamagrostis phragmitoides), вейниково-разнотравные, вейниково-разнотравно-папоротниковые, и др.). Древостой в них наиболее высокий и прямоствольный, сомкнутость 0,3 - 0,5, это березовые леса. Своеобразный лесотундровый район был изучен в окрестностях пос. Лиинахамари на западном берегу средней части Печенгской губы – залива фиордового типа. Лесотундровые березняки продвигаются на север вдоль побережья губы, где занимают большую часть площади на склонах холмов и на незаболоченных участках между ними (а в нескольких километрах к северо-западу от берега губы начинают преобладать тундры). Мягкий климат в глубине залива в западной части Мурманского берега и пересеченный рельеф (высокие холмы с достаточно крутыми склонами) образуют микроклиматически (защищенность от ветров) и, вероятно, эдафически (поверхностный сток) благоприятные для деревьев местообитания. Это способствует развитию более высоких и сомкнутых, чем в обычных лесотундровых ландшафтах Кольского полуострова, древостоев; большая часть березняков – криволесья. Разнотравные березняки (преобладают Geranium sylvaticum, Solidago virgaurea, Cicerbita alpina, Equisetum sylvaticum, Gymnocarpium dryopteris, Avenella flexuosa, Chamaepericlymenum suecicum, Vaccinium myrtillus; часто встречаются Cirsium heterophyllum, Calamagrostis phragmitoides, Trientalis europaeus, и др.) занимают большие площади между холмами и в нижних частях склонов на пологих и умеренно крутых участках (2 - 10˚, чаще около 5˚) разных экспозиций, кроме северных (за единичными исключениями). Древостой состоит из Betula 301 czerepanovii с заметной примесью Sorbus aucuparia, частым присутствием Salix myrsinifolia, иногда Alnus incana, имеет высокую сомкнутость ((0,6)0,8 - 0,9) и высоту 10 - 12 м. Большинство деревьев почти не искривленные. Возможно, эти сообщества следует отнести к лесам. Кустарничково-деренные березовые криволесья (доминирует Chamaepericlymenum suecicum, значимое обилие имеют Vaccinium myrtillus, Gymnocarpium dryopteris, Avenella flexuosa) широко распространены на склонах холмов (на разных уровнях). Реже они встречаются в ложбинах между холмами и на вершинах холмов, в ложбинах под уступами; на склонах разных экспозиций (чаще западных), на пологих и умеренно крутых участках (до 10˚). Древостой из березы с примесью рябины, реже ив (Salix myrsinifolia, S. caprea) имеет сомкнутость (0,4)0,6 - 0,9. Высота и степень его искривленности очень варьируют, редко встречаются низкие криволесья (от 2,5 м), чаще деревья высотой 6 - 10 м, от кривоствольных до почти прямоствольных (самые высокие). Заболоченные березовые криволесья изредка встречаются некрупными участками в ложбинах между холмами. В травянокустарничковом ярусе могут быть разные доминанты (Vaccinium uliginosum, Chamaepericlymenum suecicum, Rubus chamaemorus), присутствуют болотные виды (Ledum palustre, Andromeda polifolia, Menyanthes trifoliata, Eriophorum polystachion, и др.); в моховом покрове доминирует Polytrichum commune. Высота березового древостоя 5 - 6 м, сомкнутость 0,4 - 0,5. Кустарничковые криволесья (вороничные, с заметной примесью черники, брусники, дерена) отмечены в ложбинах на вершинах холмов, реже на склонах. Древостой образован только березой, его сомкнутость 0,5, высота 4 - 6 м, стволы всегда сильно искривлены. Похожие по видовому составу березовые кустарники (вороничные с примесью черники) встречаются значительно реже, чем криволесья, на вершинах холмов под невысокими уступами и верхних частях склонов. Береза образует негустой кустарниковый ярус высотой 1 - 2 м, с проективным покрытием 30 - 50 %. 302 Редколесий в окрестностях Лиинахамари почти нет; разнотравные и кустарничково-деренные березняки с низкой сомкнутостью (0,3) отмечены единично. Низкогорная лесотундра исследована в западной части возвышенности Кейвы, находящейся на востоке Кольского полуострова. Возвышенность с высотами 250 - 350 (до 400) м над уровнем моря (Цинзерлинг, 1932, 1935; Казакова, 1972) состоит из расчлененных поперечными ущельями и долинами параллельных гряд с длинными пологими склонами и широкими плоскими вершинами. Здесь выражены лесной (у подножья и на южном склоне), лесотундровый и тундровый пояса. На вершинах и в верхних частях склонов высоких холмов распространены тундры, в нижних частях склонов и на низких вершинах – березняки, похожие на сообщества равнинной лесотундры, в основном редколесья. Большинство редколесий кустарничковые (воронично-черничные и вороничные), лишайниковые (Cladina spp., Cetraria islandica). Они занимают открытые дренированные участки в средних и верхних частях склонов и на вершинах холмов. Древостой состоит из березы, иногда с примесью сосны, его сомкнутость 0,2 - 0,3 (редко до 0,4), высота (2,5)3 - 4 м. Реже, в более влажных участках, чаще в средних и нижних частях склонов, встречаются кустарничковые зеленомошные (Dicranum spp., Pleurozium schreberi, Barbilophozia lycopodioides) редколесья. Криволесья, в основном кустарничковые зеленомошные, занимают меньшую площадь, и встречаются реже, но все же довольно часто. Они похожи по составу на редколесья, эти две группы трудно четко разграничить. Криволесья встречаются обычно в нижних частях склонов (но иногда выше) и под склонами холмов в эдафически (на более влажных и, возможно, более богатых почвах), и микроклиматически (на менее выпуклых участках) более благоприятных для деревьев местообитаниях. Древостой из березы, иногда с примесью сосны имеет сомкнутость 0,5 - 0,7, высоту 3 - 5(7) м. В тундровой зоне (подзона южных тундр) березняки доходят до самого Мурманского побережья по долинам рек и в окрестностях глубоких морских губ. Один из таких районов – окрестности пос. Дальние Зеленцы в центральной части Мурманского побережья, 303 где преобладают кустарничковые тундры, а березняки встречаются в наиболее защищенных участках: на склонах холмов и у их подножьев, в долинах рек и ручьев, рядом с кутовыми частями глубоких губ (Ярнышной, Вороньей). Местами вокруг глубоких морских губ отмечены криволесья, но большая часть березняков – кустарниковые. Такие сообщества из кустарниковой формы Betula czerepanovii, от менее 1 до 2 м высотой, довольно обычны в зоне тундры, хотя привлекают меньше внимания и поэтому не столь известны, как древесные. Они занимают защищенные от зимних ветров местообитания: на склонах холмов на разной высоте, часто под невысокими уступами, иногда на крутых склонах, в ложбинах. Береза, иногда с примесью рябины, образует кустарниковый ярус с проективным покрытием 50 - 95 % и высотой 0,4 - 1,5(2) м. На каменистых грунтах отмечены кустарники разной сомкнутости и высоты, а на песчаных (в окрестностях губы Вороньей) – всегда с покрытием не ниже 80 % и высотой, как правило, 1,5 - 2 м. Большинство кустарниковых березняков – кустарничковые (вороничные, иногда с содоминированием ерника, брусники, черники или голубики) и деренно-кустарничковые (чернично-деренные, реже вороночно-деренные), зеленомошные (Dicranum spp., Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens) или со слабо развитым моховолишайниковым ярусом. Разнотравные и разнотравно-кустарничковые (Geranium sylvaticum, Filipendula ulmaria, Viola biflora, Equisetum sylvaticum, Cirsium heterophyllum, Saussurea alpina, Trollius europaeus, Chamaepericlymenum suecicum, Vaccinium myrtillus) березовые кустарники встречаются реже, обычно небольшими участками, под склонами и в долинах ручьев. Малочисленные травяные сфагновые березовые кустарники (в травяно-кустаничковом ярусе могут быть обильны Chamaepericlymenum suecicum, Rubus chamaemorus, Carex rostrata, Comarum palustre; в сомкнутом (почти 100 %) моховом покрове доминируют сфагновые мхи) отмечены в окрестностях Ярнышной губы, на приморской террасе под склонами холмов. Кустарниковый ярус из березы в них довольно редкий (40—50 %), около 1,5 м высотой. В одном из таких сообществ сохранился более высокий сухостой – 304 очевидно, раньше на этом месте условия были благоприятны для развития древостоя, но при заболачивании ухудшились. Березовые криволесья встречаются реже, чем кустарники, их довольно много в окрестностях Ярнышной губы, меньше – в районе Вороньей. Большинство криволесий – разнотравные и разнотравнокустарничковые (Solidago virgaurea, Geranium sylvaticum, Filipendula ulmaria, Cirsium heterophyllum, Chamaepericlymenum suecicum, Vaccinium myrtillus). Они отмечены в долинах ручьев, реже под склонами холмов на приморской террасе, в нижних частях высоких склонов; обычно небольшими пятнами протяженностью несколько метров, реже широкими полосами на длинных склонах. Древостой состоит из березы, часто с примесью рябины, его сомкнутость (0,4)0,7—0,9, высота (2,5)3—3,5(4) м. Разнотравный травянокустарничковый ярус чаще развивается в криволесьях, чем в березовых кустарниках. Кустарничковые и деренно-кустарничковые (чаще всего черничновороничные и чернично-деренные, иногда голубично-вороничные) криволесья встречаются реже, чем такие же кустарники и чем разнотравные криволесья. Они отмечены пятнами или полосами в средних и нижних частях умеренно крутых склонов холмов разной экспозиции. Древостой из березы, иногда с примесью рябины или осины, имеет сомкнутость 0,5—0,6 на каменистых, 0,8—0,9 на песчаных грунтах; его высота 3—4 м. В каждом из рассмотренных лесотундровых и тундровых районов, как правило, преобладают березовые сообщества с какой-либо одной формой и степенью сомкнутости древостоя, но встречаются и другие. Редколесья, реже леса и криволесья, распространены в большей части равнинной лесотундры востока полуострова; редколесья, реже криволесья – в лесотундре в низкогорьях; криволесья, реже кустарники и леса – в западной приморской лесотундре; кустарники, реже криволесья – в тундре. Некоторые варианты напочвенных ярусов связаны преимущественно (но не исключительно) с одной формой березняков: кустарничково-лишайниковыми бывают почти только лесотундровые редколесья, хотя описаны и кустарники (Цинзерлинг, 1932); 305 разнотравными – в основном криволесья, но в тундровой подзоне могут быть кустарники, а в лесотундровой – леса и, очень редко, редколесья. Кустарничковые, кустарничковые зеленомошные, дереннокустарничковые и деренные варианты напочвенного покрова, напротив, обычны и в редколесьях, и в криволесьях, и в кустарниках, и в лесах. Сообщества этих групп с разной формой древостоя и сходным составом нижних ярусов могут встречаться в одном районе: криволесья и редколесья – в среднем течении р. Териберки и в Кейвах (лесотундра на равнине и в низкогорье); кустарники и криволесья – в Лиинахамари (своеобразная приморская лесотундра) и в Дальних Зеленцах (тундра). Таким образом, связи между формой и степенью сомкнутости древостоя и составом нижних ярусов, географическим положением, экотопическими условиями есть, но не жесткие, отмечены разнообразные варианты сочетаний этих параметров. На северном пределе древесной растительности влияние древостоя на нижние ярусы ослабевает, те и другие формируются под влиянием, главным образом, экотопических факторов, во многом независимо друг от друга. В подзоне лесотундры структуру березового яруса определяют как эдафические факторы – влажность и почвенное богатство (определяют «выбор» между редколесьями и криволесьями), так и микроклиматические (леса образуются в наиболее защищенных, кустарники – в наиболее открытых местообитаниях). В подзоне южных тундр «выбор» между кустарниками и криволесьями определяется, в первую очередь, микроклиматическими условиями. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ, программы «Биоразнообразие и динамика генофондов», экспедиционного гранта СПбНЦ РАН, Совета по поддержке ведущих научных школ. Полевые исследования проведены с помощью Кандалакшского государственного природного заповедника, Мурманского морского биологического института КНЦ РАН, МООО «Кольский центр охраны дикой природы» (в рамках российско-финского проекта «GAP-анализ на северо-западе России»). Список литературы: 306 Казакова О.Н., 1972. Ландшафтное районирование Мурманской области // Северо-Запад Европейской части СССР. Вып. 8. С. 135 - 157. Раменская М.Л., 1974. К типологии лесотундровых и горных березняков // Ботанические исследования в Субарктике. Апатиты. С. 18 - 33. Салазкин А.С., Самбук Ф. В., Полянская О. С., Пряхин М. И. Оленьи пастбища и растительный покров Мурманского округа // Тр. Арктического института, т. LXXII. Л., 1936. 307 с. Цинзерлинг Ю.Д., 1932. География растительного покрова СевероЗапада Европейской части СССР // Тр. геоморфологического ин-та. Вып. 4. Л. 377 с. Цинзерлинг Ю.Д., 1935. Материалы по растительности северовостока Кольского полуострова. М. - Л. 162 с. Чернов Е.Г., 1953. Карта растительности Кольского полуострова в масштабе 1:1 000 000 с пояснительным текстом: дисс. … канд. биол. наук. Кировск. 274 с. Библиотека ПАБСИ КНЦ РАН. Hämet-Ahti L. Zonation of the mountain birch forests in northernmost Fennoscandia // Annales Botanici Societatis ‘Vanamo’, 1963. V. 34, N 4. 127 p. Hämet-Ahti L. Mountain birch and mountain birch woodland in NW Europe // Phytocoenologia. 1987. N 15 (4). P. 449 - 453. Nordhagen R. Die Vegetation und Flora des Sylenegebietes. I. Die Vegetation // Scr. Norsk.Vidensk. Selsk. I. Mat.-Naturvid. 1927 (1). 1928. 611 s. С.В. Ярославцев Северный НИИ лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия sevniilh@ptl-arh.ru ФОРМИРОВАНИЕ ТЕКУЩЕГО ПРИРОСТА ПРИТУНДРОВЫХ ЕЛОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА 307 При решении многих научных и практических задач необходимо знание закономерностей формирования и размеров древесного прироста, который является одним из наиболее важных показателей продуктивности лесов. Без этого невозможно эффективно решать вопросы определения текущего прироста, контроля и использования получаемых показателей. Актуальным является уточнение конкретных связей показателей текущего прироста с другими таксационными показателями. Сведения о приросте притундровой ели на Европейском Севере можно получить из ряда работ [1 - 4, 6 - 10]. Для изучения особенностей формирования прироста притундровых ельников, изменчивости и взаимосвязей показателей текущего прироста в ельниках Крайнего Севера было заложено 19 пробных площадей с рубкой 600 модельных деревьев. Для модельных деревьев были определены следующие показатели: D – диаметр; Н – высота; А – возраст; V- объем; Zd-прирост по диаметру; Zh – прирост по высоте; Zv – прирост по объему; Pd – процент прироста по диаметру; Ph – процент прироста по высоте; Pv – процент прироста по объему; коэффициенты линейного прироста. На текущий прирост существенно влияют особенности отложения линейного прироста по длине ствола. Выявление закономерностей изменения ширины годичных слоев от основания ствола к вершине представляет интерес в отношении их формообразования, определения величины текущего прироста объема ствола и разработке методики определения текущего прироста древостоев. Исследование радиального прироста по длине ствола показало, что в притундровых ельниках встречаются возрастающая, постоянная, вогнутая, выпуклая, падающая и смешанная формы линейного прироста (по Дворецкому, 1964). Соотношение форм линейного прироста зависит от типа леса (табл. 1). Таблица 1. Доля форм линейного прироста в еловых древостоях Крайнего Севера, %. Тип леса Черничный Долгомошный Возрастающая 5 5 Формы линейного прироста ПостоянВогнуВыпукПадаюная тая лая щая 32 46 4 9 34 45 4 10 308 Смешанная 4 2 Сфагновый Ерниковый 4 4 35 43 35 30 4 4 19 17 В притундровых ельниках преобладающими формами линейного прироста являются вогнутая и постоянная. Причем с ухудшением условий местопроизрастания доля вогнутой формы линейного прироста уменьшается, а постоянной – увеличивается. Доля падающей формы прироста также возрастает с 9 % в ельниках черничных до 17 - 19 % в ельниках сфагновых и ерниковых. Доля деревьев с возрастающей, выпуклой и смешанной формами линейного прироста не превышает 5 %. По сравнению со среднетаежными [4], в притундровых ельниках больше численность деревьев с постоянной и падающей формами, вследствие чего стволы притундровой ели отличаются повышенным сбегом и пониженной полнодревесностью. Доля форм линейного прироста зависит от возрастного периода (табл.2). С увеличением возраста поколения уменьшается доля деревьев с возрастающей и вогнутой формами прироста. Возрастающая форма прироста характерна только для деревьев молодого возраста и не встречается у деревьев старше 140 лет. Исключение составляют ельники черничные, где незначительное количество деревьев с возрастающей формой линейного прироста встречается и в более старшем возрасте (141 - 180 лет). Таблица 2. Доля форм линейного прироста в ельниках Крайнего Севера (%) в разные возрастные периоды Возрастные Формы линейного прироста периоды, лет возрастающа постоянная вогнутая выпуклая падающая смешанная я Ельник черничный 61-100 11 22 67 – – – 101-140 12 21 55 3 9 – 141-180 6 34 44 3 8 5 181-220 – 34 44 5 11 6 221-260 – 53 27 7 13 – Ельник долгомошный 61-100 11 26 58 – 5 – 101-140 5 31 46 3 10 5 141-180 – 33 33 17 17 – 181-220 – 44 38 6 12 – 309 3 2 221-260 – 61-100 101-140 141-180 181-220 221-260 261-300 20 12 – – – – 61-100 101-140 141-180 181-220 221-260 261-300 301-340 10 9 – – – – – 57 29 Ельник сфагновый 20 60 25 42 34 35 50 33 50 19 50 10 Ельник ерниковый 10 50 27 37 47 33 86 14 – – 67 33 57 – – 14 – – 3 5 4 – 20 – 16 21 13 25 20 – 2 5 – 6 – – 18 – – – – – 20 9 20 – – – 43 10 – – – – – – С возрастом увеличивается доля деревьев с постоянной формой прироста. Падающая форма прироста встречается во всех возрастных периодах, однако связь ее проявления возрастом прослеживается слабо. Не выражена также зависимость доли выпуклой формы линейного прироста от возраста деревьев. Результаты наших исследований формирования радиального прироста у ели Крайнего Севера в основном подтверждают выводы, сделанные И.И. Гусевым [4] в отношении динамики форм линейного прироста в таежных ельниках. Неравномерность отложения радиального прироста по длине ствола необходимо учитывать при определении текущего прироста запаса древостоя. Для перехода от ширины годичного слоя на высоте 1.3 м к истинной средней ширине годичного слоя необходимо знать редукционный коэффициент. Редукционный коэффициент в ельниках Крайнего Севера изменяется от 1.06 в ельниках ерниковых до 1.20 в ельниках черничных. То есть, истинная средняя ширина годичного слоя больше ширины годичного слоя на высоте 1.3 м на 6 - 20 % (табл.3). Таблица 3. Редукционные коэффициенты в ельниках Крайнего Севера Тип леса Черничный Долгомошный Сфагновый Среднее значение с основной ошибкой 1.20 ± 0.02 1.19 ± 0.03 1.12 ± 0.01 310 Коэффициент изменчивости, % 17.6 19.9 15.2 Ерниковый 1.06 ± 0.02 10.1 Средним значением можно принять R = 1.14. Варьирование редукционного коэффициента в еловых древостоях оценивается 10 - 20 %. Применение при расчетах редукционных чисел позволяет более точно определять текущий прирост запаса наличного древостоя. Для ельников Крайнего Севера характерна незначительная величина текущего прироста по диаметру. Средние значения периодического прироста по диаметру за 10 лет на отдельных пробных площадях составили 0,6 – 1,1 см. Изменчивость текущего прироста по диаметру характеризуется коэффициентами варьирования 32 - 65 % (в среднем 49 %) (табл.4). В условиях Крайнего Севера рост ели в высоту сильно замедлен, из-за существенного влияния суровых климатических условий. По нашим данным среднепериодический прирост ели по высоте колеблется от 3 до 8,5 см в год. Изменчивость его составляет в среднем 38%. Таблица 4. Изменчивость и редукционные числа показателей текущего прироста стволов в ельниках Крайнего Севера Показатели прироста Zd Zh Zv Pd Ph Pv Коэффициент варьирования пределы изменения среднее значение 32-65 49 21-53 38 62-89 73 28-80 52 25-78 45 27-78 45 Редукционные числа Rmin Rmax 0,34 3,07 0,40 2,11 0,21 3,31 0,25 2,88 0,29 2,57 0,26 2,69 Высокой изменчивостью отличается прирост стволов по объему. Коэффициент изменчивости колеблется от 62 до 89 % (в среднем 73 %). На величину текущего прироста по объему оказывает влияние множество различных факторов. Поэтому использование уравнений парной регрессии для определения текущего прироста по объему не дает положительных результатов. В данном случае необходимо использовать уравнения множественной регрессии. В многомерной модели для определения текущего прироста по объему необходимо 311 использовать таксационные показатели, определение которых не представляет затруднений. Корреляционный анализ показал, что текущий прирост по объему зависит от размерных показателей деревьев: диаметра, высоты и объема. Коэффициент корреляции соответственно равен 0.83, 0.85 и 0.78. Зависимость прироста по объему от возраста деревьев значительная, коэффициент корреляции равен 0.54. Прирост по объему зависит также от прироста по диаметру и прироста по высоте (коэффициенты корреляции равны 0.61 и 0.30). С использованием пакета прикладных программ “Statistica” было рассчитано несколько уравнений множественной регрессии для прогнозного определения текущего прироста по объему. Для практического применения целесообразно использовать уравнение учитывающее диаметр дерева и прирост по диаметру. Данное уравнение дает вполне удовлетворительные результаты при определении текущего прироста по объему (коэффициент множественной корреляции равен 0.937). Включение в уравнение дополнительных переменных (высота и возраст) незначительно повышает точность уравнения, т.к. эти таксационные показатели сильно коррелируют с диаметром, который участвует в этом уравнении. Используя полученное уравнение можно определять текущий прирост по объему с достаточной точностью без рубки модельных деревьев. Список литературы 1. Гусев И.И. Текущий прирост ельников Крайнего Севера / И.И.Гусев, С.В.Ярославцев // ИВУЗ. Лесн. журн., 1984. №5. С. 5 - 8. 2. Валяев В.Н. Возрастная структура ельников Мезенского лесхоза.-ИВУЗ. Лесной журнал, 1965. №5. С. 25 - 29. 3. Валяев В.Н. Динамика таксационных показателей разновозрастных еловых насаждений. ИВУЗ. Лесной журнал, 1963. №4. С. 22-26. 4. Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера. Л.: изд-во ЛГУ, 1978. 232 с. 5. Дворецкий, М.Л. Текущий прирост древесины ствола и древостоя. М.: Лесн. пром-сть, 1964. 125 с. 312 6. Манов А.В. Динамика роста ели сибирской в притундровых фитоценозах Печорского бассейна в зависимости от типов леса и возраста древостоев [Текст] / А.В. Манов // Лесное хозяйство. 2010. №4. С.21-22 7. Семенов Б.А. и др. Притундровые леса европейской части России (природа и ведение хозяйства). – Архангельск: СевНИИЛХ, 1998. 332 с. 8. Цветков В.Ф., Цветков И.В Лес в условиях аэротехногенного загрязнения / Архангельск. Арханг. Центр РГО. 2003. 354 с. 9. Ярославцев С.В. Закономерности формирования текущего прироста еловых древостоев Крайнего Севера // Актуальные проблемы рационального использования и восстановления природных ресурсов Европейского Севера: тез. докл. к н-техн. конф. мол. уч. и спец., посв. 60-летию АЛТИ 20 июня 1989 г. Архангельск, 1989. С. 37. 10. Ярославцев С.В. Прирост ели Крайнего Севера / С.В.Ярославцев // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. / отв. ред. Феклистов П.А. Архангельск: изд. АГТУ, 2003. вып. 6. С. 70 - 71. РЕСУРСЫ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ А.И. Барабин Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УРОЖАЕВ СЕМЯН ХВОЙНЫХ НА ЕВРОПЕЙСКОМ СЕВЕРЕ Многолетние исследования по морфогенезу, прогнозированию «цветения» и учёту урожаев семян хвойных пород постоянно проводились в лесах Европейского Севера (Архангельская, Вологодская области и республика Коми). 313 Нами начато изучение данного вопроса во время учебы в АЛТИ (1961–1966 гг.) под руководством доцента кафедры «Лесозащиты и ботаники» Л.И. Красовского. Первые разработки доложены в 1967 г. на Всесоюзном совещании по белке в Кировском НИИ животного сырья и пушнины (ВНИИЖП). Доклад составлен после прогнозирования обильного урожая семян ели в 1965 г. в учебно-опытном лесхозе АЛТИ во время работы здесь главным лесничим. Начиная с 1977 г. проводятся работы по сбору данных практически по всем хвойным породам Севера (ель, сосна, лиственница, пихта, кедр) при участии студентов, собирающих материал для написания дипломных работ под руководством автора, который работает по вопросу «Полового воспроизводства лесов Севера». В настоящее время все имеющиеся методы прогнозирования урожаев лесных семян можно подразделить на семь основных групп: по данным метеорологических наблюдений (метеорологический метод), по «периодичности» семенных лет, по цикличности солнечной активности, по содержанию химических веществ и сахаров в частях дерева (химический метод), по учету вылетевших из шишек бабочек еловой шишковой листовертки (биологический метод), по построению математической модели при прогнозировании семеношения (математический метод), по количеству заложенных генеративных органов (морфологический метод). К прогнозу урожая следует отнести также методы прогнозирования скрытых (потенциальных) запасов семян в насаждениях, позволяющих с определенной достоверностью за год и более до их сбора планировать в первую очередь денежные средства, оборудование для переработки и хранения урожая, рабочую силу, заготовку пушных зверей и птиц и т.д. Мы отдаем предпочтение морфологическому методу прогноза урожая семян, о возможности разработки которого писал Н.П. Кобранов в 1911 г. А.А. Молчанов (1947, 1949) опубликовал работы по предсказанию семенных лет у ели на основании учета почек с зачатками мужских колосков, которые легко узнаются по внешней форме и расположению на ветках. По их количеству автор оценивал предстоящий урожай или неурожай женских шишек. Женские же почки, 314 по заключению автора, «…плохо различимы и не годятся для прогнозирования». По методу А.А. Молчанова, по-видимому, можно отличать семенной год от неурожайного. Однако он считает, во-первых, что прогноз можно составить только весной или в предвесенние месяцы оцениваемого года. Во-вторых, дает лишь качественную оценку урожая – (семенной или неурожайный год). Определить обилие урожая, хотя бы в баллах Каппера, без учета женских зачатков трудно и это требует установления числовых зависимостей между женской и мужской сексуализацией дерева и насаждения. В-третьих, в работе А.А. Молчанова не изучен вопрос о распределении мужских и женских зачатков в кроне дерева, а без этого нельзя искать зависимость между полами при сексуализации и делать оценку урожая семян по урожаю мужских колосков. Наконец, для обоснования количественных оценок, которые автор кладет в основу прогнозов, необходимы массовые наблюдения. Т.П. Некрасова относит морфологический метод к долгосрочному прогнозированию. По ее мнению прогноз по почкам более точен, но изза своей трудоемкости не целесообразен для хвойных, ибо на первых этапах развития трудно различить почки с зачатками женских шишек. Найденные ею закономерности применимы к сосне обыкновенной, но у пихты, ели и лиственницы, в связи с особенностями расположения шишек и кратности генеративных циклов, они должны быть изучены особо. Джонатан В. Райт (1977) указывал, что «при работе с елью возникают трудности. У нее женские цветковые почки расположены латерально на верхних ветвях, как и вегетативные. Эти типы почек сходны по внешнему виду, их трудно различить до начала распускания». Такие же выводы о невозможности визуального определения пола у почек ели белой и черной сообщает S. Eis. Позднее они изменили точку зрения, признав, что репродуктивные почки у этих древесных пород можно различать простым глазом уже в сентябре года, предшествующего урожаю (это подтверждено и нашими данными). Приведенным кратким перечнем исчерпываются едва ли не все работы по прогнозированию вообще и морфологическому в частности, 315 не считая более ранних исследований, которые упоминаются названными здесь авторами. Все они рассматривают и подразделяют почки по их принадлежности, но не прогнозируют конкретно будущий урожай семян или хотя бы шишек по их числу, а лишь рассматривают их внутренние и внешние изменения. Недостаточную изученность вопроса прогнозирования урожаев семян хвойных пород, можно видеть из постановления совещаниясеминара по лесному семеноводству в 1962 г., участники которого обращались в Государственный комитет лесной, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей промышленности и лесного хозяйства при Совете Министров ССР с просьбой включить в план научноисследовательских работ «Разработку простых и надежных способов прогнозов урожая семян в объемных показателях и фенологических наблюдений». Однако, по мнению Т.П. Некрасовой (1957), М.А. Проскурякова (1965), П.В. Зыкова (1967), И.П. Карпухина, А.И. Обыденникова (1969), И.Н. Чеботарева (1973) и др. проблему прогнозирования и учета урожая нельзя считать решенной. В 1986г. ( ЦНИИЛГиС, Воронеж) состоялось координационное совещание по проблеме «Разработать эффективные мероприятия по повышению продуктивности, качественного состава и устойчивости лесных насаждений к неблагоприятным факторам среды методами генетики, селекции, семеноводства и интродукции». Его участники (А.А. Яблоков, В.А. Горохов, Ю.П. Ефимов, М.А. Щербакова) отмечали, что вопросами прогнозирования и более совершенными способами учета урожаев семян ели на ПЛСУ и плантациях в ССР практически не занимаются. Нами разработан метод морфологического прогнозирования урожая хвойных пород, позволяющий за год определить интенсивность шишкообразования и объем заготовки семян (Барабин, 1990; Барабин, Федотов, 2010). Регион наших исследований по прогнозированию «цветения» ели очень обширный: от Мурманской области и Прибалтики до Львовской области (Ивано-Франковск) и Уральских гор. Наблюдения проводились почти ежегодно и в центре России - на моей Родине (города Иваново, Шуя, Владимир, Суздаль, Ковров). Основа наблюдений - задатки будущих шишек в женских почках. 316 Так, в 2010 г. по Кенозерскому национальному парку (Плесецкий район Архангельской области) балл «цветения» ели оценен по шкале (Барабин, 2001) как слабый, что и подтвердилось позднее. В марте 2012 г. составлен прогноз урожая семян ели на основе проращивания (выгонки) женских почек по ранее разработанной методике (Барабин, Федотов, 2012). При этом на 1–5 мутовках кроны учтено в среднем по 21 будущих макростробилов. Следовательно, «цветение» ели в июне 2012 г. будет оценено баллом 5а, то есть обильным. Ареал такого урожая, как обычно, очень большой. Число шишек на одном гектаре составит от 15 до 25 тыс. шт.; семян от 1,8 до 2,5 млн. шт.; по массе от 7 до 12 кг на га. Основным подходом к прогнозированию семян всех высших растений на основе морфологического метода должно служить различие между полами, выраженное в морфологическом и физиологическом виде. Репродуктивная деятельность – сложный процесс, обусловленный генетическими факторами, но в значительной мере находящийся под контролем внешней среды и включающий в себя как физиолого-биохимические, так и структурно-образовательные процессы. Необходимо изучать эмбриологию хвойных, в том числе разных видов ели. Список литературы 1. Барабин А.И. Закономерности семеношения ели на Европейском Севере и основы лесосеменного прогнозирования. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. М., 1990, 35 с. 2. Барабин А.И. Прогноз урожая // Словарь – справочник таежного лесокультурника. Архангельск, 2001. С. 28-35. 3. Барабин А.И., Федотов В.В. Прогнозирование семеношения ели на Европейском Севере. Информлисток Архангельского ЦНТИ, №04-001-10, 2010. 4. Барабин А.И., Федотов В.В. Будет ли «цветение» ели в июне 2012 года? Информлисток Архангельского ЦНТИ, №04-031-12, 2012. 7 с. 317 Т.В. Бедрицкая Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия, t.bedritskaya@narfu.ru ОСОБЕННОСТИ ЛЕСНОГО СЕМЕНОВОДСТВА НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ Северные (бореальные) леса являются важными природными объектами. В экстремальных природных условиях региона они оказывают существенное влияние на климат данной территории. В связи со значительным увеличением антропогенной нагрузки на эти леса, сохранение и восстановление лесных массивов, прежде всего сосновых, приобретает особое значение (Мелехов, 1992). Сегодня это возможно лишь путем создания искусственных насаждений. Наибольшие трудности в обеспечении качественным семенным материалом испытывают северные регионы Российской Федерации (севернее 630 с.ш.), где неблагоприятные климатические условия обуславливают редкие и небольшие урожаи семян, низкое качество, а также позднее вступление в стадию плодоношения (Козубов, 1962, 1974; Мордась, Богомаз, 1982; Ирошников, 1990; Наквасина, Улиссова, Бедрицкая, 1992; Бедрицкая, 1995; Туркин, 2007). Зоной устойчивого вызревания семян считают территорию южнее 630 с.ш. Отсутствие семян собственной заготовки, а точнее неразвитость лесосеменного дела обусловили использование привозного посадочного материала. Применение нерайонированных семян – одна из причин неудач лесокультурного производства. Результаты изучения ранее заложенных географических культур показали способность северных экотипов при переносе на юг давать регулярные и относительно обильные урожаи семян (Наквасина, Улиссова, Бедрицкая, 1992). Это положение используют финские лесоводы, для которых обеспечения Лапландии полноценными семенами является одной из актуальных задач лесовосстановления (Коски, 1972). 318 Российские ученые пришли к выводу, что для обеспечения районов Крайнего Севера России семенным материалом местного происхождения с высокими наследственными свойствами целесообразно создавать ЛСП северных экотипов в более южных климатических условиях (Долголиков, Мордась, 1986; Наквасина, Улиссова, Бедрицкая, 1992). Создание объектов такого типа, к сожалению, пока не нашло широкого применения в лесокультурном производстве региона. Прежде всего, это связано с тем, что такие плантации должны закладываться в специализированных селекционно-семеноводческих предприятиях, под руководством научно-исследовательских институтов. В конце 80-х годов под руководством сотрудников СевНИИЛХа на территории Вологодской областей заложено две лесосеменные (клоновая и семейственная) плантации северных экотипов сосны обыкновенной. В настоящее время сохранилась семейственная лесосеменная плантация северных экотипов сосны. Она была заложена в 1988 г. на общей площади 3,5 га. В Архангельской области клоновая ЛСП северных экотипов сосны обыкновенной создана в 2000 г. в Вельском районе Архангельской области на площади 4 га. Создание объекта стало возможно при сотрудничестве автора работы с Архангельским управлением лесами. В 2007 г. лесосеменная плантация была аттестована Рослесозащитой и включена в перечень объектов постоянной лесосеменной базы Архангельской области. Повторная аттестация проводилась осенью 2011 г. На сегодняшний день - это единственная лесосеменная плантация, прошедшая государственную аттестацию на территории Архангельской области. За объектом ведется регулярное наблюдение. Первое единичное плодоношение клонов на ЛСП отмечено на 2-й год после посадки растений на лесокультурную площадь. В настоящее время значительная часть клонов дает стабильные урожаи шишек. Семена соответствуют 1 классу качества. К сожалению, в последующие годы объекты подобного типа не создавались. Это объясняется многими причинами, прежде всего бесконечными реорганизациями лесного хозяйства, оттоком специалистов из отрасли, низким финансированием работ по лесовосстановлению. Все это привело к существенному отставанию 319 реализуемых на практике технологий от современного мирового уровня. В большинстве северных стран Европы разрабатываются или уже разработаны долгосрочные программы селекции древесных пород. Этому способствуют новые научные достижения в области лесной селекции и биотехнологии. Назрела необходимость перехода селекционного семеноводства на новый, качественно более высокий уровень (Ефимов,1997). При организации постоянной лесосеменной базы в регионе следует ориентироваться на местный генофонд лесных растений, в наибольшей степени адаптированный к местным природноклиматическим условиям. Необходимо подготовить научно-методическое обеспечение работ по созданию и использованию объектов Единого генетикоселекционного комплекса (ЕГСК) сосны обыкновенной, учитывая региональные особенности северных лесов (Туркин, 2007). Следует провести селекционную инвентаризацию сосновых насаждений, изучить их рост, семеношение, отзывчивость на изменение условий произрастания. Для этого целесообразно проводить генетическую оценку плюсовых деревьев сосны обыкновенной по скорости роста потомства при помощи методов ранней диагностики. Ранняя диагностика наследственных свойств плюсовых деревьев позволит определить будущие свойства взрослого потомства. В научной литературе опубликовано довольно много сведений об использовании при ранней диагностике морфологических, анатомических, физиологических, биохимических, цитоэмбриологических и иных признаков (Орленко,1971; Котов,1995). Наибольший практический интерес представляют методы ранней диагностики, отличающиеся доступностью, объективностью и высокой производительностью. К их числу относится метод ранней диагностики по числу семядолей, который был разработан в СевНИИЛХ (Попов, Жариков, 1973,1978, 1982). Ученые предложили при отборе кандидатов в плюсовые деревья предпочтение отдавать 68 семядольному потомству (Попов, Тучин. Файзулин, 2001). 320 Для обеспечения региона семенным материалом местного происхождения с высокими наследственными свойствами следует продолжить работы по созданию ЛСП северных экотипов сосны в более южных климатических условиях. При подборе клонов (семей) следует проводить тщательный отбор кандидатов по генотипической ценности. Это даст возможность создать ЛСП повышенной генетической ценности. Целесообразно перенимать опыт по сохранению и восстановлению генофонда основных лесообразующих пород при помощи современных методов биотехнологии у зарубежных коллег и ведущих институтов России (Бутенко, 1999; Аёшина, Величко, 2008; Шалаев, Третьякова, 2011). По степени технологической проработки лидируют технологии соматического эмбриогенеза и «искусственных» семян. Клональное размножение хвойных через соматический эмбриогенез является одним из перспективных направлений в решении проблем лесовосстановления. Соматический эмбриогенез достаточно экономичен, не требует большого количества специалистов. В качестве источника соматических клеток можно использовать мегагаметафиты, зрелые и незрелые зародыши, семядоли, гипокотиль, хвою молодых растений, сегменты вегетативных побегов взрослых растений. Применение соматического эмбриогенеза позволит значительно сократить потери саженцев, в сравнении с семенным способом и ускорит процесс получения посадочного материала. Он позволит сохранить генетические ресурсы в течение длительного периода времени, благодаря высокой продуктивности эмбриональной массы, ее способности подвергаться криоконсервации в течение десятилетий и возможности проводить массовое тиражирование генетически улучшенных форм хвойных (Третьякова, 1990; Шалаев, Третьякова, 2011). Эмбриогенез хвойных пород осложняется присутствием в тканях большого количества вторичных соединений, которые в изолированных тканях активируются. Окисленные фенолы обычно ингибируют деление и рост клеток, что ведет к гибели первичного экспланта или уменьшению способности тканей древесных растений к регенерации адвентивных почек, которая с возрастом растения-донора исчезает 321 практически полностью (Родин, Калашникова, 1993). Исследователю придется столкнуться с нерешенными проблемами связанными технологиями соматического эмбриогенеза, такими как инициация эмбриогенеза из тканей зрелых многолетних растений; минимизация влияния генотипа на эффективность инициации; оптимизация условий созревания для повышения качества (всхожести) эмбрионов; разработка эффективных способов конверсии соматических эмбрионов в полноценные растения (Шестибратов, Лебедев, Мирошников, 2008) . При использовании биотехнологических методов в лесокультурной практике целесообразно ориентироваться не только на стеблевую культуру in vitro, но и на получение «искусственных» семян. Они позволят создать резервный фонд семян основных лесообразующих пород в зоне их неустойчивого вызревания. В мире это направление считается самым перспективным. В «искусственных» семенах копируется строение растительного семени. В каждом семени содержатся питательные вещества, необходимые для жизнеобеспечения растительных тканей, а оболочка защищает её от высыхания и контаминации (Барсукова, 2011). Первые полученные искусственные семена слабо обезвожены и использовались только для массового размножения. Лабораторные затраты превысили ожидаемые. Только с разработкой альгинатной технологии удалось защитить проэмбрио от механических повреждений. Помещенные в альгинат обезвоженные зародыши могут сохраняться при низкой температуре продолжительное время. Настоящим прорывом стала десикация соматических зародышей до влажности не выше 20% (Митрофанова, 2009). Для большинства древесных пород, в первую очередь хвойных, технология «искусственных» семян является единственным путем масштабного клонирования ценных генотипов (Шестибратов, Лебедев, Мирошников, 2008). Таким образом, необходимо проводить работы по созданию объектов постоянной лесосеменной базы на Крайнем Севере на принципиально новом уровне с использованием современных технологии в области селекции, семеноводства, лесной биотехнологии с учетом региональных особенностей этих лесов. Для проведения комплексных исследований целесообразно привлекать ученых и 322 практиков в области селекции, генетики и лесной биотехнологии. К сожалению, регион испытывает дефицит специалистов в этом направлении. Подготовка специалистов в этой отрасли на базе Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова позволит решить проблему кадрового потенциала региона. Целесообразно создать центр по лесной биотехнологии, на базе которого станет возможным обучение специалистов лесного хозяйства основам лесной биотехнологии. Список литературы Аёшина Е.Н., Величко Н.А. Регенерация Jniperus sibirica в in vitro // Хвойные бореальной зоны. 2008. XXV. № 3 – 4. С. 333 - 336. Бабикова А.В., Горпенченко Т.Ю., Журавлев Ю.Н. Растение как объект биотехнологии // Комаровские чтения. 2007. Выпуск IV. С. 184 - 211. Барсукова А. В. Регуляция соматического эмбриогенеза у видов лиственницы в культуре in vitro. Автореф. дисс. … канд. б. наук. Красноярск, 2011. 19 с. Бедрицкая Т.В. Повышение эффективности культур сосны на Крайнем Севере приемами лесного семеноводства. Автореф. дисс. …канд. с. х. наук. М.: МГУЛ, 1995. 20с. Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток высших растений in vitro и биотехнология на их основе. Монография. М: ФБК – Пресс, 1999. 159 с. Долголиков В.И., Мордась А.А., Богомаз Л.Г. и др. Создание семенных плантаций северных экотипов сосны. Методические рекомендации. Л.: ЛенНИИЛХ, 1986. 17 с. Ефимов Ю.П. Семенные плантации в лесной генетике и семеноводстве. Автореф. дисс. …доктора с. х. наук. Йошкар-Ола. 1997. 46 с. Ирошников А.И. Адаптация древесных растений вы Субарктике Евразии / Межд.симп. «Северные леса: состояние, динамика, антропогенное воздействие» (Архангельск, 16-26 июля 1990 г.). М.; 1990. Ч.4. С.106-114. 323 Козубов Г.М. Плодоношение сосны на Крайнем Севере / Лесное хозяйство. 1962. №1. С.8-16. Козубов Г.М. Биология плодоношения хвойных на Севере. Л.: Наука. 1974. 136 с. Коски В. Семенные плантации Pinys sylvestris в Финляндии. Докл. ученых-участ. Межд. симпоз. по селекции, генетике и лесному семеноводству хвойных. Пушкино. 1972. С.117-127. Котов М.М. Отбор сеянцев сосны для лесосеменных плантаций // Лесное хозяйство. 1995. №1.- С.44-46. Мелехов И.С. Бореальные леса //Лесной журнал. 1992. №4. С.3 6. Мордась А.А., Богомаз А.П. Создание лесосеменных плантаций на севере Европейской части РСФСР / Метод. реком. Л.: ЛенНИИЛХ, 1982. 30 с. Митрофанова И.В Соматический эмбриогенез как система in vitro размножения культурных растений // Физиология и биохимия культурных растений. 2009. Т. 41. № 6. С. 496-509. Наквасина Е.Н., Улиссова Н.В., Бедрицкая Т.В. Рекомендации по созданию лесосеменных плантаций северных экотипов сосны в более южных климатических условиях. Архангельск. АИЛиЛХ, 1992. 20 с. Туркин А.А. Испытание потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной. Автореф. дисс. …канд. с. х. наук. - Архангельск, АГТУ. 2007. 20 с. Третьякова И.Н. Эмбриология хвойных: физиологические аспекты. Новосибирск. Наука, 1990. 157 с. Попов В.Я., Жариков В.М. Методы отбора ранней диагностики наследственных свойств плюсовых деревьев сосны и ели. Архангельск. АИЛиЛХ, 1973. 40 с. Попов В.Я., Жариков В.М. Ранняя диагностика наследственных свойств плюсовых деревьев сосны и ели. Архангельск. АИЛиЛХ, 1978. 14 с. Попов В.Я., Тучин П.В. Методические рекомендации по селекционной оценке семенной продуктивности плюсовых деревьев сосны и ели. Архангельск. АИЛиЛХ, 1982. 8 с. 324 Попов В.Я., Тучин П.В., Файзулин Д.Х. и др. Отбор элитных деревьев сосны обыкновенной Архангельск. СевНИИЛХ, 2001. 24 с. Родин А.Р., Калашникова Е.А. Использование методов клеточной и генной инженерии для получения посадочного материала древесных пород. М.: МГУЛ, 1993. 90с. Орленко Е.Г. Методы ранней диагностики при оценке наследственных свойств плюсовых деревьев сосны. М.: ЦБНТИлесхоз, 1971. 47с. Шалаев Е.А., Третьякова И.Н. Индукция соматического эмбриогенеза у ели аянской в культуре in vitro. / Е.А. Шалаев, И.Н. Третьякова // Хвойные бореальной зоны. 2011. Т. XXYIII. № 1-2. С. 69 - 71. Шестибратов К.А, Лебедев В.Г, Мирошников А.И. Лесная биотехнология: методы, технологии, перспективы / КА. Шестибратов // Теоретический и научно-практический журнал. 2008. .№5. С 3 - 22. В.В. Воронин Мезенское лесничество, г. Мезень, Россия vasilvoronin@yandex.ru ВЕДЕНИЕ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА В ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСАХ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ, ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ В соответствии с учётом лесного фонда (2010 г.) притундровые леса Архангельской области занимают площадь 1,76 млн.га, из них 89 % находится в Мезенском лесничестве, 11 % - в Архангельском лесничестве. Поэтому предлагаемые к рассмотрению проблемы притундровых лесов в Мезенском лесничестве касаются в равной степени всех притундровых лесов Архангельской области. Датой образования лесхоза в Мезенском районе считается 20 сентября 1932 г., именно тогда был подписан приказ № 1 по Мезенскому районному лесному хозяйству Севкрая (основанием для 325 приказа послужило постановление президиума СевКрайисполкма от 04.06.1932г. №70 §12 п.1 и постановление Мезенского Райисполкома от 20.09.1932г). 10 января 1933 г. были утверждены штаты по Мезенскому райлесхозу (РЛХ) в количестве семи человек, из них управляющий – лесовод, счетовод, объездчик и четыре лесника. Лесники были закреплены за Дорогорским, Жердским, Бычьевским и Лампоженским сельскими советами. Как следует из документов того времени – основная работа райлесхоза сводилась к отпуску древесины потребителям (колхозам и населению), взиманию денег за древесину и контролю за лесозаготовками. Из архивных материалов (годовой отчёт за 1937 г.) следует, что в райлесхозе имелось имущество на общую сумму 1392 руб., при этом из лесных инструментов: буссоль, клейма разные 18 шт., 9 мерных крючков, две мерные ленты, компасы мелкие 9 шт. и готовальня. Из спецодежды имелись: совик и пимы (верхняя одежда и обувь из шкуры оленя), все имущество было приобретено в 1933 – 1936 гг. Из материалов по использованию лесосечного фонда за 1937 г. следует, что в ходе сплошнолесосечных рубок вырублено 517 га, при этом заготовлено 62,84 тыс. м³ ликвидной древесины, в том числе деловой 25,8 тыс. м³ и дровяной 36,04 тыс. м³. За 1937 г. райлесхозом получено лесных доходов на общую сумму 78,7 тыс. руб., из них 716 руб. получено от побочного пользования [1]. Годовой отчет райлесхоза за 1937 г. выполнен на типовых бланках, находится в хорошей сохранности в муниципальном архиве. Лесохозяйственное производство в Мезенском районе осуществлялось и во время Великой Отечественной войны. В 1944 г. в штате райлесхоза числилось девять человек (управляющий, объездчик, счетовод и шесть лесников). Согласно годовому отчету за год было отпущено древесины 13,2 тыс. м³, из них деловой 6,0 тыс. м³, получено лесного дохода 69,2 тыс. руб. В летний период был зафиксирован лесной пожар на площади 6,8 га. Для его тушения было привлечено 26 человек и три лошади, расходы по тушению составили 305 руб.. В 1944 г. райлесхозом было оформлено исковое заявление о взыскании госпошлины с колхоза «Огонёк» [2]. Вышесказанное говорит о том, что 326 даже в военное лихолетье лесное хозяйство в мезенских лесах велось на должном уровне. В соответствии с Постановлением Совмина СССР № 3193 от 9 сентября 1947 г. и приказом Министерства лесного хозяйства СССР № 529 от 13 октября 1947 г. была предпринята реорганизация Мезенского райлесхоза, и с 25 октября этого года утвердилось название «лесхоз», но уже с другим содержанием. В ходе преобразований на территории Мезенского лесхоза было образовано 6 объездов и 20 обходов. Штатная численность составила 15 человек, в том числе 9 лесников. Заработная плата лесника была 95 руб. в месяц, также выплачивались хлебные надбавки в размере 110 руб. План по отпуску древесины при сплошнолесосечных рубках (вырубаемая площадь 170 га) был доведен в объёме 17,2 тыс. м³, в т.ч. деловой древесины 7,9 тыс. м³, дровяной 9,3 тыс. м³. План по лесному доходу - в размере 100,0 тыс. руб. [3]. В 1947 г. появились нормативные документы по выделению береговых защитных полос. По рекам Мезень и Кулой, их ширина была определена 1,0 км, по реке Пеза – 0,5 км. Годовой отчёт лесхоза выполнен на обрывках бумаги, чувствуется тяжелое послевоенное время. 1948 г. явился значимым для лесхоза, т.к. произошли существенные изменения по территориальному устройству. От Пинежского лесхоза были приняты леса площадью 603,4 тыс. га (леса бассейнов рек Сояны, Кулоя, Совполья и Немнюги), а также от Беломорского лесхоза 49,0 тыс. га (Ручьи). Общая площадь лесхоза составила 3565,8 тыс. га, (в т.ч. лесопокрытой 1586,2 тыс. га). Необходимо отметить, что значительных изменений по площади до настоящего времени не было. Фактическая заготовка древесины за 1948 г. составила 38,8 тыс. га, из них деловой - 23,2 тыс. га. Основной объём древесины заготовлен при сплошнолесечных рубках (вырублено 345 га, заготовлено 35,0 тыс. м³). Выборочными рубками пройдено 64 га, заготовлено 3,8 тыс. м³. Основным заготовителем был Лешуконский леспромхоз, им было заготовлено 27,6 тыс. м³ [4]. Первые официальные сведения о лесоустройстве мезенских лесов появились в обзоре по лесам Архангельской и Вологодской губерний (1912 г.), где отмечалось, что к 1910 г. 25 % казенных лесов, 327 тяготеющих к г. Мезени были приведены в известность [5]. Далее информация о лесах пополнялась в различные годы. В 1912 г. устроена Ручьёвская лесная дача Золотицкого лесничества Мезенского уезда; В 1929 г. организована Мезенская лесоэкономическая экспедиция. Основная задача экспедиции - обследование лесных массивов тяготеющих к важнейшим путям транспорта, в данном случае к реке Мезень; В 1948 г. ВПО «Леспроект» проведены работы по аэрофотографированию мезенских лесов; В 1959 г. вторая лесоустроительная экспедиция Ленинградского аэрофотолесоустроительного треста в/о «Леспроект» провела лесоустройство, в результате которого, мезенские леса впервые получили полноценный Проект организации лесного хозяйства Мезенского лесхоза; В 1991 г. Архангельская лесоустроительная экспедиция провела лесоустройство, материалами которого специалисты Мезенского лесничества пользуются до сих пор; В 2008 году разработан и утверждён лесохозяйственный регламент, основные положения которого являются обязательными при ведении лесного хозяйства в настоящее время. Актуальные проблемы современного использования притундровых лесов Архангельской области можно свести к следующему. Крайне необходимо обновление (актуализация) материалов лесоустройства, т.к. действующий лесохозяйственный регламент Мезенского лесничества (2008 г.) не может эффективно работать без полноценного лесоустройства. Для проведения лесохозяйственных работ необходимо обновление картографических материалов, прежде всего планов лесонасаждений. Наиболее сильным антропогенным воздействием на притундровые леса в настоящее время является поиск и добыча полезных ископаемых. Наиболее активно эта работа осуществляется в западной части лесничества на территории Ручьёвского лесничества. Разработка алмазов на трубках им. М.В. Ломоносова и В. Гриба имеет 328 непредсказуемые последствия для окружающей среды, поскольку оценка воздействия, изложенная в ОВОС проекта, не может охватить всю глубину последствий техногенного воздействия на окружающие леса, находящиеся на границе своего ареала распространения. Площади района падения отделяющихся частей ракет (РП ОЧР) на территории Мезенского лесничества занимают 21 % от общей площади. В настоящее время (по сравнению с советским периодом) интенсивность использования РП ОЧР резко снизилась. Наиболее ценные обломки ракет, содержащие цветные металлы, вывезены на утилизацию. Вопрос о последствиях разлива химически активных и опасных компонентов ракетного топлива остаётся без ответа. Однако случаи загорания лесов от соударения ОЧР с землей в летний период неоднократно фиксировались работниками лесхоза в различные годы. Мезенские леса являются уникальными ещё и в том плане, что ежегодно на его территории производится зимний выпас домашних северных оленей. Леса несут дополнительную нагрузку от перегоняемых с территории Ненецкого автономного округа оленьих стад, численность которых в последние годы составляет 25,0 – 30,0 тыс. голов. В долгосрочной аренде у оленеводческих хозяйств в настоящее время находится 782,2 тыс. га лесных земель. С 1979 по 1989 гг. северное оленеводство в Мезенском лесхозе было организовано в форме подсобного хозяйства лесхоза, а пастухи – оленеводы включены в штат. В течение этого десятилетия численность стада колебалась от 200 до 900 голов оленей. Планировалось, что подсобное хозяйство будет базовым для развития северного оленеводства в Рослесхозе. Для обоснования этой деятельности для стада Мезенского лесхоза в 1986 г. были проведены изыскательские работы и рассчитана оленеёмкость пастбищ. Организация выпаса оленей в лесах требует научного подхода, в частности определения реальной оленеёмкости. Сегодня среди бригад, занимающихся выпасом оленей в мезенских лесах, наблюдается конкуренция за места выпаса, имеют место негативные последствия для лесов от выпаса оленей. Олени обкусывают вершинки и боковые ветки молодых сосен, в т.ч. в лесных культурах, а также «копытят» (нарушают) лесную подстилку. 329 Специфика притундровых Мезенских лесов определяла и развитие побочного пользования в лесхозе. В различные годы лесхозом производился отлов и сдача государству белой куропатки, заготовка мяса лося и северного оленя. Силами лесхоза велся вылов и сдача рыбы. Сейчас эти работы кажутся несовместимыми с лесным хозяйством, но данный вид деятельности может расцениваться как модель комплексного подхода к использованию природных ресурсов Севера. В лесхозе сохраняется высокая горимость лесов (табл.).. Таблица. Количество возникновения лесных пожаров на территории Мезенского лесничества (по пятилетиям) Годы 1961 – 1965 1966 – 1970 1971 – 1975 1976 – 1980 1981 – 1985 1986 – 1990 1991 – 1995 1996 – 2000 2001 – 2005 2006 – 2010 2011 Среднее за 50 лет Количес тво пожаров, шт. 42 50 114 35 64 120 35 41 75 21 12 Площадь пожаров, га 1644,5 458,0 4114,0 32,0 109,5 247,2 413,8 1248,5 3433,7 1371,6 1324,1 Средняя площадь пожара, га 39,2 9,2 36,1 0,9 1,7 2,1 11,8 30,5 45,8 65,3 110,3 24,3 Анализируя ситуацию с лесными пожарами в притундровых лесах, необходимо отметить, что основная причина возникновения пожаров это сухие грозы (в отдельные годы более 70 %), а в годы интенсивной работы космодрома «Плесецк» и падающие ступени ракет. В 2011 году средняя площадь пожара оказалась наибольшей за представленный период наблюдений, что явно говорит о том, что существующая система обнаружения и тушения лесных пожаров далека от оптимальной. Создание лесных культур в притундровых лесах сопряжено с трудностями природного естественного характера (весьма жесткие природно – климатические условия), а также трудностями социально – 330 экономического плана (бездорожье, отсутствие квалифицированной рабочей силы и техники для создания лесных культур). Согласно лесохозяйственному регламенту Мезенского лесничества 2008 г. Общая площадь лесных культур составляет 863 га, также имеются не сомкнувшиеся лесные культуры на площади 151 га, при этом площадь лесных культур составляет менее 0,1 процента от лесопокрытой площади. В 1974 г. был создан лесной питомник, в котором за 8 лет было выращено 900 тыс. кондиционных сеянцев сосны. Выращивание посадочного материала в Мезени было сопряжено с большими трудностями, главная сложность - использование привозных семян из более южных районов области, всходы которых постоянно поражались болезнями (снежное шютте). Последние годы лесные культуры в Мезенском лесничестве не создавались. Есть намерение возродить лесокультурное дело, на 2012 г. запланирована подготовка почвы под лесные культуры на площади 10 га. Согласно лесохозяйственному регламенту Мезенского лесничества здесь разрешены только выборочные рубки. Допустимый объем изъятия лесных ресурсов при всех видах рубок в 2011 г. составил 126,6 тыс. м³. Фактическая заготовка древесины произведена в объеме 49,9 тыс. м³. Расчетная лесосека использована на 39,4 %, по арендованным участкам - на 44,7 %. Начиная с 2009 г., на территории Мезенского лесничества (Совпольское участковое лесничество) лесные участки стали передаваться в аренду для коммерческой заготовки древесины. Площадь переданных в аренду лесов составляет 195472,0 га (6 % от общей площади лесничества). Лесозаготовки на территории Мезенского лесничества направлены в первую очередь на обеспечение деловой и дровяной древесиной местного населения и муниципальных объектов (школ, амбулаторий, клубов). Наибольшую проблему лесозаготовок в притундровых лесах составляет то, что ввиду очень малой протяженности дорог общего пользования площади рубок сконцентрированы в лесах возле населенных пунктов, которые уже многократно пройдены рубками. Леса, расположенные вдали от населенных пунктов и дорог общего пользования, практически не 331 вовлечены в хозяйственную деятельность, но при этом исполняют свою важнейшую природоохранную и климатозащитную функцию. Список литературы 1. Годовой отчёт по Мезенскому райлесхозу за 1937 г. – 36 с. 2. Годовой отчёт по Мезенскому райлесхозу за 1944 г. – 16 с. 3. Годовой отчёт по Мезенскому лесхозу за 1947 г. – 47 с. 4. Годовой отчёт по Мезенскому лесхозу за 1948 г. – 73 с. 5. Неволин О.А. и др. История Архангельского лесоустройства. Архангельск 2011. – 248с. С. Грек Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, г. Хабаровск, Россия dvniilh@gmail.com ИССЛЕДОВАНИЕ ТАКСАЦИОННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ НА ПРИМЕРЕ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД ЛЕСОВ КАМЧАТСКОГО КРАЯ Лесоматериалы круглые являются результатом поперечного раскроя стволовой части или хлыстов деревьев на сортименты. Для определения их объемов используют таблицы ГОСТ 2708-75 [4], предназначенные для всех видов круглых лесоматериалов, независимо от их принадлежности к древесной породе. Первоначально, до введения стандарта, таблицы объемов составляли для каждой породы отдельно. Однако вследствие небольшой разницы в объемах по породам, по сравнению с реальной погрешностью табличных значений, за единую основу принимали таблицы для ели, разработанные А. Крюденером [5]. Входными параметрами названных таблиц служат длина сортимента и его диаметр в верхнем отрезе. Объемы круглых лесоматериалов, как правило, определяют без коры, поэтому и входной диаметр измеряется без коры. Так как составленные ранее А. Крюденером таблицы объемов бревен (или любых других сортиментов) в коре и без коры давали 332 близкие значения, то по этой же таблице допускается определение объемов в коре при соответствующем измерении диаметра. Методика составления названных таблиц заключалась в детальном посекционном обмере бревен через 2 аршина (1,42 м), группировке данных по длине и диаметру и последующем графическом выравнивании усредненных объемов. Всего в основу существующих таблиц объемов были заложены обмеры 26 тысяч комлевых бревен (вероятно из срединных частей ствола) ели различных размеров. Так как диапазон размеров в таблицах составил по толщине от 6 до 120 см, а по длине – от 1,0 до 9,5 м, то, несмотря на большое число исходных данных, на каждый усредненный объем приходится не более 3-5 наблюдений. Поэтому точность этих таблиц оказалась не очень высокой. Результаты проверки объемов круглых лесоматериалов в различных насаждениях показали, что погрешность одного наблюдения может достигать от 25-30 % до 35-40 %, среднеквадратическая ошибка большого числа наблюдений составляет от 5-6 % до 12 %, тогда как для удовлетворения требований производства она не должна превышать 3-5 % [3]. Для отдельных регионов и разных древесных пород в зависимости от их биологических особенностей, условий произрастания и положения сортимента в той или иной части ствола не исключается также наличие систематических ошибок в определении объемов круглых лесоматериалов. Наиболее явственно различие между табличными и фактическими объемами проявилось для камчатских древесных пород, отличающихся не только большей сбежистостью ствола, но и большими объемами коры по сравнению с аналогичными породами деревьев из других районов страны [1]. Здесь, по предварительным данным, систематическая ошибка при использовании таблиц ГОСТ 2708-75 достигала в объемах без коры от минус 5 до минус 20 % и в коре – от минус 10 до минус 30 %, что послужило основанием для изучения этого вопроса, разработки региональных нормативов и более глубокого исследования закономерностей для оценки объемов круглых лесоматериалов. Для обработки и анализа использованы данные обмеров модельных деревьев камчатских пород в следующем количестве, штук: ели аянской - Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. Ex Carr. – 651, 333 лиственницы камчатской (л. курильской) – Larix kamtschatica (Rupr.) Carr. – 434, березы белой – (Betula platyphylla Sukacz.) - 201. Части стволов модельных деревьев по своему расположению и морфометрическим характеристикам условно разделены: на три категории сортиментов для наиболее ценных хвойных (комлевые, срединные и вершинные) и одну категорию для лиственных (срединные сортименты). Комлевым сортиментом считается нижняя часть ствола с явно выраженной сбежистостью в торцевом срезе, толщина которого не менее чем в 1,2 раза превышает диаметр сортимента, измеренный на расстоянии 1 м от этого торца. Пределы производственных размеров комлевых сортиментов составляют по диаметру верхнего отреза без коры от 18 до 60 см, по длине – от 3,8 до 13,5 м. Срединным сортиментом считается средняя часть ствола, не содержащая комля и вершины. Пределы размеров срединных сортиментов составляют по диаметру верхнего отреза без коры от 12 до 40 см, по длине – от 3,0 до 13,5 м. Вершинным сортиментом считается верхняя часть ствола, имеющая повышенную сучковатость и сбежистость не менее 1,0 см/м. Пределы размеров вершинных сортиментов составляют по диаметру верхнего отреза без коры от 6 до 15 см, по длине – от 3,0 до 7,0 м. На практике у хвойных визуально легко выделяются комлевые и вершинные сортименты, первые – по закомелистости, вторые – по небольшим размерам и сучковатости. Все прочие сортименты хвойных и все лиственные без исключения относятся к срединным. В сомнительных случаях практически следует использовать количественные придержки по абсолютному сбегу названных частей ствола. Теоретические модели комлевых, срединных и вершинных сортиментов хвойных после геометрически-аффинных преобразований исходных данных явно различаются по среднему относительному сбегу [2]. В стволовой части модельных деревьев были выделены комлевые, срединные и вершинные сортименты и произведен их обмер по двухметровым секциям. Для каждого сортимента были определены: объем, характеристика относительного сбега и нормальное видовое число. Объем вычислен из данных секционного обмера по сложной квадратурной формуле трапеций. Характеристика относительного сбега 334 определена как ряд отношений каждого из измеренных диаметров к одному диаметру в верхнем отрезе, принятому за базисный. Относительные диаметры соответствуют относительным длинам сортимента, общая длина которого принята за единицу. Нормальное видовое число (относительный объем) получено как частное от деления фактического (полного) объема сортимента на его цилиндрический объем по верхнему диаметру. Полный объем сортимента зависит как от его абсолютных размеров (длины и диаметра в верхнем отрезе), так и от формы той части ствола (комлевой, срединной, вершинной), в которой этот сортимент расположен. Абсолютные размеры определяют главным образом цилиндрическую часть объема сортимента. Объем наружной (конической, параболической, гиперболической) его части определяется формой ствола, которая характеризуется числовым значением абсолютного сбега (см/м). В свою очередь именно абсолютный сбег, по определению, зависит от соотношения диаметра и длины сортимента. Так как цилиндрическая часть объема сортимента не требует пояснений, а разницу в объемах сортимента при одинаковых размерах определяет значение абсолютного сбега, отношение диаметра в верхнем отрезе (см) к длине сортимента (м) выделили в качестве особого третьего параметра – параметра сбега (p). Диапазон значений параметров сбега в неизменных единицах (см/м) всех категорий сортиментов древесных пород Камчатки лежит в пределах от 0,75 до 11,0. В заданных пределах на примере комлевых сортиментов лиственницы курильской был выполнен анализ зависимости среднего относительного сбега от параметра сбега по следующим группированным значениям, см/м: 0,75; 1,06; 1,82; 2,92; 4,30; 6,20 [2]. При этом выявлена закономерность изменения относительного сбега в зависимости от соотношения диаметра и длины сортиментов. Чем меньше значение параметра сбега, тем больше относительная сбежистость и тем больше, соответственно, наружная часть относительного объема рассматриваемых отрезков. Такая закономерность характерна для всех сортиментов, не только из комлевых, но и из срединных, и из вершинных частей ствола всех пород. 335 Характер изменения нормальных видовых чисел аналогичен изменению сбежистости: чем меньше значение параметра сбега, тем больше сбежистость и тем больше значение видового числа. Такая закономерность также характерна как для вершинных, так для срединных и комлевых сортиментов. Во всех случаях, чем больше параметр сбега, тем меньше видовые числа отличаются от единицы, и, наоборот, при малых параметрах сбега (p << 4) значения видовых чисел начинают резко возрастать. Это означает, что толстые и короткие сортименты всегда ближе к цилиндрическому объему, чем длинные и тонкие. По положению в стволе при равных значениях параметра сбега комлевые сортименты в гораздо меньшей степени отличаются от цилиндрического объема, чем вершинные. Срединные сортименты занимают промежуточные значения. При больших значениях параметра сбега (p >> 4) значения видовых чисел вершинных, срединных и комлевых сортиментов сближаются между собой и в пределе приближаются к единице. В связи с эти закономерно возникает вопрос о возможности объединения их в области значений параметра сбега p = 5 ÷ 11 в единую модель. На первый взгляд, очевидно и преимущество такого объединения – отпадает необходимость разделять сортименты на категории по положению в стволе. Против единой линии регрессии можно привести следующие аргументы. Во-первых, к трем уже построенным моделям добавляется четвертая линия, действующая только в толсто-короткой области параметра сбега. Во-вторых, область пересечения значений абсолютных размеров разных категорий сортиментов при равных значениях параметра сбега незначительна по сравнению с областью всех допустимых значений диаметра и длины. Втретьих, объединение массива данных из разных категорий сортиментов в одно множество значений нормальных видовых чисел приводит к снижению значения коэффициента корреляции на 0,2 и влечет за собой соответствующее увеличение ошибок в определении объемов. Выравнивание нормальных видовых чисел с целью построения математических моделей выполнено по стандартной программе для восьми видов функций. Оценка аппроксимации производилась по наибольшему коэффициенту корреляции и наименьшей стандартной 336 ошибке уравнения. По этим критериям наилучшие показатели во всех случаях выявлены у гиперболической функции, затем по убывающей идут: кубическая парабола, степенная функция, парабола второго порядка и логарифмическая кривая. Уравнение прямой в этом ряду занимает последнее место после показательной и обратной функций, с отрывом от наибольшего коэффициента корреляции на 0,10 - 0,15. Наиболее результативной и корректной для аппроксимации видовых чисел оказалась гипербола. Она круто возрастает при малых значениях параметра сбега и плавно приближается к значению 1,0 (цилиндрическому объему) в правой части аргумента, что соответствует эмпирическим данным и не противоречит логике изменения значений объемов сортиментов. Любая другая из рассмотренных функций, в том числе и уравнение прямой, может действовать только в ограниченных пределах параметра сбега. Таким образом, установлена корреляционная зависимость изменения нормальных видовых чисел от параметра сбега с помощью гиперболической функции вида: fn = a + b/p, (1) где fn – видовое число; p – параметр сбега, см\м; a, b – эмпирические коэффициенты. Параметры гиперболических уравнений, описывающих изменения видовых чисел различных категорий сортиментов по породам, приведены в таблице. Подставив в стандартную формулу объема ствола вместо видового числа его функцию от параметра сбега (1), получим формулу для вычисления объемов сортиментов по диаметру в верхнем отрезе, длине и их соотношению (параметру сбега): v = 10-4 π/4 (a + b/p) d2l, (2) где – v - объем сортимента, м3; d - диаметр в верхнем отрезе, см; l длина, м. По формуле (2) при подстановке в нее параметров уравнений, приведенных в таблице, можно рассчитать объемы сортиментов в коре и без коры в указанных пределах действия аргументов. При расчетах используются диаметры верхнего отреза без коры. 337 Объемы коры сортиментов вычисляются как разность между объемами в коре и без коры. Выраженные в процентах от объема сортимента в коре, они составили в различных частях ствола ели аянской (Еа) от 16,2 до 23,0 %, лиственницы курильской (Лк) – от 10,8 до 26,3 %, березы белой (Бб) – от 14,1 до 16,6 %. Наибольшие объемы коры наблюдаются у комлевых сортиментов лиственницы курильской (23,5 - 26,3 %), наименьшие – у вершинных сортиментов лиственницы курильской – (10,8 - 17,4 %). Как правило, процент коры уменьшается с увеличением толщины сортиментов и увеличивается пропорционально их длине. Исключение составляют комлевые сортименты, в которых с изменением толщины от 18 до 60 см средние объемы коры незначительно возрастают у ели аянской от 17,0 до 17,3 %, у лиственницы курильской – от 24,4 до 25,8 %. Таблица. Параметры гиперболических уравнений связи видовых чисел с параметром сбега по категориям сортиментов и древесным породам Камчатского края Категории Древесная сортиментов порода Комлевые Еа Лк Срединные Еа Лк Бб Вершинные Еа Лк Коэффициенты: в коре / без коры a 1,236 1,020 1,448 1,062 1,094 0,928 1,194 0,949 1,125 0,972 1,073 0,904 0,745 0,665 b 2,216 1,847 1,050 0,876 2,720 2,146 1,663 1,401 1,681 1,373 3,101 2,350 2,522 2,739 Пределы действия Корреляция 0,792 0,796 0,467 0,527 0,842 0,837 0,635 0,658 0,734 0,747 0,734 0,747 0,667 0,685 Диаметр, см 18-60 Длина, м 3,8-13,5 12-40 3,0-13,5 6-15 3,0-7,0 При сопоставлении таблиц объемов в коре камчатских пород с таблицами ГОСТ 2708 - 75 оказалось, что для всех категорий сортиментов эти объемы в среднем выше табличных на 21,1 % у ели аянской, на 9,9 % - у лиственницы курильской и на 7,9 % - у березы белой. Превышение значений у тех же показателей для объемов без 338 коры в среднем составили у ели аянской на 17,1 %, у лиственницы курильской – на 5,0 %, у березы белой на 7,3 %. Для отдельных размеров и категорий сортиментов по породам эти данные могут значительно отличаться от средних. Так, например, в мелких длинных сортиментах превышение вычисленных объемов над табличными достигает 50 - 70 %, и, наоборот, в коротких крупных сортиментах различия в объемах не значительны, а в отдельных случаях даже принимают значения ниже табличных на 3 - 7 %. Оценка точности разработанных формул производилась путем сопоставления вычисленных объемов с объемами, найденными по данным натурных измерений. За истинные принимались значения, вычисленные по секционной формуле: v = 10-4π/8 Σ(di2 + d2i+1)(li+1 – li), (3) где di, di+1 - диаметры на концах секций, м; (li+1 - li) – длина секции, м. Для контроля выполнены обмеры модельных деревьев в количестве 45 штук каждой породы. В натуре выделены сортименты по категориям (комлевые, срединные, вершинные) и найдены их объемы. Вычислены ошибки: систематическая, квадратическая одного наблюдения и среднеквадратическая для всех случаев. При исключенной систематической ошибке получены следующие значения среднеквадратических ошибок одного наблюдения и для всех случаев, соответственно: ель аянская – комлевые сортименты 8,3 и 1,2 %, срединные – 16,4 и 2,5 %, вершинные 11,9 и 1,8 %; лиственница курильская – комлевые сортименты 11,8 и 1,8 %, срединные – 11,6 и 1,8 %, вершинные – 21,7 и 3,4 %; береза белая – срединные сортименты 14,5 и 2,3 %. Среднеквадратическая ошибка для всех случаев соответствует погрешности оценки объема заготовленной древесины 1 воза (партии) однородных сортиментов при следующих условиях: средний объем партии 25 - 30 м3, средний объем сортимента 0,6 м3. Таким образом, для достижения требуемой точности определения объемов сортиментов на Камчатке необходимо использовать региональные нормативы по породам и категориям сортиментов с учетом особенностей формы ствола и толщины коры. Причем объемы коры оказывают решающее значение на различие по породам. Предложенная методика расчета с использованием закономерности 339 изменениям видовых чисел по параметру сбега позволяет значительно сократить число исходных данных до 200 - 250 наблюдений при одновременном повышении точности определения объемов на 5-8 % по сравнению с аналогичными таблицами ГОСТ 2708-75. Аппроксимация значений видовых чисел с помощью гиперболической функции позволяет рассчитывать объемы сортиментов в непрерывном диапазоне и автоматизировать этот процесс. Список литературы Грек В.С. Таксационные особенности камчатских хвойных и их использование в оценке древесных ресурсов / В.С. Грек // Использование и воспроизводство лесных ресурсов Дальнего Востока: сб. тр. / ДальНИИЛХ. – Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1988. – Вып. 30. - С. 76 - 82. Грек В.С. Определение объемов древесины и коры в круглых лесоматериалах из древесных пород Камчатки / В.С. Грек, Е.Ю. Лысун, Е.А. Артемова // Научные основы лесохозяйственного производства на Дальнем Востоке: сб. тр. / ДальНИИЛХ. – Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1991. - Вып. 33. - С. 53 - 62. Захаров В.К. Лесная таксация / В.К. Захаров. - М.: Лесная промышленность, 1967. - 406 с. ГОСТ 2708-75. Лесоматериалы круглые. Таблицы объемов. – М., 1975. - 34 с. Тюрин А.В. Таксация леса / А.В. Тюрин. - М.: Гослесбумиздат, 1945. - 376 с. В.А. Гущин, Д.Н. Торбик, Л.Г. Гоголева, А.В. Дворяшин Северный НИИ лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия dn.torbik@mail.ru ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИННОВАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЕСТЕСТВЕННОГО 340 ВОССТАНОВЛЕНИЯ ХВОЙНЫХ ПОРОД НА ВЫРУБКАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. В результате длительного проведения сплошных рубок в хвойных лесах на месте коренных высокопроизводительных сосняков и ельников сформировались менее продуктивные, низкокачественные леса из осины и березы. Это не отвечает интересам общественной потребности, резко снижает эффективность лесопользования и качества лесов. За последние 40 лет смена пород (по данным лесоустройства) в Архангельской области отмечена на 3,9 млн. га вырубок или 19 % площади всего лесфонда. Если учесть, что в среднем ежегодно сплошными рубками проходили 120-130 тыс. га, то общая площадь рубок за 40 лет составила 4,8-5,2 млн.га. Таким образом, отношение вырубок со сменой пород к общей площади рубок составило 75-81 %. Это указывает на необходимость разработки и внедрения научнообоснованной инновационной системы лесохозяйственных мероприятий по обеспечению естественного восстановления хвойных пород на вырубках Европейского Севера России. С лесоводственной и экономической позиций восстановление хвойных пород путем содействия естественному возобновлению оправдано. Это является малозатратным, не уступающим по качеству мероприятием по сравнению с производством лесных культур. Проводимые в настоящее время мероприятия по содействию естественному возобновлению не обеспечивают воспроизводство лесов, поскольку не имеют системного подхода и последовательности проведения. Также не всегда учитываются лесоводственные требования при проведении рубок и мероприятий по содействию возобновления, объемы проведения данных мероприятий недостаточны. Это подтверждается данными учета лесного фонда, материалами лесоустройства. Нами разработана инновационная система лесохозяйственных мероприятий по обеспечению восстановления хвойных пород на вырубках Европейского Севера РФ. Она представляет собой научнообоснованный комплекс лесоводственно-экономических мер и включает в себя: способы рубок; сохранение благонадежного хвойного 341 подроста и уход за ним; оставление части древостоя при проведении несплошных рубок (сопутствующее лесовозобновление); оставление источников семян; минерализацию почвы; очистку мест рубок; регулирование породного состава за счет проведения рубок ухода; создание лесных культур при отсутствии гарантий естественного возобновления; частичную мелиорацию на вырубках с сильно увлажненной почвой. Система лесохозяйственных мероприятий разработана с учётом типа леса, породы, возрастной структуры древостоя, наличия предварительного возобновления хвойных пород под пологом насаждений. Лесоводственный эффект предложенной системы лесохозяйственных мероприятий. 1. Сохранение подроста и тонкомера при проведении лесозаготовок обеспечивает восстановление леса на вырубках хвойными породами, ускоряет срок выращивания спелой древесины на 20–30 лет, увеличивает размер пользования лесом и повышает производительность таежных лесов. Сохраненный подрост хвойных пород обладает более высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам, в частности, к заглушению лиственными породами по сравнению с лесными культурами и последующим возобновлением. 2. Выборочные рубки имеют ярко выраженный лесоводственный эффект: сокращается период лесовыращивания, уменьшается возможность смены породного состава, обеспечивается постоянство пользования лесом. Поскольку площадь всегда покрыта лесом, лес непрерывно выполняет свои защитные функции, сохраняется биологическое разнообразие, сокращается оборот рубки на 40-50 лет. Среднегодичный прирост увеличивается в 1,5-2,0 раза [1]. 3. Постепенные рубки по лесоводственному эффекту перед сплошными рубками имеют следующие преимущества: сохранение лесной среды, почвенного плодородия; рациональное использование древесины; создание благоприятных условий для предварительного, сопутствующего и последующего естественного возобновления; сокращение оборота рубки на 20-40 лет [1]. 342 4. Оставление источников семян на вырубках. Семенники, помимо своей основной роли, выполняют климаторегулирующую и гидрологическую функции, являются страховым резервом на случай гибели молодняков. Предпочтение следует отдавать групповым обсеменителям, так как они создают хорошие условия для перекрестного опыления, также повышается их ветроустойчивость. Сокращают период лесовозобновления хвойных на 10-15 лет. 5. Минерализация почвы. При проведении минерализации почвы в сочетании с оставлением семенников повышается эффективность лесовозобновления ценными хвойными породами. Кроме улучшения условий для лесовозобновления, минерализация почвы играет положительную роль в противопожарном отношении. 6. Очистка лесосек от порубочных остатков. Данное мероприятие включает в себя оправку подроста, вырубку сильно поврежденного тонкомера, уборку неликвидной древесины и валежа. Целью очистки является уменьшение пожарной опасности, улучшение санитарного состояния леса, создание благоприятных условий для лесовозобновления. 7. Рубки ухода за лесом. Общей задачей рубок ухода является повышение продуктивности лесов путем формирования хозяйственноцелесообразного породного состава, качества древесины и древостоев, сокращение периодов лесовосстановления и лесовыращивания. При их систематическом проведении в березово-еловых насаждениях к возрасту спелости можно повысить продуктивность ельников в зависимости от типа леса в 1,5–2 раза, в березово-сосновых насаждениях на 15–25 %. Под влиянием рубок ухода предотвращается смена пород, улучшается товарная структура древостоя и повышается качество лесов в целом [2]. 8. Лесомелиорация почв. Действенным, но малоприемлемым в производственных условиях мероприятием, является мелиорация почв – частичное осушение вырубок. Осушение вырубок целесообразно во влажных черничных и долгомошных типах леса. Данное мероприятие трудновыполнимо по экономическим соображениям. Экономическая оценка системы лесохозяйственных мероприятий 343 Экономическая оценка данной системы осуществляется на основе концепции, которая на производстве практически не используется. Основные положения концепции следующие: – соблюдение принципа непрерывного и неистощительного лесопользования на территории хозяйственных объединений лесов; – соблюдение принципа единства лесоводственно-экономических факторов, обеспечивающих повышение эффективности лесовосстановления, продуктивности и качества будущих лесов после рубки; – целесообразность проведения лесоводственно-экономического обоснования. Экономическая оценка проводилась для пяти реально возможных и имеющих место в лесопользовании вариантов лесовосстановления и ведения хозяйства на Европейском Севере (рис.). Итоговые результаты экономической оценки для базовых условий даны в таблице. Для других условий используются поправочные коэффициенты, которые учитывают весь комплекс нормообразующих факторов. В качестве основного критерия экономической оценки системы лесохозяйственных мероприятий была принята величина прибыли у производителя, которая может быть получена за один год оборота рубки с единицы площади, то есть руб./ га в год [1]. По итогам экономической оценки следует отметить высокую эффективность IV, III, и II вариантов по сравнению с I вариантом. Так, по показателям основного критерия (П=Ц-С, руб./ га в год) IV вариант в 4,3 раза, III − 3,3, II в 2,6 раза эффективнее чем I-й вариант. Это подтверждается и дополнительными оценочными показателями, принятыми в качестве вспомогательных (П/С; П/К; П/Р). Последнее место по эффективности занимает I вариант, то есть экстенсивное ведение хозяйства, когда мероприятия по лесовосстановлению и лесовыращиванию вообще не проводятся. Это объясняется тем, что среднегодовой объем пользования (м3/га в год) и цена лиственной древесины в данном варианте намного ниже по сравнению с другими вариантами. Следует отметить, что при условии надлежащего ухода за березой естественного возобновления с целью получения фанерного кряжа эффективность I варианта возрастает. Особо следует подчеркнуть, что лесовосстановление путем создания 344 лесных культур и лесовыращивание хвойных пород (V вариант) тоже эффективнее в 2,5 раза, чем I вариант, хотя другим вариантам уступает. 345 Система способов лесовосстановления по вариантам I вариант II вариант Естественное лесовосстановление после сплошных рубок Естественное лесовосстановление от оставленных источников семян после сплошных рубок Последующее лесовозобновление идет без участия человека Минерализация почвы полосами после рубок, с учетом типов леса III вариант Сохранение хвойного подроста, тонкомера при сплошных рубках Рубки ухода (в молодняках, прореживание, проходные рубки) Формируются лиственные насаждения с единичным участием хвойных Формируются хвойные насаждения с участием лиственных до 2-х единиц Уход за подростом и тонкомером после рубок Рубки ухода (проходные) IV вариант Сохранение и оставление на доращивание части древостоя при несплошных рубках Уход за оставленным на доращивание древостоем, тонкомером и подростом V вариант Искусственное лесовосстанов ление за счет лесных культур Создание лесных культур и 2-х кратный уход Формируются хвойные насаждения с участием лиственных до 2-х единиц Формируются хвойные насаждения с участием лиственных до 2-х единиц Рубки ухода (в молодняках, прореживание, проходные рубки) Формируются хвойные насаждения с участием лиственных до 2-х единиц Рис. Система способов лесовосстановления по вариантам (необходимость V варианта: сравнительная экономическая оценка с другими вариантами) 346 Таблица. Экономическая оценка способов лесовосстановления по вариантам ведения хозяйства № п/п Наименование показателей 1 Оборот рубки 2 Среднегодовой объем пользования 3 Стоимость заготовляемой древесины без НДС Единицы измерения Условные обозначения Способы лесовосстановления по вариантам ведения хозяйства I II III IV V лет О 80 110 80 50 100 м3/га в год Р 2,12 2,36 2,87 2,80 2,60 руб./га в год Ц 1226 1697 2063 2013 1869 руб./га в год С 1064 1272 1519 1304 1456 лесовосстановление + рубки ухода руб./га в год К 1346 1690 1973 1775 1883 6 Прибыль от реализации древесины руб./га в год П=Ц-С 162 425 544 709 413 7 Прибыль на единицу себестоимости (рентабельность) руб./руб. П/С 0,15 0,33 0,36 0,54 0,28 8 Прибыль на единицу капиталовложений (рентабельность) руб./руб. П/К 0,12 0,25 0,28 0,40 0,22 9 Прибыль на единицу заготовленной древесины руб./м3 П/Р 76 180 189 253 159 10 Срок окупаемости капиталовложений лет К/П 8,3 4 3,6 2,5 4,5 5 3 2 1 4 (франко-пункт отправления) 4 Себестоимость заготовки древесины + лесовосстановление + рубки ухода + отвод лесосек 5 Капиталовложения на заготовку древесины + 11 Предлагаемая очередность способов лесовосстановления Примечание: себестоимость заготовки древесины определена с учетом вывозки её до пункта отправления (80 км), содержания дорог и строительства временных усов, оплаты древесины на корню и накладных расходов (франко-пункт отправления) 347 Таким образом, лесные культуры целесообразно создавать там, где невозможно обеспечить за десятилетний период после рубки естественное восстановление хвойных пород. Не следует оставлять вырубки под экстенсивное ведение хозяйства (I вариант). Экономическая оценка показала, что внедрение системы лесохозяйственных мероприятий по обеспечению естественного восстановления хвойных пород на вырубках (варианты IV, III, II) по сравнению с экстенсивным ведением хозяйства (вариант I) позволит следующее: − увеличить среднегодовой объем пользования в 1,1- 1,4 раза; − стоимость заготовляемой и реализуемой на рынке древесины увеличивается в 1,4 -1,7 раза, а прибыль в 2,3-3,3 раза; − снизить текущие затраты в 1,2 -1,4 раза, а капиталовложения в 1,2-1,5 раза. Повышается рентабельность текущих затрат и капиталовложений в лесопользовании соответственно в 1,9-3,6 и 1,8-3,3 раза, увеличивается размер прибыли на 83 – 177 млн. руб. на 1 млн. м3 заготовленной и реализуемой древесины. Это есть результат снижения текущих затрат на 27,3-37,1 млн. руб., капиталовложений на 52,5-81,1 млн. руб. и увеличения стоимости реализуемой 1 млн. м3 древесины на 140 млн. руб. за счет повышения качества заготовляемой древесины. Таким образом, внедрение предложенной системы лесохозяйственных мероприятий позволяет снизить затраты и повысить эффективность лесопользования на Европейском Севере России. Целесообразно ее широкое использование в регионе. Для этого следует разработать экономические, организационные и правовые механизмы внедрения. Одним из экономических и организационных инструментов может быть разработка дифференцированных нормативов затрат, расчетно-технологических карт и бизнес-планов по совершенствованию и обоснованию проведения различных вариантов ведения хозяйства, которые обеспечат реализацию принципа непрерывного лесопользования и устойчивое управление лесами. Список литературы 1. Чибисов Г.А, Гущин В.А, Фомин А.П., Захаров А.Ю. Лесоводственная и экономическая эффективность рубок ухода: практ. пособие 2-е изд., испр. и доп. Архангельск: Изд-во С(А)ФУ. 2011. 108 с. 348 2. Чибисов Г.А. Рубки главного пользования и лесовосстановление в лесах Европейского Севера. Архангельск. 2006.79 с. Н.А. Демидова Северный НИИ лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия forestry@ptl-arh.ru ПЕРСПЕКТИВЫ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ НОВЫХ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ Притундровые леса - район, где отсутствует многолетний опыт посадок переселённых деревьев и кустарников. Этот недостаток может быть компенсирован анализом имеющихся данных интродукции существующих коллекций. Из немногих центров интродукции древесных растений на Крайнем Севере России, в первую очередь, нужно назвать Полярно-альпийский ботанический сад-институт Кольского филиала РАН, расположенный в горном массиве Хибин, на северном пределе тайги (основан в 1931 г.). В настоящее время коллекция древесных интродуцентов насчитывает 913 образцов: 450 таксонов, 405 видов, 70 родов, 30 семейств [1]. В подзоне северной тайги находятся два интродукционных центра. Одним из них является дендрарий Северного (Арктического) федерального университета (б. Архангельского государственного технического университета, основан в 1934 г.), на небольшой площади которого (1.6 га) произрастает 212 видов деревьев и кустарников. Другим - дендрологический сад ФБУ «СевНИИЛХ» (основан в 1961 г.), коллекция деревьев и кустарников которого в настоящее время насчитывает 625 видов, 74 родов, 32 семейства. Введение в культуру новых древесных видов в условиях Крайнего Севера затрагивает вопросы возможности выращивания деревьев и кустарников на пределе и за пределом их ареала, и создания в этих условиях устойчивых растительных групп разного целевого 349 назначения, а также возможности и перспективы обогащения бедной северной арборифлоры инорайонными видами деревьев и кустарников. Зона притундровых лесов в Европейской части страны занимает полосу шириной от 40 до 130 километров в Мурманской, Архангельской областях и в Республике Коми. В Архангельской области она составляет 12,4 % от общей площади, к которой отнесены Мезенский муниципальный район и северная часть Приморского муниципального района (в границах Золотицкого участкового лесничества Архангельского лесничества). Интенсивное использование природных богатств Крайнего Севера, создание мощной инфраструктуры в производственной и социальной сферах и решение сложной проблемы адаптации приезжего населения заставляет по-новому оценивать роль и значение интродукции древесных растений в этом регионе. Анализ распространения древесных растений в условиях интродукции свидетельствует, что многие виды прочно вошли в культуру, дали начало множеству сортов и широко используются человеком, обеспечивая тем самым их сохранность. На основе имеющегося опыта интродукции древесных видов, экологических факторов и с учётом степени освоенности территории Европейского Севера России, нами разработано интродукционное районирование территории (Демидова, Нилов, 2012 – в печати), при этом выделено двенадцать интродукционных районов. Районы объединяют наиболее близкие по климату, растительному покрову и рациональным вариантам лесовосстановления территории. В разных районах существенно различны тепло- и влагообеспеченность, режим вегетации и зимовки растений. В зоне притундровых лесов нами выделено два интродукционных района: Северный район характеризуется суровыми климатическими условиями. Средняя годовая температура от -3.5°С до -5.0°С. Средняя продолжительность вегетационного периода около 100 дней, безморозного периода – 50–90 дней. Лето прохладное и умеренно прохладное, избыточно влажное. Годовая сумма осадков 300–500 мм. Средняя высота устойчивого снежного покрова (по Г. Д. Рихтеру) 20– 350 30 см. Почвы – тундрово- и торфяно-глеевые. Многолетняя мерзлота. Зона тундры и притундрового редколесья Предсибирской провинции [2]. На базе освоения месторождений нефти, газа и угля формируется Тимано-Печорский территориально-производственный комплекс. Городское население – около 50 тыс. жителей (Нарьян-Мар, Мезень). Использование интродуцированных растений ограниченное, только для целей озеленения. Инто-Воркутинский район. Район с наиболее суровыми климатическими условиями. Среднегодовая температура воздуха от 3.5°С до -6.3°С. Зима холодная, лето умеренно прохладное, избыточно влажное. Вегетационный период продолжается в среднем 90–111 дней, безморозный – 52–69 дней. Годовая сумма осадков составляет 400–600 мм. Средняя высота устойчивого снежного покрова 20–50 см. Почвы тундровые глеевые. Сюда относятся притундровые и северотаежные леса Предсибирской провинции. Воркутинский угольный бассейн. Городское население около 180 тыс. жителей (Воркута, Инта). Здесь имеется большая потребность в посадочном материале для озеленения, а также для рекультивации терриконов, горных отвалов и бывших карьеров. Проведенные в дендрологическом саду ФБУ «СевНИИЛХ» исследовательские работы по испытанию инорайонных древесных растений свидетельствуют о больших возможностях введения в культуру новых древесных видов. Изучение более 800 интродуцентов позволило отнести к числу перспективных в условиях Севера около 300 видов, что дало возможность разработать ассортимент древесных растений, рекомендуемых для озеленения населенных пунктов региона [3]. Он включает около 140 видов растений, в том числе деревья высокие (высотой более 15 м); деревья низкие (до 10–15 м), иногда растущие кустовидно; кустарники высокие (высотой более 2 м), средней высоты (1–2 м) и низкие (до 1 м), а также лианы. В дальнейшем ассортимент деревьев и кустарников для нужд лесного хозяйства уточнялся, и в настоящее время включает 112 видов, из них: 46 деревьев и 66 кустарников [4]. Все рекомендуемые древесные растения по ряду признаков (приспособленность к климату Севера, устойчивость в городских 351 условиях, степень декоративности, функциональное назначение) подразделены на три группы: 1. Растения основного ассортимента. Предназначаются для создания основной массы городской зелени, из них должны формироваться остовы групп, большинство уличных аллей, живые изгороди, массивы городских и пригородных парков. Растения основного ассортимента должны преобладать в городских посадках, составляя не менее 60 % в общем составе зеленых насаждений. В основной ассортимент включены наиболее декоративные деревья и кустарники местной флоры и совершенно устойчивые в условиях Севера интродуценты. В эту группу входят как высокие деревья, такие как: Betula pendula, B.pubescens, Larix sibirica, L.sukaczewii, Populus suaveolens, P.newesis, так и низкие: Tilia cordata, Sorbus aucuparia, Malus pallasiana, M.baccata, а также кустарники: Cratatgus chlorosarca, C.sanginea, C.maximowiczii, Lonicera tatarica, Syringa amurensis, Viburnum opulus, Rosa majalis, R.rugosa, Spirea salicifolia, S.media и др. 2. Растения дополнительного ассортимента. Рекомендуются для декоративной отделки основных пород в посадках разного типа на большинстве озеленяемых объектов. Высоко декоративные растения этой группы могут быть использованы и для создания некоторых особо ценных или специально выделяемых зеленых объектов (например, для внесения эффектного разнообразия в общий облик городского микрорайона, района или квартала). Это цветущие породы: Malus cerasifera, M.prunifolia, Padus virginiana, P.racemosa, Sorbus intermedia; породы с необычной окраской листвы – Hippophae rhamnoides, Elaeagnus argentea; некоторые клены Acer negundo, A.ginnala, A.tataricum с яркой осенней окраской или обладающие иными особенностями. Растения дополнительного ассортимента в целом должны составлять около 30 % в общем составе городских насаждений. Дополнительный ассортимент включает вполне устойчивые на Севере интродуцированные деревья и кустарники, а также некоторые растения местной флоры, из-за меньшей декоративности или худшей 352 приспособляемости к городским условиям не вошедшие в основной ассортимент. 3. Растения редкого использования. Предназначаются к использованию на особо ценных объектах для придания им неповторимого колорита, но могут применяться и на рядовых объектах озеленения в качестве отделочных пород. Группа включает древесные растения, которые в целом не должны превышать 10 % в общем составе городских насаждений. Эта группа растений в основном представлена интродуцентами, многие из которых в суровые зимы могут в той или иной степени повреждаться морозом. Их целесообразно размещать лишь на тех объектах озеленения, где гарантированы соответствующие мероприятия ухода: обрезка обмерзших побегов, замена выпавших экземпляров, подкормка и др. Из-за возможного выпада растений этой группы в годы с особо неблагоприятными погодными условиями их не рекомендуется использовать для создания аллей, живых изгородей, массивов. Таким образом, использование древесных растений в культуре на Крайнем Севере имеет перспективы, что подтверждено многолетними исследованиями. Предложен список деревьев и кустарников, достаточно перспективных для выращивания в суровых условия Севера. Список литературы 1. Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Николая Александровича Аврорина КНЦ РАН. – Режим доступа: http://www.pabgi.ru/collection.html 2. Корчагин А.А., Нейштадт М.И. Растительность // Север Европейской части СССР – М.: «Наука», 1966. – С. 212–256. 3. Нилов В.Н. Рекомендации по ассортименту древесных растений для озеленения городов и поселков Севера. – Архангельск: АИЛиЛХ. – 1981. – 19 с. 4. Демидова Н.А. Использование деревьев и кустарников в лесном хозяйстве Европейского Севера // Проблемы лесоведения и лесоводства. – Архангельск: С(А)ФУ, 2010. – С. 71–74. 353 Л.А. Казаков1, А.Н. Кизеев1, Г.В. Вишняков2, В.А. Чамин1 1 Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН, г. Апатиты 2 Комитет по лесному хозяйству Мурманской области г. Мурманск, Россия ДЕГРАДАЦИЯ КУЛЬТУР СОСНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА НА ТЕРСКОМ ПОБЕРЕЖЬЕ БЕЛОГО МОРЯ Обсуждению причин безлесья тундры было посвящены много работ, которые выполнялись еще в XIX веке. Одной из первых гипотез о причинах отсутствия высокоствольных древесных форм на тундре была теория о физиологической сухости почв. Древесная растительность в этих условиях испытывает дефицит влаги, т.к. корни растений, находясь в холодной почве, не могут поглощать влагу, несмотря на ее обилие. Эта точка зрения была наиболее популярна у исследователей растительности северных широт вплоть до середины XX века, и ее, в частности, поддерживал такой известный ученый, как Б.Н. Городков (1929, 1935). Теория физиологического иссушения побегов в зимний период впервые была высказана финским ботаником А. Кильманом, проводившим исследования в Кольской Субарктике. Он считал, что главным фактором, обуславливающим безлесье тундры, является длительное зимнее иссушение деревьев (цит. по В.В. Крючкову, 1978). Рост деревьев у северной границы леса обусловлен не свойствами почвы, а климатическими факторами. Длительное высыхание молодых побегов в такое время, когда пополнение испаряющейся влаги невозможно, приводит к отмиранию побегов, образованию уродливых форм деревьев и может вызывать их гибель, особенно у северных и верхних пределов. В.В. Крючков посвятил проблеме безлесья тундры и возможностям активного его преодоления всю основную часть своей творческой деятельности. Этому была посвящена его докторская 354 диссертация (Крючков, 1975) и многочисленные публикации, основанные на экспериментальных работах, выполненных в различных районах Евро-Азиатской Субарктики. Особо важно, что эти опыты были начаты в горной тундре Хибинского массива. Доказано, что основным лимитирующим фактором распространения древесной растительности на верхнем пределе является неблагоприятный ветровой режим (Крючков, 1957). В искусственно созданных защитных сооружениях высаженные деревья развивались нормально, при их снятии погибали или превращались в кустовидные формы. Показательно, что первой из высаженных хвойных пород погибла сосна, имеющая большую поверхность хвойного аппарата, и вследствие этого подверженная большему иссушению. Побережье Белого моря на Кольском полуострове не входит в тундровую зону. На большей его части хвойный лес произрастает непосредственно на береговой зоне, и лишь в устье реки Варзуги образуется полоса тундры. Ширина этой полосы в районе с. Кузомень составляет всего 0.5 км. По мере продвижения на восток безлесная территория увеличивается вблизи горла Белого моря до 2 км, смыкаясь с тундровой полосой северной части Кольского полуострова. Изменения условий произрастания древесной растительности связано со значительным ухудшением климатических факторов. Среднегодовая температура воздуха изменяется в пределах от +0.5 С в районе пос. Умба до -1 С в с. Пялица. Резко возрастает в этих пределах и ветровая нагрузка. Число дней с силой ветра более 15 м/с увеличивается с 25 до 40 дней в году (Яковлев, 1961). Район с. Кузомень находится в средней части полуострова, где среднегодовая температура воздуха составляет 0.5 С, число дней с сильным ветром приближается к максимальным для Мурманской области значениям. В.В. Крючков (1978) включал всю тундровую зону Кольской Субарктики в полосу относительного безлесья тундры, в которой отсутствие деревьев объясняется не по причине недостатка тепла, а изза влияния постоянной ветровой нагрузки и зимнего иссушения хвои и побегов. Здесь идет интенсивное образование стланиковых, кустовидных и ползучих форм древесных растений. Северную границу 355 леса здесь образуют не хвойные породы, а береза, побеги которой способны сохраняться в экстремальных условиях среды. Ель сибирская выживает только в долинах рек, где деревья защищены от ветра. Сосна обыкновенная форма лапландская, как менее устойчивая к зимнему иссушению порода, по этой причине на северную границу леса на Кольском полуострове не выходит. Работы по облесению приморской тундры на Терском побережье были начаты еще в 60-е годы прошлого столетия. На территории Варзугского лесничества Терского лесхоза, лесфонд которого входит в I группу лесов, никогда не проводились сплошные концентрированные рубки. Площадей горельников здесь очень мало. Лесокультурный фонд практически отсутствовал, что вынуждало работников лесного хозяйства, обязанных выполнять план лесокультурных работ, заниматься облесением редин и безлесных участков приморской полосы. До начала работ по лесомелиорации Кузоменских песков было создано более 200 га лесных культур посевом и посадкой. В качестве главной породы была использована только сосна обыкновенная. В 1985 г. были начаты работы по фитомелиорации Кузоменских песков, расположенных в устье реки Варзуга. В настоящее время здесь создано 80 га сплошных противоэрозионных насаждений и 23 га защитной лесной полосы вдоль правого берега реки Варзуга. Во всех посадках была использована также сосна обыкновенная. Выбор сосны как основной породы, объясняется несколькими причинами. Данная территория сформирована естественными морскими и речными элювиальными отложениями, на которых сформировались и до настоящего времени произрастают чистые сосновые древостои. Другие древесные породы (ель и береза) присутствуют в них только в качестве примесей. По оценке лесоустроителей данные древостои имеют нормальное развитие и полностью соответствуют климатической зоне. Лесное хозяйство все эти годы было ориентировано в лесокультурных работах только на использование сосны. Заготовка семян производилась только с сосновых деревьев. В теплицах выращивался посадочный материал сосны. Культуры других пород (ель, лиственница) практически в данном хозяйстве не применялись. 356 Сосновые естественные древостои, примыкающие к побережью, имеют следующую таксационную характеристику: состав 10С, 5а бонитет, VIII класс возраста, полнота – 0.3-0.4. В них четко выражена разновозрастная структура, представленная двумя поколениями. Под влиянием деятельности человека старшее поколение сосен, сохранившихся в период регулярной пастьбы оленей, состоит в основном из единичных низкорослых деревьев. Второе поколение сформировалось после прекращения выпаса оленей и имеет групповой характер. Одной из особенностей второго поколения является одинаковая высота деревьев в среднем 8 м. Часть из них уже превышает по высоте основной полог старшего поколения, за счет более интенсивного роста сосны в группах деревьев. Культуры сосны, созданные посевом в 60-е годы в возрасте 13-14 лет имели среднюю сохранность 98%. Средняя высота культур составляла 51 см, а наиболее развитые деревья в этом возрасте достигали высоты 1 м (Казаков, 1976). Состояние культур в дальнейшем оценивалось как удовлетворительное и на всей площади они были переведены в покрытую лесом площадь. Противоэрозионные культуры на бугристых песках к 20-летнему возрасту достигли высоты 4 м. Перевод культур в лесопокрытую площадь стал возможен уже в возрасте 10 лет, когда средняя высота саженцев достигла более 1.5 м (Чмыр, Казаков и др., 2009). Прирост искусственных насаждений на большинстве участков превышал прирост естественных древостоев одного и того же возраста. Вплоть до 2005 г. состояние естественных древостоев и культур оценивалось как удовлетворительное. Признаков массового повреждения сосны не наблюдалось. На единичных участках культур сосны были выявлены саженцы с повреждениями хвои снежным шютте. На всей территории культур своевременно проводились мероприятия по уходу за посадками и посевами. Были проведены осветления и прореживания в возрасте культур до 20 лет. Все зараженные экземпляры складировались и сжигались. Первые признаки повреждения хвои, расположенной выше снежного покрова в культурах и в естественных древостоях были обнаружены в 2005 г. Полной гибели деревьев в тот период еще не наблюдалось. В 2006-2007 г.г. явления повреждения хвои начали 357 приобретать более массовый характер. В 2008 г. были обнаружены повреждение хвои и гибель деревьев на площади более 15 га в культурах, созданных на эродированных площадях. В тот же год было установлено, что культуры сосны 70-х годов на притундровой полосе вдоль моря погибли на площади 55 га. При этом было установлено, что наиболее подверженными повреждению оказались культуры, заложенные на открытых участках в полосе вдоль моря. Степень повреждения была выше в самых крайних рядах культур. По мере удаления от открытого пространства степень повреждения снижалась. В загущенных групповых культурах полностью погибшие деревья были только на южной наветренной части. При оценке повреждений на различных участках культур была выявлена полная или частичная гибель культур, созданных привозным посевным и посадочным материалом. В удовлетворительном состоянии оказались культуры, созданные дичками и посевы из местных семян, собранных Варзугским лесничеством. Данные повреждения первоначально связывались только с физиологическим иссушением хвои в позднезимний и ранневесенний периоды, когда в конце марта и начале апреля наблюдались сильные и длительные оттепели. Особенно продолжительная, в течение недели, оттепель была в конце марта - начале апреля 2008 г., когда температура воздуха поднималась до +5-6 С. В этот же период скорость ветра достигала 15 м/с и наблюдалась интенсивная солнечная инсоляция. Для установления причин повреждения и гибели культур и естественных древостоев Полярно-альпийским ботаническим садоминститутом была разработана научная тема «Эколого-физиологические аспекты деградации сосновых насаждений на побережье Белого моря». К работе были привлечены специалисты-лесопатологи Центра защиты леса Ленинградской области, Санкт-Петербургской лесотехнической академии и Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН. В ходе обследования было выявлено, что поражение хвои сосны вызвано в основном обыкновенным шютте (Lophodermium seditiosum). В незначительном количестве встречалось поражение грибами Lophodermium pinastri и Lophodermium sulcigena а 358 также грибом Phacidium infestans, которое известно под названием снежное шютте. Столь массовое, практически единовременное заболевание в насаждениях различного возраста, происшедшее за очень короткий срок в течение 2-3 лет, свидетельствует о том, что в настоящее время сложились определенные, ранее отсутствующие условия, благоприятные для развития патогена. Это могут быть, в первую очередь, неблагоприятные метеорологические факторы, вызвавшие резкое ослабление иммунитета растений. Одним из предположений также являются влияние резких оттепелей в предзимнюю и ранневесеннюю пору, в результате которой происходит физиологическое иссушение хвои, приводящее к ее частичной или полной гибели. Развитию и столь резкому распространению болезни способствуют такие факторы, как наличие монокультуры, ее инородное происхождение, а также создание искусственных насаждений, произрастающих на бедных песчаных почвах, где, как известно, подобные насаждения менее устойчивы к неблагоприятным условиям. Все эти предположения требуют детального исследования в последующем, поскольку от выявления основных и сопутствующих причин деградации зависит решение активных мероприятий по защите искусственных и естественных древостоев сосны на побережье Белого моря. Это чрезвычайно ценные леса I группы, выполняющие водоохранные и почвозащитные функции на крайнем пределе их распространения. В данном случае речь идет практически не только о спасении этой категории лесов, но и о дальнейшем продолжении работ по лесомелиорации эродированных территорий в устьевой части реки Варзуга. Список литературы Городков Б.Н. Безлесие тундры. – Природа, 1929. - № 3. – С. 220239. Городков Б.н. Растительность тундровой зоны СССР. – М.-Л., 1935. – 135с. 359 Казаков Л.А. Лесные культуры в лесотундре. Тезисы доклада VII симпозиума «Биологические проблемы Севера». – Изд. Карельского филиала АН СССР. – Петрозаводск,1976. – С. 61-62. Крючков В.В. О факторах, определяющих верхний предел березы и ели в Хибинских горах. - Вестник Московского ун-та, серия биол., почвоведение, геология, география. – 1957. – №3. – С. 215-224. Крючков В.В. Причины безлесия тундровой зоны и возможности его преодоления. Автореферат дисс… докт. биол. наук. – Свердловск, 1975. – 47 с. Крючков В.В. Агролесомелиорация тундры. – М.: Лесная пром., 1978. – 168 с. Чмыр А.Ф., Казаков Л.А. и др. Лесомелиорация приморских песков Запада и Севера России – СПб., Изд. Политехн. ун-та, 2009. – 212 с. Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. – Мурманск, 1961. – 200 с. Л.А. Казаков1, Г.В. Вишняков2, В.А. Чамин1 1 Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН, г. Апатиты Мурманской обл., 2 Комитет по лесному хозяйству Мурманской области, г. Мурманск, Россия ЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ КУЗОМЕНСКИХ ПЕСКОВ: СОВРЕМЕННЫЙ АНАЛИЗ Опустыненные подвижные Кузоменские пески образовались на речных и морских аллювиальных отложениях в устье реки Варзуга Терского побережья Белого моря в результате интенсивного выпаса скота, лесного пожара и последующей рубки леса. Наиболее интенсивное расширение эродированной площади происходило в конце Х1Х – начале ХХ веков со средней скоростью до 6 м в год. Наступление «северной пустыни» на лес продолжалось вплоть до 80 – х годов прошлого столетия (Вишняков, Кузьмин, 1987). 360 В настоящее время в результате проведенных лесомелиоративных работ продвижение подвижных песков в сторону лесных ценозов на правобережной стороне реки остановлено. На протяжении 4,5 км вдоль берегового склона создана лесная полоса с системой защитных сооружений, благодаря которой на этом участке предотвращено дальнейшее поступление песков в русло реки. Массовые работы по стабилизации природной среды в устьевой части р. Варзуга были начаты Полярно-альпийским ботаническим садом-институтом (ПАБСИ) совместно с Терским лесхозом в 1985 году. Этому предшествовало детальное обследование территории Кузоменских песков, проведенное П.М.Медведевым (1964) и Харьковским филиалом института «Союзгипролесхоз», разработавшим совместно с ПАБСИ «Схему использования, закрепления и облесения песков Варзугского лесничества (1985). Позднее в разработке проектов противоэрозионных мероприятий участвовали институт «Ленгипроводхоз» (1991) и ОАО «Мурманинжсельстрой» (2007). Первоначально в основе проектов были приняты фитомелиоративные работы по созданию сеяных лугов и защитных лесных полос. В 90-е годы прошлого столетия из-за ликвидации мелиоративных предприятий и резкого сокращения сельскохозяйственного производства основным направлением стало создание сплошных противоэрозионных лесных насаждений на бугристых песках и защитных лесных полос вдоль берега реки. Большинство приемов создания лесных культур, используемых при облесении опустыненных территорий в более южных районах, не могли быть применены ввиду значительных различий в климатических и почвенно-грунтовых условиях. Опыта выращивания лесных культур на эродированных землях в условиях Крайнего Севера не было. Поэтому все технологические приемы разрабатывались в период опытных работ, проведенных в 1985-89 годах на площади более 5 га. Заложено 110 вариантов лесных культур на 3 типах песков. На их основе выбрана оригинальная методика посадки саженцев сосны, обеспечивающая высокую приживаемость, сохранность и интенсивный рост растений. Ее отличие заключается в использовании переходного торфа естественной влажности, вносимого в лунки, подготовленные в 361 зарослях колосняка песчаного (Elymus arenarius). Злаковая растительность служит надежной защитой хвойным растениям в период первой стадии формирования насаждения. Позднее, после смыкания крон саженцев в группах сосны, колосняк постепенно отмирает. Разложившиеся остатки корневой системы и надземной части злаков служит дополнительным питанием для культур сосны, что обеспечивает их интенсивный рост, вплоть до 20-25 – летнего возраста. Разработанная технология была взята за основу при проведении производственных лесомелиоративных работ по облесению бугристых песков, заросших колосняком песчаным. В настоящее время с использованием этого приема создано уже 80 га культур сосны и сформирован массив противоэрозионных насаждений, остановивших наступление подвижных песков в сторону леса. Разработанная технология посадки позволила обеспечить приживаемость опытных культур в год их создания на уровне более 90 %. Сохранность культур в возрасте 5 лет в большинстве участков не была ниже 70 % и к десятилетнему возрасту оставалась на том же уровне. Важно отметить, что использование данной технологии при соблюдении всех агротехнических требований (хранение саженцев в снегу, применение глиняной болтушки, ранневесенние сроки посадок и др.) обеспечило высокие результаты и в производственных культурах (Казаков, Вишняков, 2006). Благодаря высокой сохранности и хорошему росту культур сосны на площади 27 га в возрасте 10-15 лет были переведены в покрытую лесом площадь. Необходимо отметить, что показатели культур Варзугского лесничества, созданных на эродируемых землях, по всем параметрам в среднем были выше показателей культур, заложенных в Мурманской области на вырубках и гарях в те же годы. С 2004 года производственные посадки на Кузоменских песках приостановлены, поскольку территория бугров с сильной и средней степенью зарастания, с покрытием злаковой растительностью не менее 50 %, к этому периоду была полностью освоена. Дальнейшее продолжение посадок на слабо заросших колосняком буграх при освоенной технологии оказалось под вопросом из-за интенсивного процесса дефляции поверхностных слоев песка. Приживаемость 362 культур резко снизилась под влиянием интенсивной дефляции. Поскольку первая часть задачи по прекращению развития опустынивания была решена, в последнее время основное внимание уделяется разработке технологий создания защитной лесной полосы вдоль берега реки. Здесь расположены постоянно дефлирующие, лишенные растительности, ровные участки песков, покрытые слоем плитки и гальки (плитняки). Оценка факторов среды на данной категории песков показала, что здесь создаются наиболее жесткие условия для роста древесной растительности: отсутствие органики, иссушение субстрата, подвижка песка, отсутствие снежного покрова, глубокое промерзание песков. Заложенные на плитняках в первые годы работы культуры сосны почти полностью погибли. В период с 2000 по 2004 годы на участках этой категории была п заложена новая серия опытов. Применены несколько новых методов подготовки субстрата: послойное торфование, перемешивание торфа и песка, создание искусственных бугров, предварительная посадка колосняка песчаного. Одной из особенностей проведенных лесомелиоративных работ было устройство защитных сооружений из древесного хмыза. Лучшие результаты по всем показателям оказались посадки саженцев сосны в перемешанный слой песка и торфа (глубиной до 20 см) с предварительной посадкой колосняка. Наибольшее накопление снега и лучшую защиту саженцев от передува песком обеспечивали защитные сооружения из хмыза с высотой не менее 0,5 м, укрепленные дополнительно кольями. Этот метод был взят за основу при проведении производственных работ по созданию защитной лесной полосы. Работы выполнены Умбским дорожно-строительным управлением и Кольским лесхозом в 2008-09 годах. На полосу протяженностью 4,5 км и шириной 50 м внесен и перемешан с песком слой торфа толщиной 10 см. В качестве защитных сооружений применены двухрядные древесные щиты высотой 1,5 м, обычно используемые для предохранения дорог от снежных заносов. 363 В целом на данный период на Кузоменских песках выполнена лишь первая часть необходимых мероприятий по ликвидации наступления песков. В решении проблемы стабилизации природной среды в устьевой части реки Варзуга остается еще ряд сложностей. В последние годы выявлены массовые повреждения и гибель культур сосны, вызванные активным развитием грибных болезней, ранее не наблюдающихся на Крайнем Севере в столь значительных масштабах. Необходимо не только выявление причин такого значительного поражения, но и разработка практических мероприятий по снижению негативных явлений при проведении лесовосстановительных работ в будущем. Из-за изменения гидрологического режима реки началось интенсивное обрушение правого берега во время ледоходов и весенних паводков. Работы по укреплению русла, предусмотренные проектами, своевременно не были выполнены, и в настоящее время есть угроза прокладки рекой нового русла с образованием большого острова, на котором окажется старинное село Кузомень в случае продолжения развития данного явления. Процессы переноса песка в реку и на территорию села продолжаются с прежней интенсивностью, поскольку защитная полоса создана лишь на половине русла, а территория жилой зоны села остается совершенно незащищенной. Надо отметить, что производственные работы на защитной лесной полосе и зеленом поясе вокруг села выполнены с большими нарушениями рекомендуемой технологии. Приживаемость высаженных древесных и травянистых растений оказалась очень низкой и культуры почти полностью подлежат списанию. На современном этапе особо важно продолжить опытные исследования по всем видам мелиоративных работ. В Варзугском участковом лесничестве необходимо создать собственное семенное и питомническое хозяйство по выращиванию не только сосны, но и других древесных и кустарниковых пород, более устойчивых фитомелиорантов. Чрезвычайно важно провести работы по укреплению берега русла реки в наиболее опасных участках методом создания каменной дамбы. 364 Необходимо организовать постоянный комплексный мониторинг по контролю за состоянием природной среды в устьевой части реки Варзуга, которая по праву называется жемчужиной всего Европейского Севера. Здесь пока еще сохраняется самое крупное стадо атлантического лосося, существующего в симбиозе с богатейшей популяцией моллюска перловицы. Потеря природных богатств уникальных территорий такого водоема будет невосполнима не только для Мурманской области, но и для всей России. Фитомелиоративные работы должны быть одним из важнейших мероприятий наряду с решением таких проблем, как браконьерство, трудовая занятость населения, берегоукрепление русла реки. Список литературы Вишняков Г.В., Кузьмин А.В. Дендрологическая оценка реакции Pinus sylvestris L. supsp. lapponica на движение песков в условиях эродированных территории Терского побережья Белого моря // Дендрологические исследования в Заполярье. Апатиты, 1987. С.17 24. Казаков Л.А. Кузоменские пески. / Госкомитет по охране окружающей среды Мурманской области. Мурманск, 2000. 112с. Казаков Л.А., Вишняков Г.В. Облесение песков в Заполярье // Лесное хозяйство, 2006, № 4. – С.31 - 32. Медведев П.М. Кузоменские пески и мероприятия по их закреплению. // Известия ВГО. 1964, т.96. С.30 - 38. Схема использования, закрепления и облесения песков Варзугского лесничества Терского лесхоза Мурманской области. Т.1-3 / Харьковский филиал ин-та «Союзгипролесхоз», ПАБСИ. Харьков,1985. Чмыр А.Ф., Казаков Л.А. и др. Лесомелиорация приморских песков Запада и севера Россию – СПб: изд-во Политехн. ун-та, 2009. 212 с. С.В. Коптев Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 365 г. Архангельск, Россия koptev@agtu.ru ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТОВАРНОСТИ ЕЛЬНИКОВ СЕВЕРА С болезнями леса связаны большие количественные и качественные потери древесины. Интенсификация промышленного освоения лесов, увеличение общего воздействия человека на природу в последнее время привели к росту очагов болезней леса. Лес переходит в стадию открытой болезни, когда количество ежегодно отмирающих деревьев становится в 2-3 раза выше среднего естественного отпада, а текущий прирост падает ниже среднего, достигая 50 % от нормы [1]. Устойчивость насаждений к заболеваниям во многом зависит от степени естественности его развития. Ельники, не тронутые человеком длительное время, находятся в постоянном равновесии, и сохраняют одну и ту же структуру. Особенно это относится к разновозрастным ельникам, преобладающим на Севере России [2]. Потери от заражения деревьев фитовредителями складываются из снижения выхода деловой древесины, текущего древесного прироста, уменьшения защитных функций леса. Потери деловой древесины от гнилей являются наибольшими, по сравнению с остальными факторами. Встречаемость гнилей тесно связана с возрастом [3, 5], режимом увлажнения, качеством условий произрастания и, соответственно, шириной годичного слоя. Деревья, имеющие замедленный рост, в меньшей степени поражаются дереворазрушающими грибами, и имеют относительно более высокую среднюю товарность. Это в какой-то мере связано с постепенным накоплением в ядровой древесине веществ фенольного характера, токсичных для грибов. Высокая кислотность почв, характерная для низкопродуктивных ельников, повышает синтез фенольных соединений [6]. Заболонная часть древесины не заражается грибами из-за высокого содержания воды и, соответственно, низкого содержания кислорода. Значительную роль в защите деревьев ели от поражения гнилями играет живица. У ели угнетающее действие живицы на мицеллий 366 дереворазрушающих грибов выше, чем у сосны, что компенсирует малосмолистость ее древесины [4]. Защитные функции живицы определяются составом, а именно соотношением основных составных частей живичного скипидара – a-пинена, Β-пинена и Δ3 – карена. Высокая наследуемость состава монотерпенов [7] позволяет говорить о возможности формирования устойчивых формаций ели к гнилевым заболеваниям и соответственно, высокой товарности. По нашим данным с понижением содержания a-пинена и повышением Δ3 – карена отмечается снижение поражаемости деревьев гнилями. Предельной границей, отделяющей здоровые деревья ели от пораженных, признана величина, не превышающая 68 % по содержанию a-пинена. Отмечается высокая наследуемость состава терпенов, стабильность для древесной породы данного вида с возрастом и для разных экологических условий. Это позволяет формировать насаждения, устойчивые к основным дереворазрушающим грибам. В соответствии с нашими исследованиями в наибольшей степени подвержены гнилям ельники, произрастающие в лучших эдафических условиях. Это в значительной степени снижает выход деловой древесины (до 7 %), что в отдельных случаях не компенсируется даже формированием лучшей формы древесных стволов. В одновозрастных еловых древостоях гнили могут оказывать существенное влияние на выход сортиментов в возрасте свыше 180 - 200 лет. До этого возраста отмечается редкое наличие гнили больше допустимых по ГОСТ размеров. В разновозрастных древостоях выход сортиментов из деревьев старших поколений в большей степени лимитируется наличием пороков древесных стволов и, в основном, гнилей. Остальные пороки древесных стволов, встречающиеся в ельниках Севера, решающего влияния на товарную структуру не оказывают. Так, искривление ствола может вызвать почти полную потерю его деловой части, но в большинстве случаев влияние этого порока устраняется разделкой на более короткие сортименты. Многовершинность и пасынок, в зависимости от места образования, снижают выход деловой древесины до 30 %, но для основной массы деревьев с таким пороком потеря деловой древесины составляет только 4 – 5 %. Язвенный рак на стволах ели чаще не оказывает влияния на выход деловой древесины. 367 Только при сильном развитии болезни выход пиловочного сырья и балансов снижается до 10 – 12 %. Такие пороки, как сухобокость, морозобойные трещины, суховершинность обычно соседствуют с гнилями и, поэтому, не оказывают существенного влияния на выход деловой древесины. Вследствие этого, согласно нашим исследованиям, средний выход деловой древесины в разновозрастных ельниках Севера составил 78 % (против 83 -85 % для одновозрастных древостоев). Потери древесины от различных пороков составляют в среднем около 7 % и только для отдельных насаждений до 12 – 14 %. Пороки древесных стволов снижают также и сортность лесоматериалов. При этом преобладающее влияние оказывают гнили и суковатость. Крупномерные сучья снижают сортность лесоматериалов только для толстомерных деревьев (ступень 32 см. и более) до второго и в отдельных случаях – до третьего сорта. Основное снижение сортности происходит для сортиментов, выпиливаемых из нижней половины древесных стволов. Остальные пороки не имеют существенного влияния на сортность лесоматериалов вследствие незначительного распространения. Для оптимальной раскряжевки древесных стволов на сортименты при наличии напенной гнили и при условии возможности переработки части потенциального пиловочного сырья на балансы, следует производить отрез первого сортимента длиной 1 м. Это снизит выработку лесоматериалов пониженных сортов, и повысит выход деловой древесины. Причем, верхняя часть гнили обычно бывает в ранних (1 - 2) стадиях развития порока, что в незначительной степени сказывается на строении пораженной древесины и позволяет использовать ее для производства балансов. Такой подход позволяет повысить выход пиловочного сырья до 5 %, а при индивидуальном подходе к раскряжевке каждого древесного ствола – до 16 %, по сравнению с вариантами стандартных длин сортиментов. Одним из потенциальных источников повышения выхода деловой древесины с единицы площади в ельниках Севера является использование свежего сухостоя, который учитывается отдельно как мертвый лес. При проведении массовых исследований фаутности ельников на круговых реласкопических площадках было выявлено, что 368 доля “делового” сухостоя составляет около 35 % от его общего запаса. Гнили от основных дереворазрушающих грибов ели не являются главной причиной ее усыхания. и величина откомлевок при раскряжевке на сортименты не отличается от растущих деревьев. Список литературы 1. Воронцов А.И. Патология леса. – М.: Лесн. промышленность, 1978. 270 с. 2. Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера. Л.: ЛГУ, 1978.-232 с. 3. Мошкалев А.Г., Книзе А.А. Таксация товарной структуры древостоев. М.: Лесн. промышленность, 1982.-158 с. 4. Негруцкий С.Ф. Корневая губка. М.: Лесн. промышленность, 1973. 198 с. 5. Фалалеев Э.Н. Таксация разновозрастных древостоев // Лесное хозяйство.- 1975. №2. С. 57 - 58. 6. Федоров Н.И. Корневые гнили хвойных пород. М.: Лесн. промышленность, 1984. 160 с. 7. Чудный А.В., Крангауз Р.А. Влияние живицы на устойчивость сосны к корневой губке // Лесное хозяйство. 1972. №7. С. 60 - 63. Л.Е. Курлович1, В.Н Косицын2 1 Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, г. Пушкино Московской обл 2 Рослесхоз,г. Москва, Россия vniilm@mail.ru НЕДРЕВЕСНЫЕ РЕСУРСЫ ЛЕСОВ СЕВЕРА РОССИИ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 369 Недревесные ресурсы представляют собой важную составляющую лесных ресурсов Российской Федерации. Они очень разнообразны, включают большое число видов и широко представлены в северных районах страны. К ним в первую очередь, относятся пищевые лесные ресурсы и лекарственные растения. Использование недревесных ресурсов леса также предусматривает осуществление таких видов деятельности, как сенокошение, выпас сельскохозяйственных животных, пчеловодство и северное оленеводство. Пищевые и лекарственные ресурсы, несомненно, занимают особое место среди лесных продуктов. Их запасы, особенно в северных районах России, очень велики. Однако до настоящего времени не существует единого подхода к их оценке, а данные различных исследователей часто значительно отличаются. В таблице 1 приведены запасы основных видов пищевых лесных ресурсов, полученные на основании расчетов специалистов ФБУ ВНИИЛМ (Курлович, 1997, 2001) и ГНУ ВНИИОЗ (Егошина, 2005). Из анализа данных таблицы 1 следует, что очень близки оценки запасов основных видов пищевых лесных ресурсов для субъектов РФ на территории Северо-Западного федерального округа, поскольку для них получение достоверной исходной информации для расчетов не вызывало затруднений. Для северных районов Сибирского и ряда субъектов на территории Дальневосточного федеральных округов оценка запасов данных видов ресурсов специалистами ГНУ ВНИИОЗ не проводилась. В тех случаях, когда оценка ресурсов проводилась специалистами обоих институтов, полученные данные в большинстве случаев не совпадают. База данных для северных районов Сибири и Дальнего Востока была более полной у специалистов ФБУ ВНИИЛМ, поскольку они могли использовать материалы лесоустройства, а также данные учета лесного фонда (в настоящее время государственного лесного реестра). Следует предположить, что оценки ресурсов для субъектов РФ всех федеральных округов проводились специалистами на основании одной методики. Тогда вероятно, что расхождение в цифрах объясняется различной точностью исходных данных. Это подтверждает тот факт, что данные о запасах грибов для всех субъектов РФ у специалистов 370 обоих институтов очень близки, поскольку для их получения необходим значительно меньший объем информации. В целом несовпадение данных о запасах различных видов пищевых лесных ресурсов указывает на необходимость продолжения их изучения. Данных о запасах различных видов недревесных лесных ресурсов для различных субъектов РФ в литературе практически не приводится. Несомненно, что они очень велики, значительно превышают спрос и при необходимости могут быть достаточно легко определены. Поскольку заготовка большинства видов лесных ресурсов (бересты, коры деревьев и кустарников, еловых, пихтовых, сосновых лап, древесной зелени и др.) осуществляется одновременно с заготовкой древесины, то для определения их запасов необходима информация о ежегодно возможном объеме заготовки древесины для конкретной древесной породы. Затем по региональным нормативно-справочным таблицам связи запаса древесины насаждения с выходом сырья (например, коры) устанавливают запас конкретного вида ресурса на гектаре, лесотаксационном выделе, лесном участке или территории субъекта РФ в целом. Таблица 1. Запасы основных видов пищевых лесных ресурсов в северных регионах Российской Федерации (в числителе – данные ФБУ ВНИИЛМ, в знаменателе – ГНУ ВНИИОЗ) Субъект РФ Архангельска я обл. Мурманская обл. Республика Карелия Республика Коми ХантыМансийский Вид ресурса, тыс. тонн клюкв брусник черник голубик малин а а а а а Северо-Западный федеральный округ 69,2 58,0 116,2 7,0 3,6 43,5 35,8 98,8 9,0 3,0 64,0 9,6 14,8 1,4 0,0 28,0 14,5 23,8 3,0 2,7 41,2 17,6 44,0 5,4 4,0 19,0 44,0 70,0 5,0 1,7 64,4 51,4 105,4 22,0 5,8 85,0 59,6 132,9 18,0 3,9 Уральский федеральный округ 273,6 734,6 135,2 32,2 6,6 46,8 78,1 200,0 120,0 - 371 морошк а грибы 12,4 -* 1,2 7,2 23,4 - 145,6 291,6 15,6 132,0 67,6 74,9 208,4 284,6 85,6 - 138,2 151,6 АО-Югра ЯмалоНенецкий АО Красноярский край: Таймырский АО Эвенкийский АО 74,4 0,3 30,6 140,2 - Камчатский край Магаданская обл. Республика Саха (Якутия) 20,6 29,6 10,4 50,6 21,0 Чукотский АО 13,8 - 71,8 97,2 18,6 10,4 80,0 100,0 Сибирский федеральный округ - 0,0 - 77,0 - 68,6 79,9 - - - - - 156,4 - 3,8 - 0,6 - 57,4 - 216,2 - Дальневосточный федеральный округ 1,0 0,0 3,4 1,6 2,4 2,0 39,4 4,2 19,4 1,8 1,2 435,0 40,4 201,4 16,0 100,0 3,4 38,0 0,1 1,0 1,8 8,0 - 38,2 12,6 164,2 1526, 0 1365, 4 38,2 - 182,2 - 7,8 - 1,2 - 4,6 - 0,0 - 0,6 - * - прочерк означает отсутствие данных Следует отметить, что для получения достоверной информации о запасах различных видов недревесных ресурсов необходимо наличие совершенной и систематизированной нормативно-методической базы. В результате сбора, систематизации и анализа существующих нормативно-справочных таблиц установлено, что для территории лесорастительной зоны притундровых лесов и редкостойной тайги такая база не разработана. В случае необходимости возможно использование таблиц, разработанных для северо-таежных лесных районов с близкими климатическими условиями. Однако нормативносправочная база для данных районов также очень бедна. Так, для наиболее изученного Северо-таежного района европейской части Российской Федерации разработано всего 5 нормативно-справочных таблиц. Из них 2 таблицы - для определения запасов пищевых лесных ресурсов (одна – для ягод и одна – для грибов) и 3 таблицы – для определения запасов недревесных лесных ресурсов (одна – для лесной 372 подстилки и две – для определения запасов древесной зелени в сосняках и ельниках Республики Коми). Для Северо-Уральского таежного района таких таблиц вообще не разработано. Для очень большого по площади Западно-Сибирского северо-таежного равнинного района выявлено всего 2 нормативных таблицы, обе они касаются определения запасов орехов сосны кедровой сибирской. Для столь же обширного по площади Восточно-Сибирского таежного мерзлотного района опубликовано 5 таблиц. Все они разработаны для центральных районов Республики Саха (Якутия). Три таблицы позволяют определять запасы сырья различных видов пищевых лесных ресурсов (дикорастущих ягод, грибов и выхода березового сока), две других – недревесных лесных ресурсов (запасов коры и древесной зелени березы плосколистной). Таким образом, имеет место низкая степень разработки нормативносправочной базы оценки запасов различных видов пищевых и недревесных лесных ресурсов и лекарственных растений для районов Севера Российской Федерации. Необходимость разработки такой базы определяется, в первую очередь, тем, что согласно Лесному кодексу Российской Федерации, сбор и заготовка недревесных, пищевых и лекарственных ресурсов физическими и юридическими лицами представляет собой предпринимательскую деятельность и осуществляется на основании договоров аренды специально отведенных для этих целей лесных участков. Согласно Лесоустроительной инструкции (пункт 38) и Лесному кодексу Российской Федерации (статья 79 часть 4) для выделения лесных участков и проведения аукционов по продаже прав на заключение договоров их аренды необходимы сведения об объеме подлежащих заготовке лесных ресурсов. Кроме того, очевидна необходимость нормативно-справочной базы для разработки соответствующих разделов в лесных планах и лесохозяйственных регламентах лесничеств и лесопарков субъектов Российской Федерации. Аренда лесных участков для использования недревесных ресурсов леса до настоящего времени не имеет широкого распространения как на территории Российской Федерации в целом, так и в северных ее регионах. В 5 из 12 проанализированных субъектов РФ, в первую 373 очередь в большинстве субъектов РФ на территории Дальневосточного федерального округа, аренда как инструмент использования в коммерческих целях различных видов недревесных ресурсов развития вообще не получила (табл. 2). Как следует из анализа данных таблицы 2, наибольшее число договоров аренды касается использования лесов для ведения сельского хозяйства - 32. В субъектах Северо-Западного федерального округа и в Магаданской области практически все арендованные участки предназначены для ведения северного оленеводства. В них они самые крупные по площади. В Красноярском крае для ведения сельского хозяйства взято в аренду только два небольших участка общей площадью 33 га. Один из них используется для сенокошения, другой (площадью 0,5 га) – пчеловодства. Следует принимать во внимание, что площадь Красноярского края, как и его протяженность с севера на юг, очень велика. Вряд ли эти участки расположены на севере края. В Камчатском крае используется 11 участков общей площадью около 1,6 тыс. га. Большая часть из них, 7 участков (901,5 га) используется для выпаса сельскохозяйственных животных, 1 (654 га) – для сенокошения, остальные 3 (34, 5 га) – для ведения иной сельскохозяйственной деятельности. Небольшое число (12 договоров) разных, но в большинстве случаев незначительных по площади, лесных участков используется для заготовки пищевых лесных ресурсов – грибов и ягод. Например, в Архангельской области для заготовки пищевых лесных ресурсов взято в аренду два лесных участка общей площадью около 8 тыс. га. Возможные среднегодовые объемы заготовки ягод на них составляют 5,1 тонн, грибов – 9,8 т. В Республике Коми общая площадь 3 лесных участков выше – почти 20,5 тыс. га. Возможные среднегодовые объемы заготовки ягод на них составляют почти 4 тысячи тонн, грибов – 580 т. В Ханты-Мансийском автономном округе – Югре (3 договора аренды) и Красноярском крае (1 договор аренды) небольшие площади также используются для заготовки грибов и ягод (площадью 541,5 га и 778 га, соответственно). И только в Камчатском крае два участка (общей площадью 662 га) используются для заготовки других видов пищевых 374 лесных ресурсов, а один (площадью 0,7 га) – для сбора лекарственных растений. Развитие арендных отношений в настоящее время, как в северных регионах, так и в России в целом, сдерживается несколькими причинами. Например, минимальный срок аренды лесных участков для осуществления рассматриваемых видов использования лесов составляет 10 лет (часть 3 статьи 72 Лесного кодекса Российской Федерации). При использовании лесов для заготовки пищевых лесных ресурсов и сбора лекарственных растений этот срок целесообразно уменьшить до одного года. Эти виды ресурсов очень зависимы от погодных условий, динамики продуктивности и ряда других факторов. Поэтому снижение минимального срока аренды даст возможность в благоприятные годы использовать их ресурсы большему числу физических и юридических лиц. Таблица 2. Лесные участки, предоставленные использования недревесных ресурсов леса Субъект федерации Архангельска я обл. Мурманская обл. Республика Карелия Республика Коми ХантыМансийский АО-Югра ЯмалоНенецкий АО Сбор и заготовка Заготовка пищевых недревесных ресурсов и сбор растительных лекарственных ресурсов растений Число Площадь Число Площадь договоро , тыс. га договоро , тыс. га в в Северо-Западный федеральный округ 2 7,8 в аренду для Ведение сельского хозяйства Число договоро в Площадь , тыс. га 2 230,7 1 10,7 - - 10 1657,9 - - - - - - - - 3 20,5 3 1762,0 Уральский федеральный округ 28,8 3 0,5 - - - - 1 - - - 375 - Красноярский край Камчатский край Магаданская обл. Республика Саха (Якутия) Чукотский АО - Сибирский федеральный округ 1 0,8 2 0,03 Дальневосточный федеральный округ 3 0,7 11 1,6 - - - - 4 926,5 - - - - - - - - - - - - Кроме того, в настоящее время арендатор может использовать лесной участок для осуществления одного или нескольких видов деятельности (часть 1 статьи 72 Лесного кодекса Российской Федерации). Однако было бы целесообразно разрешить предоставлять в аренду (или субаренду) один и тот же лесной участок (или часть его) разным физическим и юридическим лицам для осуществления различных видов использования лесов. Однако наиболее важным фактором, препятствующим развитию арендных отношений при использовании, в первую очередь, пищевых лесных ресурсов и лекарственных растений (в том числе, и в северных регионах России), является недостаточная проработка регламентирующей их правовой базы. Так, отсутствуют положения, регулирующие заготовку этих видов растительного сырья посредством закупки их у населения в коммерческих целях и объемах. В действовавших до 2005 года Основных положениях по осуществлению побочных лесных пользований в лесах Российской Федерации (1994) в пункте 15 указывалось: «Участки лесного фонда для промысловой заготовки продукции побочных лесных пользований или их закупа могут предоставляться на основании прямых переговоров, лесных торгов или конкурсов», а пункт 18 устанавливал платность данного вида деятельности. Современное лесное законодательство заготовку гражданами недревесных, пищевых и лекарственных лесных ресурсов с целью сдачи их коммерческим заготовительным организациям не считает 376 предпринимательской деятельностью. Продажа гражданами добытых ими лесных ресурсов не означает, что они осуществляли использование лесов, не связанное с их собственными нуждами. На заготовленные и собранные для собственных нужд пищевые и лекарственные ресурсы у граждан возникает право собственности. Как уже неоднократно отмечалось, в реальности такая ситуация означает, что из леса безвозмездно изымаются и сдаются коммерческим заготовительным структурам, часто работающим без каких-либо юридических оснований, большие объемы пищевых и лекарственных ресурсов. Для изменения ситуации представляется целесообразным ввести в субъектах Российской Федерации ограничения объемов заготовки гражданами пищевых и лекарственных лесных ресурсов, разрешенных для бесплатного использования. Однако это может негативно сказаться на материальном благополучии социально незащищенной части сельского населения, особенно в северных регионах Российской Федерации, для которого сбор и последующая реализация (сдача заготовителям или продажа на рынках) дикорастущих пищевых и лекарственных продуктов леса часто является важным источником дохода. Кроме того, реально трудно осуществлять контроль за соблюдением индивидуальными сборщиками установленных норм заготовки сырья. Поэтому наиболее целесообразным является отнесение (в законодательной форме) деятельности заготовительных структур по закупке у населения дикорастущей продукции к одному из видов использования лесов. Несмотря на недостаточное развитие арендных отношений, заготовка многих видов недревесных ресурсов в форме закупки сырья у населения осуществляется в северных лесах в больших объемах. Например, по данным Лесного плана Архангельской области (2008), на территории области ежегодно работают 3-5 крупных торговозакупочных предприятий (из Костромской, Вологодской, Ленинградской областей, Республики Карелия и др.). Их общим объем закупки составляет приблизительно 4000 тонн ягод и около 1000 тонн грибов. Закупку лесных пищевых ресурсов осуществляют также 377 частные предприниматели с последующей их реализацией в других регионах Российской Федерации. Оценить эти объемы практически невозможно. Аналогичная картина наблюдается на территории Республики Карелия и Республики Коми. В заключение следует подчеркнуть, что запасы различных видов недревесных продуктов, в первую очередь, пищевого и лекарственного сырья в северных лесах Российской Федерации очень велики. Они пользуются огромным спросом внутри страны, а также имеют большое экспортное значение. Среди ягод в самых значительных объемах за пределы страны вывозится черника и брусника, поскольку они наиболее известны европейским потребителям. Однако самыми дорогостоящими являются деликатесные (хотя и менее известные) северные ягоды, как княженика и морошка. По данным Федеральной таможенной службы, в 2006-2007 годах морошка стоила в 3-5 раз дороже брусники и в 1,5-2,5 раза – черники, княженика, соответственно, в 14-15 и 6-7 раз. С учетом изложенного следует предположить, что использование различных видов недревесных ресурсов будет развиваться в Российской Федерации все более быстрыми темпами. Г.В. Михайлова1, К.Л. Михайлов 21 Институт экологических проблем Севера УрО РАН 2 Международный институт управления, г. Архангельск, Россия mihaylov@atknet.ru СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В СУБАРКТИКЕ В КОНТЕКСТЕ КЛАСТЕРНОГО ПОДХОДА Формирование кластеров способствует появлению устойчивых связей ключевых объектов и окружения за счет более тесного межфирменного взаимодействия; создания общих рынков труда, технологий, знаний; сокращения общих издержек и формирования 378 синергетического эффекта взаимодействий. Участники кластера получают дополнительные конкурентные преимущества под воздействием совокупного влияния эффектов масштаба синергии. Кроме того, кластер способствует развитию горизонтальных сетевых отношений по интеграции и кооперации, обмену опытом и партнерскому взаимодействию производства, власти, венчурного бизнеса, образования и науки. В северных регионах, в силу удорожающих природноклиматических факторов, кластеры отличаются от их классического понимания (Портер М., 1993). Они, как правило, имеют усеченную структуру производства из-за отсутствия верхних этажей переработки сырья и материалов для получения продукции с более высокой добавленной стоимостью и соответствующего научного обслуживания, которые располагаются, главным образом, за пределами того или иного природно-ресурсного региона (Логинов В.Г., 2007). Особенности формирования и функционирования потенциально возможных кластеров в экономике природно-ресурсных районов были рассмотрены Крюковым В.А. на примере нефтегазового комплекса Западной Сибири и Феровой И.С. – на примере Красноярского края. По мнению Крюкова В.А., одна из ключевых проблем реализации кластерной политики при разработке нефтегазовых ресурсов состоит в том, что кластер существует на уровне региона, а действующими лицами являются независимые компании. Решение проблемы развития кластеров и наращивания интеграционных эффектов, автор видит в активной региональной политике, обязывающей компании при получении права на разработку минерально-сырьевых ресурсов, способствовать развитию сложившейся хозяйственной системы, а также использовать местную рабочую силу, товары и услуги местного происхождения (Крюков В.А., 2007). В исследовании Феровой И.С. выделены локальные рынки, где кластеры не могут образоваться; охарактеризованы сферы практически функционирующих производственных комплексов (например, в цветной металлургии); обозначены рынки и отрасли, где могут возникнуть кластеры (Ферова И.С., 2005). Кластеры, в первую очередь, 379 ассоциируются с инструментом демонополизации регионального хозяйства, изменения моноотраслевого развития региона. Во многих регионах Севера формируются лесопромышленные кластеры (Республики Карелия и Коми, Красноярский край, Архангельская и Иркутская области, Ханты-Мансийский автономный округ). Этому способствует наличие значительных запасов древесины, накопленный производственный, трудовой и научно-технический потенциал. Спектр мероприятий по смене собственников, совершенствованию организационных структур лесного бизнеса, модернизации производства, ориентир на глобальные экологические отраслевые стандарты привели к созданию компаний-лидеров, продукция которых является конкурентоспособной на внутреннем и мировом рынках. И хотя лес не стал второй нефтью и газом, но в некоторой степени, по примеру соседней Финляндии, укрепляет свои позиции в северных регионах. Туристско-рекреационные ресурсы региона являются фундаментом туристского кластера. Специфика туристскорекреационных ресурсов заключается в том, что они призваны обеспечивать восстановление человеческого капитала российской нации и при этом играют существенную роль в социальноэкономическом развитии субъектов РФ как востребованный фактор хозяйственных отношений. Другой основной элемент туристского кластера – его участники. Помимо предприятий и организаций, которые обеспечивают производство и реализацию туристских продуктов и услуг, ими могут стать представители администрации, научноисследовательские институты, образовательные учреждения, профессиональные объединения, представители общественности и т.п. Формирование туристского кластера может происходить как на муниципальном, так и на региональном уровнях. Также известны примеры туристских кластеров между регионами. (Кружалин В.И., 2009; Берёза О.А., 2010; Карастелкина Н.А., 2010). Среди зарубежного опыта кластерного развития территории обращает внимание пример формирования кластера по тестированию автомобилей в суровых зимних условиях на Севере Швеции. Наличие уникальных природных преимуществ в районе города Археплог 380 (Arjeplog), а также присутствие там базовой инфраструктуры в сочетании с предпринимательской жилкой, оказалось достаточным для того, чтобы сегодня образовавшийся кластер включал несколько тестпровайдеров, специализированную инфраструктуру, локальные отделения ведущих международных производителей машин и комплектующих - Opel, Bosch, BMW, Porsche, Mercedes и др. (Сомова Е., 2011). Это доказывает, что кластеры могут развиваться независимо от фактора политической воли и планирования. Актуальным вопросом для Европейского Севера России является задействование промышленно не освоенных территорий в хозяйственный оборот на принципах устойчивого развития. Для Архангельской области представляется развитие неурбанизированных территорий через активизацию экономической деятельности в форме производственно-экологических кластеров, как совокупности организаций производственного, научно-исследовательского, рекреационного, образовательного и природоохранного профиля, функционально взаимосвязанных в сферах производства, реализации товаров и оказании экологических услуг. Определяющим элементом кластеров нового типа является социально-экологическая и экономическая интеграция на основе использования и воспроизводства природного потенциала территории. Основой будущих кластеров выступают действующие предприятия и организации, инфраструктурные объекты, изначально ориентированные на выполнение хозяйственных и экологических функций. На рассматриваемой территории кластер «достраивается» введением необходимых участников, привлечением хозяйствующих субъектов, созданием инфраструктурных объектов, развитием потребительских отношений, предоставлением возможности соединения экологического потенциала и экономических действий. Комплексное обустройство территории проводится в рамках законодательно определенных видов природопользования. В современных условиях хозяйственное освоение территории и задача сохранения благоприятной природной среды «разведены» как самостоятельные, порой антогонистические, взаимоисключающие, противоборствующие проблемы. Экономика выполняет законодательно 381 обязывающие её требования по экологическому нормированию производства, а природозащитная деятельность сведена к резервированию природных территорий путем создания особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в виде заказников, национальных парков, заповедников. При этом деятельность обеих сфер изобилует примерами действий и намерений по выходу за свои функциональные рамки - хозяйствующие субъекты нарушают природоохранное законодательство, лоббируют изменения законодательства в свою пользу в ущерб природе, а природоохранные структуры сталкиваются с появляющимися новыми проблемами, например, обеспечение интересов местного населения при создании и функционировании ООПТ. В тоже время все чаще звучат аргументированные позиции о необходимости вместо постановки задачи сохранения природной среды за счет остановки экономического роста правильнее стремиться к сохранению природной среды вместе с экономическим развитием (Руховец Л.А., 2010). Экологическая составляющая экономической деятельности регионов становится все значительнее в обеспечении конкурентоспособности территорий. Уже сегодня долгосрочные экономические преимущества недостижимы без природоохранных мероприятий, дополнительных экологических затрат. Все чаще появляются примеры, когда экологизация экономической деятельности выступает реальным фактором, а часто и стимулом для принципиального изменения ведения хозяйства, ухода от существующей практики усиления экономического потенциала за счет дополнительного прессинга на природу. Поиск новых интеграционных объединений хозяйственной деятельности, в основе которых лежит экологический ресурс территории, представляется актуальной научнопрактической задачей. Предпосылками формирования производственно-экологических кластеров на территории Архангельской области являются: наличие масштабного и многообразного экологического потенциала, функционирование природоохранных территорий 382 (площадь материковых природоохранных территорий составляет 7,9% площади региона); локальное размещение промышленных объектов преимущественно высокой концентрации производства; активизация ключевых собственников и предприятий, потенциально заинтересованных в сотрудничестве в рамках кластера; желание инновационного развития бизнеса и территории; существование структур, готовых стать партнерами для создания кластеров (консалтинговые фирмы, кредитные организации, исследовательские фонды); возрастание спроса на экологические услуги; функционирование очаговых рекреационных объектов; рыночная диверсификация культурно-рекреационных брендов и инфраструктурных объектов (Соловки; Кий-остров Онежского района и др.); наличие опыта успешного взаимодействия органов власти с бизнесом, в том числе в области природопользования; признание рекреационной деятельности в качестве одного из приоритетов регионального развития: определена необходимость оказывать поддержку инициативам местного сообщества в сфере сельского, природного, событийного туризма в «Стратегии социальноэкономического развития Архангельской области до 2030 года»; поддержка инновационного развития населением поселений сопредельных природоохранным территориям; создание институциональных условий кластеризации: принята концепция Кластерной политики в Российской Федерации (апрель 2011 г.), определены уровни и формы поддержки кластерных инициатив; разработаны методические рекомендации по реализации кластерной политики в северных субъектах РФ. Существуют немногочисленные разработки методик количественного представления эффективности создания и функционирования кластеров. Среди них расчет коэффициента преимущества кластеризации, который, по сути, отражает рентабельность кластерного взаимодействия экономических субъектов (Никулина О.В., 2012); применение коэффициентов специализации 383 предприятий, входящих в кластер (Воронов А., Буряк А., 2003). Оценку кластерного потенциала регионов на основе коэффициентов локализации проводят ученые уральской научной школы (Татаркин А.И., 2011). В качестве параметров эффективности реализации кластерной политики регионов можно отметить следующие: повышение объемов выпуска конкурентоспособной продукции и продукции с высокой добавочной стоимостью; рост инновационной и инвестиционной активности организаций, объемов выпуска инновационной продукции; усиление диверсификации структуры экономики региона; создание новых высокотехнологичных и высокопроизводительных рабочих мест; формирование полюсов конкурентоспособности; рост налоговых поступлений в бюджеты различных уровней. 384 Б.А. Мочалов 1, С.В. Бобушкина 2 1. Северный (Арктический ) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2. Северный НИИ лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЯНЦЕВ С ЗАКРЫТЫМИ И ОТКРЫТЫМИ КОРНЯМИ ПРИ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИИ В СЕВЕРНОЙ ПОДЗОНЕ ТАЙГИ Устойчивое ведение лесного хозяйства должно базироваться на принципе постоянного и неистощительного лесопользования, а в районах с экстремальными экологическими условиями, к которым относятся притундровые леса, и с учетом сохранения и укрепления защитных функций леса. Притундровые лесные массивы в первую очередь имеют климатозащитное значение, но с освоением полезных ископаемых увеличивается техногенная нагрузка на них. В числе наиболее тяжелых звеньев хозяйственного комплекса, нарушающих целостность лесных экосистем, что ведет к ослаблению, а нередко и к полному уничтожению их защитных функций, ведущее место занимают нерегламентированные рубки, лесные пожары, разведка, освоение и транспортировка полезных ископаемых. Усугубляет отрицательные стороны антропогенного воздействия ослабленная способность хвойных к естественному возобновлению (Семенов, Огибин, 2005). Большого опыта искусственного лесовосстановления в условиях лесотундры в европейской части России нет. Однако, учитывая опыт создания лесозащитных полос вдоль железных дорог и других путей транспорта, о чем писал еще И.С. Мелехов (1969), и положительные результаты посева сосны в подготовленную (взрыхленную) площадками почву после пожаров в притундровых сосняках лишайниковых (Семенов, 2000) искусственное лесовосстановление возможно и, вероятнее всего, потребуется и здесь. Вполне естественно, 385 что оно будет здесь являться сложной проблемой и связано с большими затратами труда и средств. По нашему мнению базовой основой продвижения искусственного лесовосстановления на север (в притундровую зону) могут послужить технологии и опыт выращивания посадочного материала в открытом и закрытом грунте питомников и создание лесных культур в северной подзоне тайги (на уровне 63,7 - 65,20 с.ш. 41 и 570 в.д. в Архангельской области и Республике Коми), т. е. близко к границе с лесотундрой (Рекомендации ..., 1990, 2005; Мочалов, 2005, 2011и др.). Искусственное лесовосстановление, проводимое с соблюдением лесоводственных требований и с использованием передовых научнообоснованных технологий и решений является одним из направлений успешного воспроизводства лесов, повышения их продуктивности и сохранения биоразнообразия. Оно выгодно отличается тем, что при знании биологии культивируемых пород и использовании комплекса агротехнических и лесоводственных приемов возможно изменить условия среды, создавая при этом оптимальное сочетание ведущих факторов, в наиболее полный мере отвечающих природе растения, или, по крайней мере, снизить отрицательное действие факторов, лимитирующих их устойчивость и рост. Наиболее важными факторами, сдерживающими эффективность воспроизводства лесов в северных регионах, в том числе и в лесотундре, являются короткий вегетационный период, заморозки и возвраты холодов в летний период, бедность лесных почв подвижными элементами питания и органическим веществом, неравномерность режима влажности почвы в различные периоды и годы, многолетняя мерзлота (не сплошного распространения) и др. Данные природные характеристики являются основополагающими при разработке и выборе технологий по выращиванию посадочного материала и созданию лесных культур. Создание благоприятных условий достигается агротехническими, мелиоративными и лесоводственными приемами, а в ряде случаев эффективность лесных культур в не меньшей степени зависит от качества посадочного материала (Пигарев,1979; Маркова, 1999). Наши 386 исследования по созданию культур в средней и северной подзонах тайги разными видами посадочного материала и разными способами обработки почвы в идентичных почвенных условиях подтвердили эти положения (Мочалов, 2005, 2011). Наиболее важными условиями при этом являются выбор соответствующего посадочного материала и обеспечение обработкой почвы благоприятных гидрологических условий и максимально возможного использования естественного плодородия почвы. Создание опытно-производственных культур из посадочного материала с закрытыми и открытыми корнями проведено в рамках Российско-Финляндской программы развития устойчивого лесного хозяйства и сохранения биоразнообразия природы на Северо-Западе России. Культуры заложены в Ижемском лесничестве Архангельского лесхоза (в северной подзоне тайги) на площади 2,4 га. Участок расположен на высоком берегу реки, тип леса ельник черничный свежий. Площадь пройдена ветровалом. После уборки древостоя обработка почвы под культуры проведена в 2000 году бульдозером полосами шириной 4 м, а посадка выполнена весной 2001 г. Почва – подзол супесчаный влажный на тяжелом моренном суглинке. В качестве посадочного материала использовали: 1-но и 2-х летние сеянцы сосны с закрытыми корнями (ЗК или ПМЗК), 2 х - 4х летние сеянцы сосны и ели с открытыми корнями (ОК) из теплиц и посевных отделений питомников, 5ти и 6ти летние саженцы сосны и ели из школьного отделения питомника (ОК). Густота посадки ПМЗК и саженцев сосны 2,5, сеянцев сосны – 4,0, ели – 3,5 тыс. шт./га, саженцев ели – 2,8 тыс. шт./га. Посадку ПМЗК проводили финской посадочной трубой (поттипуткой), сеянцев – под меч Колесова, саженцев – под лопату под углом для лучшего прижатия корней. Сеянцы и саженцы с открытыми корнями выращены по региональной технологии (Рекомендации…, 2005) и имели хорошее соотношение массы надземной части и массы тонких (физиологически активных) корней. Известно, что ветровал вызывает глубокие трансформации почвенного покрова. В местах вывала изменяются морфологические признаки почв, отмечается полное отсутствие горизонтов А0 и А0А1, частично нарушается и горизонт А2, а отсутствие древостоя коренным 387 образом изменяет десукцию. В результате нарушается водный режим почвы, снижается ее водопропускная способность. Ветровальные обнажения почвы и полосная обработка обусловили неравномерность расположения микроповышений, которые в условиях севера являются наиболее оптимальным посадочным местом. В период посадки на местах вывалов деревьев и в понижениях минерализованных полос стояли лужи воды. Посадку проводили в основном в микроповышения по краям минерализованных полос и, частично, по необработанной и минерализованной почве, что естественно приводит к выжиманию растений морозом, снижению приживаемости и интенсивности роста. Приживаемость всех видов посадочного материала в первый год в целом была высокая (87,7 - 96,9 %). В шестилетнем возрасте сохранность культур была 76,0 - 86,9 %. При обследовании этих культур в 11-летнем возрасте установлено, что сохранность их из всех видов посадочного материала осталась довольно высокой и составила от 71,9 до 78,5% у сосны и 68,6 - 78,6 % у ели (таблица 1). При этом у сосны несколько большую устойчивость имеют сеянцы и саженцы с открытыми корнями (76,2 - 78,5 %), по сравнению с одно и двулетними сеянцами с закрытыми корнями (71,9 - 72,3 %). При обследовании отмечены некоторые особенности у небольшой части культур. Одна из них - искривление в нижней части ствола. У саженцев оно установлено у 8,6 % растений, у сеянцев с ОК и ЗК от 2 до 4,6 % от общего числа живых растений. Одной из причин искривления ствола является посадка под лопату под значительным углом и посадка в кромку микроповышения. Такое явление наблюдается также при посадке в кромку пласта со стороны борозды в культурах на переувлажненных или осушенных заболоченных почвах. Вторая особенность - сухие сохранившиеся растения сосны высотой более 1 м встречены во всех группах посадочного материала и составляют в среднем 2,2 % с колебаниями от 1,2 до 2,6 % от количества высаженных растений. У всех сухих растений внизу ствола объедена кора полевками по всей окружности стволика. Есть определенные различия и в динамике отпада культур сосны по периодам после посадки (рис.1). В целом за 11 лет отпад у сеянцев и саженцев с открытыми корнями составил 21,5 и 23,8 %, а у ПМЗК он 388 был несколько больше (28,1 и 27,7 % соответственно). Относительные показатели отпада в первый год после посадки и в две последующие пятилетки у сеянцев и саженцев с ОК колебались в пределах 4,5-9,9 %, у сеянцев с ЗК он составлял 6,0; 7,1 и 15,0 % у 1-летних и 12,3; 6,4 и 9,0 % у 2-летних. У двулетних он более высокий был в первый год после посадки, а у однолетних – на 7-й - 8-й годы. Очевидно, на приживаемость и сохранность здесь оказали влияние как соотношение массы тонких корней и массы надземной части у ПМЗК разного возраста и размеров, так и качество посадочных мест на ветровальных участках. Таблица 1. культурах Приживаемость и сохранность сеянцев и саженцев в Посадочный материал Вид Возраст, лет Высажено, шт. 1 Приживаемость и сохранность культур, %, в возрасте культур, лет 6 11 Сосна Сеянцы, ОК Сеянцы, ЗК Сеянцы, ЗК Саженцы, ОК 2 (1т+1) 1т. 2 (1т +1) 4 (2т+2) 749 1242 628 732 90,5 94,0 87,7 94,0 86,0 86,9 81,3 86,1 78,5 71,9 72,3 76,2 81,5 80,7 68,6 74,8 78,6 Ель Сеянцы, ОК Саженцы, ОК Саженцы черен. 3-4п (3-4)+2 751 1702 167 88,5 88,5 Примечание: 2(1т+1) – 2-х летние сеянцы выращены в теплице 1-й год под пленкой, 2-й - без укрытия; 3-4п – 3-х-4-х летние сеянцы из открытого питомника; саженцы черен. - саженцы черенковые, выращены в теплице из черенков, отобранных с саженцев ели в школьном отделении питомника. 389 Отпад в % 30 25 Сц ОК 2л ПМЗК 1л ПМЗК 2л Сж ОК 4л 20 15 10 5 0 за 1 г за 2-6 гг. за 7-11гг. за 1-11гг. Периоды учета, годы Рис. 1. Отпад разных видов посадочного материала в культурах по периодам учета, в % от высаженных растений В шестилетнем возрасте средняя высота культур сосны из сеянцев однолетних с закрытыми корнями и двулетних с открытыми была 1,3 м, из сеянцев двулетних с закрытыми корнями – 1,4 м, из саженцев – 1,9 м. Культуры из сеянцев с открытыми и закрытыми корнями росли примерно одинаково, а культуры из саженцев значительно обгоняли их в росте. Разница по высоте составляла 0,5 0,6 м или 36 - 46 %. Преимущество в росте в период приживания культур является важным условием в конкурентной борьбе с травянистой растительностью, что позволит снизить количество агротехнических уходов, а в определенных лесорастительных условиях отказаться от них. Показатели размеров культур по высоте и диаметру в 11-ти летнем возрасте приведены в таблице 2 и показаны на рисунке 2. Средняя высота культур сосны из разных видов посадочного материала колеблется от 3,3 до 4,1 м. При этом коэффициенты изменчивости или вариабельность у всех групп посадочного материала отличаются незначительно и находятся в одной категории. Таблица 2. Размеры культур сосны и ели из различных видов посадочного материала в 11-ти летнем возрасте Посадочный материал Возраст, Вид лет Высота, м М ±m С, % Диаметр, см М ± m С, % Д2Н, м3 Сосна Сеянцы, ОК Сеянцы ПМЗК 2 (1т+1) 1л. 3,3 3,7 0,05 0,04 390 21,2 18,9 4,2 4,9 0,10 0,08 33,3 30,6 0,00383 0,00528 Сеянцы ПМЗК Саженцы, ОК 2 (1т +1) 4 (2т+2) Сеянцы, ОК Саженцы Саженцы чер. 3-4 (3-4)+2 3,4 4,1 0,07 0,04 Ель 1,9 0,11 2,2 0,12 1,6 0,08 20,6 19,5 4,6 6,4 0,15 010 1,4 1,7 1,5 0,21 0,15 0,16 32,6 28,1 0,00469 0,00978 0,00040 0,00056 0,00039 Средний диаметр (на высоте 1,3 м) колеблется от 4,2 до 6,4 см, а коэффициенты изменчивости или вариабельность при довольно близких значениях по разным методикам отличаются по группам. У саженцев он наиболее низкий (С = 28,1 %) и входит в группу средней изменчивости (Гусев, 1980), на остальных вариантах он входит в группу большой изменчивости. При создании культур посадкой основным видом посадочного материала в регионе были и остаются пока сеянцы с открытыми корнями, выращенные в теплицах с полиэтиленовым покрытием или в открытом грунте лесных питомников. Поэтому сравнение роста и размеров всех культур проводим с культурами из двулетних сеянцев с открытыми корнями (Сц. ОК), высота и диаметр которых в 11-ти летнем возрасте составляют 3,3 м и 4,2 см, а объем ствола 0,00383 м 3. Незначительно превышают их культуры из двулетних сеянцев с ЗК (на 3 и 9,5 % по высоте и диаметру) на недостоверном уровне (t фак.= 1,2 и 2,2). В культурах из однолетних сеянцев с ЗК показатели высоты и диаметра достоверно больше на 12,1 и 16,7 % (t фак.= 6,3 и 5,5), а объем ствола на 37,9 %. Наибольшие размеры в данном возрасте имеют культуры из саженцев. По высоте и диаметру превышения составляют 24,2 и 52,4 % на достоверном уровне (t фак.= 12,5 и 15,6), а по объему ствола они превосходят культуры из сеянцев с ОК в 2,6 раза. 391 Диаметр, см и Высота, м культур Диаметр и высота 11-летних культур сосны 7 6 5 4 3 2 1 0 Д см Д см Д см Нм Д см Нм Нм Нм Д см Нм Сц. ОК 2-лет Сц. ПМЗК 1летн. Сц. ПМЗК 2летн. Саж. ОК 4летн. Виды посадочного материала Рис. 2. Средние показатели высоты и диаметра культур сосны в 11-летнем возрасте Данные замеров культур в 6-ти и 11-ти летнем возрасте показывают, что если у культур из разных видов сеянцев (с ОК и ЗК) превосходство в средних размерах меняется, то лидирующее положение в росте культур из саженцев остается стабильным. Превосходство их на 0,4-0,6 м в шесть лет и на 0,7 - 0,8 м в одиннадцать лет дают значительные преимущества данному посадочному материалу в конкуренции с естественным возобновлением лиственных пород. Анализ материалов по сохранности и росту культур в северной подзоне тайги показывает, что создание культур посадочным материалом с закрытыми и открытыми корнями, выращенным по передовым технологиям, при условии соблюдения требований при выкопке, хранении и перевозке, обеспечивает высокую приживаемость в первые годы и начало интенсивного роста их на 2–3-й годы после посадки. Список литературы Гусев И.И. Статистические показатели распределения: Методические указания к выполнению практических работ по вариационной статистике. Архангельск: РИО АЛТИ, 1980. 36 с. 392 Маркова И.А. Пути повышения эффективности лесокультурного производства / И.А. Маркова // Таежные леса на пороге XXI века. Труды С-Пб НИИЛХ. Санкт-Петербург. 1999. С. 61 - 71. Мелехов И.С. Проблемы современного лесоводства М.: Лесная промышленность,1969. Мочалов Б.А. Использование разных видов посадочного материала для лесовосстановления в зоне тайги Европейской части России // Вопросы таежного лесоводства на Европейском Севере: сб. науч. тр. СевНИИЛХ. Архангельск. 2005. С. 123 - 136. Мочалов Б.А. Некоторые итоги Российско-Финляндских проектов по лесовосстановлению в Архангельской области / Б.А. Мочалов // Сборник трудов ФГУ «СЕВНИИЛХ» по итогам научноисследовательских работ за 2005-2009 гг. Архангельск. 2011 г. С. 75 – 93. Пигарев Ф.Т. Состояние и рост лесных культур в зависимости от вида, возраста и размеров посадочного материала / Ф.Т. Пигарев, Б.А. Сенчуков, В.В. Беляев // Искусственное восстановление леса на Севере. АИЛиЛХ. – Архангельск,1979. С. 85 – 97. Рекомендации и технологические карты по выращиванию саженцев сосны и ели в питомниках северной и средней подзон тайги Европейской части России /авт. Мочалов Б.А. // Северный НИИ лесного хозяйства. Архангельск, 2005. 35 с. Рекомендации по выращиванию сеянцев хвойных пород в теплицах с полиэтиленовым покрытием /авт. Мочалов Б.А. Москва. 1990. 36 с. Семенов Б.А. Влияние послепожарного спекания поверхности песчаной почвы на возобновление сосны в притундровых лесах // Труды Х1 Съезда Русского географического общества. Том 6. СанктПетербург, 2000. С. 59 - 61. Семенов Б.А., Огибин Б.Н. Притундровые леса: сохранение и улучшение защитных функций.// Вопросы таежного лесоводства на европейском севере. Сборн. научн. трудов. СевНИИЛХ. Архангельск. 2005. С. 56 - 67. А.А. Нечаев 393 Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, г. Хабаровск, Россия, dvniilh@gmail.com РЕСУРСЫ ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОДНЫХ РАСТЕНИЙ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И ИХ ОСВОЕНИЕ Под ягодными (плодово-ягодными) растениями понимаются дикорастущие пищевые растения, имеющие в период спелости мягкие, сочные, съедобные для человека плоды, служащие объектом заготовок и потребления. По нашим последним данным список дикорастущих съедобных ягодных растений российского Дальнего Востока (РДВ) насчитывает 160 видов из 44 родов и 21 семейства, что на 30 % больше, указанных А.Г. Измоденовым (2001), с учетом 12 видов исключенных из его списка по разным причинам (виды не признаны или исключены из состава флоры, переведены в синонимы других видов, не произрастают на РДВ, съедобность плодов для человека не признана, дублирование видов и др.). Из них собственно дикорастущие (аборигенные на РДВ) – 143 вида (89,4 %) и адвентивные (натурализовавшиеся на РДВ) – 17 (10,6 %); по пищевой пригодности плодов для человека: безусловно съедобные – 125 видов (78, 1 %) и условно съедобные – 35 (21,9 %). Все эти виды представлены различными жизненными формами (биоморфами) – деревьями, кустарниками, полукустарниками, кустарничками, полукустарничками, лианами и травами. Широко распространены на РДВ: от зоны хвойно-широколиственных лесов на юге до зоны лесотундры и тундры на севере, от континентальных районов на западе до океанических на востоке, от лесного пояса до гольцового в горных системах. В пределах северной части РДВ (на территориях Магаданской области, Камчатского края и Чукотского автономного округа) имеют место четыре ботанико-геграфические зоны (подзоны) – тундровая, лесотундровая, северотаежная и среднетаежная (Колесников, 1955, 1961). Последняя подзона развита на юго-востоке полуострова Камчатка. 394 Из всего видового разнообразия дикорастущих съедобных ягодных растений в северной части РДВ (на территориях Магаданской области, Камчатского края и Чукотского автономного округа) произрастают 44 вида (27,5 %) из 17 родов и 10 семейств, приведенные ниже. Среди них собственно дикорастущие – 42 вида и адвентивные – 2 (отмечены в списке знаком *); по пищевой пригодности плодов для человека: безусловно съедобные – 39 видов и условно съедобные – 5. Представители отдела Magnoliophyta (Покрытосеменные) в списке приведены по системе А.Л. Тахтаджяна (1987). Латинские названия приведены по С.К. Черепанову (1995) и с учетом фундаментальных сводок – «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» (19871996) и «Флора российского Дальнего Востока: Дополнения и изменения» (2006). Для каждого вида приводятся: пищевая пригодность плодов для человека (БС – безусловно съедобные, УС – условно съедобные); основная жизненная форма (Д – дерево, К – кустарник, стланец, Кч – кустарничек, стланничек, ПК – полукустарник, ПКч – полукустарничек, ТМ – трава многолетняя); произрастание на территориях трех субъектах Российской Федерации (РФ) РДВ (МО – Магаданская область, КК – Камчатский край, ЧАО – Чукотский автономный округ). Видовой состав дикорастущих съедобных ягодных растений северной части РДВ 1. Juniperus sibirica Burgsd. – Можжевельник сибирский – УС; К; МО, КК, ЧАО 2. Oxycoccus microcarpus Turcz. ex Rupr. – Клюква мелкоплодная – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 3. O. palustris Pers. (O. quadripetalus Gilib.) – К. болотная (к. четырехлепестная) – БС; Кч; МО, КК 4. Vaccinium gaultherioides Bigel. (V. uliginosum L. subsp. microphyllum Lange, V. uliginosum L. subsp. gaultherioides (Bigel.) S.B. Young) – Голубика гаультериевидная (г. мелколистная) – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 5. V. minus (Lodd.) Worosch. (Rhodococcum minus (Lodd.) Avror.) – Брусника малая – БС; Кч (ПКч); МО, КК, ЧАО 6. V. ovalifolium Smith – Черника овальнолистная – БС; К; КК 395 7. V. praestans Lamb. – Красника выдающаяся (клоповка) – БС; Кч (ПКч); КК 8. V. uliginosum L. – Голубика топяная (г. обыкновенная, гонобобель) – БС; К; МО, КК, ЧАО 9. V. vulcanorum Kom. – Г. вулканическая – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 10. V. vitis-idaea L. (Rhodococcum vitis-idaea ( L.) Avror.) – Брусника обыкновенная – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 11. Empetrum albidum V. Vassil. – Шикша беловатая – БС; Кч; КК 12. E. androgynum V. Vassil. – Ш. обоеполая – БС; Кч; МО, КК 13. E. kardakovii V. Vassil. – Ш. Кардакова – БС; Кч; КК 14. E. sibiricum V. Vassil. (E. kurilense V. Vassil., E. asiaticum (Nakai) Nakai ex V. Vassil.) – Ш. сибирская – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 15. E. stenopetalum V. Vassil. (E. sibiricum auct. non V. Vassil.) – Ш. узколепестная – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 16. E. subholarcticum V. Vassil. (E. polare V. Vassil.) – Ш. почтиголарктическая – БС; Кч; МО, КК, ЧАО 17.*Grossularia reclinata (L.) Mill. – Крыжовник отклоненный (к. европейский) – БС; К; КК 18. Ribes dikuscha Fisch. ex Turcz. – Смородина дикуша (алданский виноград) – БС; К; МО, КК, ЧАО 19. R. fragrans Pall. – С. душистая – БС; К; МО 20. R. glabellum (Trautv. et C.A. Mey.) Hedl. (R. acidum Turcz. ex Pojark., R. rubrum auct. non L.) – С. голенькая (с. кислая) – БС; К; МО 21. R. kolymense (Trautv.) Kom. (R. nigrum L. var. kolymense Trautv.) – С. колымская – БС; К; МО 22. R. pallidiflorum Pojark. (R. latifolium Jancz. subsp. antoninae Nedoluzhko) – С. бледноцветковая – БС; К; КК 23. R. triste Pall. – С. печальная – БС; К; МО, КК, ЧАО 24. Crataegus chlorosarca Maxim. – Боярышник зеленомякотный – БС; Д (К); КК 25. Padus avium Mill. (P. asiatica Kom.) – Черемуха обыкновенная (ч. кистевая, ч. азиатская) – БС; Д (К); МО, КК 26. Rosa acicularis Lindl. – Шиповник иглистый – БС; К; МО, КК, ЧАО 27. R. amblyotis C. A. Mey. – Ш. тупоушковый – БС; К; МО, КК 28. R. jacutica Juz. – Ш. якутский – БС; К; МО, КК 396 29. R. kamtschatica Vent. – Ш. камчатский – БС; К; КК 30. R. rugosa Thunb. – Ш. морщинистый – БС; К; КК 31. Rubus arcticus L.– Княженика арктическая (к. обыкновенная, малина арктическая, поляника) – БС; ПКч (ТМ); МО, КК, ЧАО 32. R. chamaemorus L. – Морошка приземистая (м. обыкновенная) – БС; ТМ; МО, КК, ЧАО 33. *R. idaeus L. – Малина обыкновенная – БС; ПК (К); КК 34. R. matsumuranus Levl. et Vaniot (R. sachalinensis Levl., R. sibiricus (Kom.) Sinjikova) – М. Мацумуры (м. сахалинская) – БС; ПК (К); МО, КК, ЧАО 35. R. stellatus Smith – Княженика звездчатая – БС; ПКч; КК, ЧАО 36. Sorbus kamtschatcensis Kom. (S. sibirica auct. non Hedl.) – Рябина камчатская – БС; Д; КК 37. S. sambucifolia Cham. et Schlecht. – Р. бузинолистная – БС; К; МО, КК, ЧАО 38. S. sibirica Hedl. (S. anadyrensis Kom.) – Р. сибирская (р. анадырская) – БС; Д (К); МО, КК, ЧАО 39. Chamaepericlymenum suecicum (L.) Aschers. et Graebn. – Дерен шведский – УС; ПКч; МО, КК, ЧАО 40. Swida alba (L. ) Opiz ( Cornus alba L., Thelycrania alba (L.) Pojark.) – Cвидина белая (дерен белый) – УС; К; МО 41. Lonicera kamtschatica (Sevast.) Pojark. (L. caerulea L. subsp. kamtschatica (Sevast.) Gladkova, L. caerulea auct. non L.) – Жимолость камчатская – БС; К; МО, КК, ЧАО 42. Viburnum edule (Michx.) Rafin. – Калина съедобная – БС; К; ЧАО 43. Sambucus kamtschatica E. Wolf (S. racemosa L. subsp. kamtschatica (E. Wolf) Hult.) – Бузина камчатская – УС; К; КК 44. Trillium camschatcense Ker-Gawl. – Триллиум камчатский – УС; ТМ; МО, КК Как видно из приведенного списка, наиболее богаты по видовому составу роды: Vaccinium (7 видов), Empetrum, Ribes (по 6), Rosa, Rubus (по 5), Sorbus (3 ), Oxycoccus (2), остальные 10 родов – по 1 виду. Наиболее богаты по видовому составу семейства: Rosaceae (15 видов), Ericaceae (9), Grossulariaceae (7), Empetraceae (6), Cornaceae (2), остальные 5 семейств (Cupressaceae, Caprifoliaceae, Viburnaceae, 397 Sambucaceae, Trilliaceae) – по 1 виду. Разнообразны основные жизненные формы дикорастущих съедобных ягодных растений: деревья (4 вида), кустарники (20), кустарнички (13), полукустарники (2), полукустарнички (3), травы многолетние (2). Количество видов дикорастущих съедобных ягодных растений, произрастающих в северной части РДВ, представлены следующим образом (таблица 1): Магаданская область – 30 видов (18,8 %), Камчатский край – 39 (24,4 %) и Чукотский автономный округ – 22 (13,8 %). 17 видов ягодных растений произрастают только в одном из трех субъектов РФ северной части РДВ: в Магаданской области – Ribes fragrans, R. glabellum, R. kolymense и Swida alba; в Камчатском крае – Vaccinium ovalifolium, V. praestans, Empetrum albidum, E. kardakovii, Grossularia reclinata, Ribes pallidiflorum, Crataegus chlorosarca, Rosa kamtschatica, R. rugosa, Rubus idaeus, Sorbus kamtschatcensis и Sambucus kamtschatica; в Чукотском автономном округе – Viburnum edule. В Магаданской области и Камчатском крае произрастают 6 видов: Oxycoccus palustris, Empetrum androgynum, Padus avium, Rosa amblyotis, R. jacutica и Trillium camschatcense; в Камчатском крае и Чукотском автономном округе – 1 вид: Rubus stellatus. Остальные 20 видов представлены широко во всех трех субъектах РФ. Единственный краснокнижный вид на севере РДВ – Viburnum edule, внесенный в Красную книгу Чукотского автономного округа. В Красных книгах Магаданской области и Камчатского края виды ягодных растений отсутствуют. Из группы редких видов ягодных растений (см. список) потенциально претендуют быть внесенными в Красные книги субъектов РФ следующие 7 видов: Vaccinium ovalifolium (КК), V. praestans (КК), Empetrum kardakovii (КК), Ribes fragrans (МО), R. kolymense (МО), Rubus stellatus (КК, ЧАО) и Trillium camschatcense (МО, КК). Таблица 1. Количество видов дикорастущих съедобных ягодных растений, произрастающие на территориях Магаданской области, Камчатского края и Чукотской автономного округа Субъект Российской Федерации Количество видов всего безусловно съедобных шт. % шт. % 398 Магаданская область Камчатский край Чукотский автономный округ Всего на севере РДВ 30 39 22 44 18,8 24,4 13,8 27,5 26 35 20 39 20,8 28,0 16,0 31,2 Примечание: Вторая цифровая колонка – процент от общего количества видов на РДВ, четвертая – процент от количества безусловно съедобных видов на РДВ Важнейшими характеристиками дикорастущих ягодных растений являются биологические запасы плодов и степень освоения их человеком. Как видно из данных таблицы 2, в северной части РДВ ресурс среднего производственного значения ( от 50 до 100 тыс. т) имеют брусника и клюква; ресурс низкого производственного значения (от 10 до 50 тыс. т) имеют голубика, смородина, черемуха, шикша, морошка и можжевельник; ресурс частного, промыслового значения (от 1 до 10 тыс. т) имеют боярышник, малина, шиповник, рябина, жимолость, бузина и дерен. В целом, в северной РДВ биологический запас плодов безусловно съедобных ягодных растений (по нашим экспертным данным) оценивается, как минимум, в 250 тыс. т, что составляет 12 % от общего запаса ягод на всей территории РДВ; в угодьях производственного фонда он составляет 28,6 тыс. т, а максимально возможный сбор (потенциально сырьевой запас) – 15,7 тыс. т. Как видно из данных таблицы 3, на территориях Магаданской области (включая Чукотский автономный округ) и Камчатского края объем среднегодовых промышленных заготовок основных дикорастущих ягод увеличивался в период с 1966 по 1990 гг. Максимальный объем заготовок был в 1986-1990 гг. и достигал 258,8 т в Магаданской области и 159,6 т в Камчатском крае. Среднегодовой фактический сбор за 19661990 гг. в Магаданской области составлял 863,5 т (из них 172,7 т – организованные, промышленные заготовки), степень освоения от максимально возможного сбора в производственном фонде – 9,8 %. Среднегодовой фактический сбор за 1966-1990 гг. в Камчатском крае составлял 449,2 т (из них 89,8 т организованные, промышленные заготовки), степень освоения от максимально возможного сбора в производственном фонде – 6,4 %. С прекращением прежней деятельности промхозов и других заготовительных организаций объем 399 промышленных заготовок дикорастущих ягод сократился в 1991-1995 гг. (по сравнению с 1986-1990 гг.) в 10,3 раза в Магаданской области и в 4,4 раза в Камчатском крае, в среднем – в 6,8 раза в северной части Дальнего Востока (см. табл. 3). Таблица 2. Биологические запасы плодов основных дикорастущих съедобных ягодных растений, произрастающие на территориях Магаданской области, Камчатского края и Чукотского автономного округа Биологический запас, тыс. т Наименование на всей территории в производственном фонде МО КК ЧАО Всего МО КК ЧАО Всего Безусловно съедобные растения Брусника 45 30 3 78 4,5/2,7 3,0/1,8 0,3/0,1 7,8/4,6 Голубика 10 10 5 25 1,0/0,5 1,0/0,5 0,5/0,2 2,5/1,2 Клюква 45 20 3 68 4,5/2,2 2,0/1,0 0,3/0,1 6,8/3,3 Боярышник 2 2 0,4/0,3 0,4/0,3 Малина 4 4 8 0,4/0,2 0,4/0,2 0,8/0,4 Шиповник 4 4 + 8 1,3/0,8 1,3/0,8 + 2,6/1,6 Смородина 4 5 3 12 0,4/0,3 0,5/0,4 0,3/0,2 1,2/0,9 Рябина 1 5 + 6 0,2/0,1 1,0/0,6 + 1,2/0,7 Черемуха 5 5 10 1,0/0,6 1,0/0,6 2,0/1,2 Шикша 5 5 5 15 0,5/0,2 0,5/0,2 0,5/0,2 1,5/0,6 Жимолость 2 5 + 7 0,2/0,1 0,5/0,4 + 0,7/0,5 Морошка 5 5 1 11 0,5/0,2 0,5/0,2 0,1/0,05 1,1/0,45 Всего 130 100 20 250 14,5/7,9 12,1/7,0 2,0/0,85 28,6/15,75 Условно съедобные растения Можжевельник 5 5 + 10 0,5/0,3 0,5/0,3 + 1,0/0,6 Бузина 5 5 0,5/0,3 0,5/0,3 Дерен + 5 + 5 + 0,5/0,25 + 0,5/0,25 Всего 5 15 0 20 0,5/0,3 1,5/0,85 0 2,0/1,15 Примечание: Знак «+» – ресурс индивидуального, ограниченного значения (до 1 тыс. т); знак «–» – биологический запас отсутствует. В графе «в производственном фонде» перед чертой – биологический запас в производственном фонде (на 1/3, 1/5 или 1/10 относительно доступной для освоения ее части), за чертой – потенциальный сырьевой запас (максимально возможный сбор) Степень освоения от возможного сбора в производственном фонде также сократилось в несколько раз. В последнее десятилетие (20012010 гг.) отмечается дальнейшее сокращение организованных, 400 промышленных заготовок дикорастущих ягод. Преобладает сбор ягод местным населением для личных нужд и продажи на рынках. Таблица 3. Среднегодовая промышленная заготовка дикорастущих ягод на территориях Магаданской области и Камчатского края в 1966-1995 гг., т Субъект Российской Федерации Магаданская область (включая Чукотский автономный округ) Камчатский край Всего 19661970 19711975 Годы 197619811980 1985 130,0 165,6 140,7 168,2 258,8 25,2 36,0 39,7 118,3 95,6 159,6 36,2 166,0 205,3 259,0 263,8 418,4 61,4 19861990 19911995 Примечание: источник: Г.И. Сухомиров (2007) Список литературы Измоденов А.Г. Силедия: Начало учения. Лесные соки и ягоды: Монография. Учебник. Справочник. Повествование /А.Г. Измоденов. – Хабаровск: Кн. изд-во, 2001. – 368 с. Колесников Б.П. Очерк растительности Дальнего Востока / Б.П. Колесников. – Хабаровск: Кн. изд-во, 1955. – 104 с. 3. Колесников, Б.П. Дальний Восток. Физико-географическая характеристика / Б.П. Колесников. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 440 с. Сосудистые растения советского Дальнего Востока: В 8 т. /отв. ред. С.С. Харкевич. – Л.: Наука, 1987. – Т. 2. – 446 с.; Л.: Наука, 1988. – Т. 3. – 421 с.; Л.: Наука, 1989. – Т. 4. – 380 с.; СПб.: Наука, 1991. – Т. 5. – 390 с.; СПб.: Наука, 1996. – Т. 8. – 383 с. Сухомиров Г.И. Таежное природопользование на Дальнем Востоке России / Г.И. Сухомиров. – Хабаровск: РИОТИП, 2007. – 384 с. Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов /А.Л. Тахтаджян. – Л.: Наука, 1987. – 439с. 401 Флора российского Дальнего Востока: Дополнения и изменения к изданию «Сосудистые растения советского Дальнего Востока». Т. 1-8 (1985-1996) /отв. ред. А.Е. Кожевников и Н.С. Пробатова. Владивосток: Дальнаука, 2006. – 456 с. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) / С.К. Черепанов. – СПб.: Мир и семья, 1995. – 992 с. П.Е. Тихменев1, Е.А. Тихменев2 1 Департамент природных ресурсов Администрации Магаданской области; 2 Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, г. Магадан. Россия tpavel@mail.ru ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Растительный покров территории относится к горно-долинному Верхнеколымскому округу Колымско-Верхоянской континентальной провинции лиственничных редколесий Восточно-Сибирской подобласти светлохвойных лесов (Колесников, 1961). Согласно флористическому районированию Северо-Восточной Азии (Юрцев, 1974) район исследований расположен в Верхнеколымской континентальной подпровинции Северо-Охотской провинции Бореальной флористической области. Здесь основу рельефа составляют среднегорья с отметками 400-700 м н. у. м. с достаточно четко выраженной высотной поясностью. Основной лесообразователь лиственница Каяндера (Larix cajanderi Mayr). В долинах и по нижним частям склонов вместе с лиственницей встречается береза Каяндера, или плосколистная (Betula cajanderi Sukaczev (B. platyphylla Sukaczev). Редкими небольшими рощами, чаще по старым гарям на хорошо прогреваемых склонах южной экспозиции или на нарушенных землях присутствует осина (Populus tremula L.). Значительные площади занимают заросли кедрового стланика, или сосны стланиковой (Pinus 402 pumila (Pallas) Regel), как чистые, так и подлеском в лиственничных лесах. Таблица 1. Структура биомассы кедровостланиковых комплексов, т/га сухой массы Шикшево-брусничнолишайниковый Багульниковолишайниковый Надземная биомасса 37.87 64.15 Фитомасса 25.96 43.32 в т.ч. кедровый стланик 22.17 40.67 кустарнички 2.93 1.82 мхи, лишайники 0.80 0.84 Отмершие части 11.91 20.82 в т.ч. кедровый стланик 8.13 18.10 кустарнички 3.78 2.72 Компоненты биомассы Кедровостланиковые сообщества. Кедровник шикшево-брусничнолишайниковый приурочен к платообразной поверхности шлейфа склона. Высота Pinus pumila 1,5-2,0 м, сомкнутость 0,7-0,8. За пределами рассматриваемой экосистемы на расстоянии 15-20 м друг от друга встречаются отдельные Larix cajanderi высотой 3,0-7,0 м. Кустарники представлены Betula middendorffii. В кустарничковом ярусе доминируют Ledum decumbens, Vaccinium vitis-idaea, Empetrum androgynum. По периферии пятен вымораживания обильна Arctous alpina. Среди лишайников преобладают Cladonia rangiferina и Cetraria islandica. Кедровник багульниково-лишайниковый приурочен к средней части склона юго-восточной экспозиции. Абсолютная высота местообитания 810 м, уклон участка 5-10°. Сомкнутость зарослей 0,70,8, высота 1,5-2,0 м. Встречаются единичные кусты Betula middendorffii. Кустарничковый ярус представлен Vaccinium vitis-idaea, Ledum decumbens, Empetrum androgynum. Среди лишайников 403 доминируют Cladonia alpestris и Cetraria cucullata. Мхи распространены диффузно. По сравнению с кедровником шикшевобруснично-лишайниковым напочвенный покров данного фитоценоза характеризуется большим однообразием и бедностью флористического состава. Общая надземная фитомасса кедровостланиковых фитоценозов колеблется от 26 до 43 т/га (табл. 3), что по 10-бальной шкале продуктивности фитоценозов соответствует V (25-50 т/га) группе (Родин, Базилевич, 1965). Лиственничные леса и редколесья. Рединный сфагновый лиственничник расположен на третьей террасе р. Колыма. Насаждения чистые, перестойные, древостой низкорослый, сбежистый и деформированными кронами. Имеются единичные экземпляры сухостоя. Подлесок сформирован Betula middendorffii, Salix и Pinus pumila. В кустарничковом ярусе обилие Ledum palustre, Vaccinium vitisidaea, Empetrum androgynum, Oxycoccus microcarpus, Rubus chamaemorus, Chamaedaphne calyculata. Из травянистых растений – Eriophorum scheuchzeri, Carex lugens, C. globularis, Hierochloe alpine, Pyrola grandiflora, Equisentum palustre. Хорошо развит моховой покров из Sphagnum palustre, S. wulfianum, S. angustifolium, S. girgensohnii, значительно реже встречаются виды Dicranum. Из-за мощного сфагнового покрова слабо развиты лишайники, представленные Cladonia rangiferina, C. sylvatica, Cetraria nivalis, C. cuculata. Запасы и структура надземной биомассы рединного лиственничника приведены в табл. 2, колонка 1. Лиственничник бруснично-зеленомошный (колонка №2) с подлеском из Pinus pumila, Betula middendorffii и Duschekia fruticosa расположен на коренном берегу р. Колыма. Насаждение чистое, средневозрастное, высокополнотное. Подлесок редкий, невысокий. Напочвенный покров сплошной, развит хорошо. Травянокустарничковый ярус представлен Ledum palustre, Vaccinium uliginosum, V. vitis-idaea, Poa pratensis, Carex pallida. Моховой покров из пятен зеленых мхов: Polytrichum commune, P. аlpinum, Dicranum mayum; лишайники развиты слабо. Лиственничник бруснично-зеленомошный (№3) без подлеска расположен на третьей надпойменной террасе. Редкостойный, средневозрастной. Насаждение чистое, IIIx разряд 404 высот, II класс бонитета. Хорошо развит подрост лиственницы. Напочвенный покров сильно развит, проективное покрытие достигает 90%. В кустарничковом ярусе обилны Vaccinium uliginosum, V. vitisidaea, Empetrum androgynum. Травянистый покров изрежен и представлен Calamagrostis langsdorffii, C. angustifolia, Carex pаllida, во влажных микрозападинах Pyrola minor, Equsetum arvense.Лиственничник бруснично-зеленомошный (№4) с подлеском из Pinus pumila, Alnus hirsuta и Betula middendorffii расположен на террасе р. Колыма. Насаждение чистое, спелое, V класса возраста, V класса бонитета. Древостой высокополнотный. Подрост лиственницы средней густоты, рассеян группами, несколько угнетен. Подлесок редкий, невысокий с преобладанием Pinus pumila. Напочвенный покров развит слабо. Таблица 2. Запасы и структура надземной биомассы лиственничных лесов и редколесий, т/га сухой массы Компоненты биомассы Фитоценозы 1 2 3 4 Фитомасса 13,36 50,89 40,27 96,70 Древостой лиственницы 7,61 34,17 36,41 85,75 Подрост лиственницы 0,28 13,82 1,04 9,22 Подлесок 1,57 0,13 1,15 0,53 в т.ч. кедровый стланик 0,84 0,04 береза Миддендорфа 0,57 0,09 ольховник 0,16 травы и кустарнички 3,90 2,77 1,67 1,20 Отмершие части 4,99 6,13 4,17 6,91 в т.ч. ветви лиственницы 3,05 2,16 1,09 0,33 сухостой лиственницы 1,52 0,70 1,52 3,13 валеж древостоя - - 405 1,49 сл. 1,15 - 0,47 - - 0,06 1,31 хвоя и листья 0,42 1,78 1,56 2,14 Надземная биомасса 18,35 57,02 44,44 103,31 Примечание: номера фитоценозов соответствуют номерам описаний в тексте; - отсутствует. Преобладают кустарнички: Vaccinium vitis-idaea, Ledum palustre, Rosa acicularis, Rhododendron parvifolium. Травянистый покров: Orthilia obtusata, Carex pallida, Equisetum arvense. Лишайники отсутствуют. Мхи пятнами в небольших западинах: Polytrichum commune, Pleurozium schreberi, Aulacomnium turgidum, Sphagnum girgensohnii. Характеристика запасов и структуры надземной биомассы лиственничных лесов и редколесий приведены в табл. 4. Тополево-чозениевые леса, являясь уникальными природными почвенно-растительными комплексами и энергетическими узлами экосистем, занимают немногим более 1% лесопокрытой площади региона. Встречаются только в поймах рек, где их размещение носит ленточно-островной характер. Для них характерен густой подлесок, представленный Padus avium, Sorbus sambucifolia, Rosa acicularis, Alnus hirsuta. Хорошо развито пойменное разнотравье. Средний запас древесины в тополево-чозениевых лесах составляет 170 м3/га, полнота – 0,7, класс бонитета чаще II и III. Данные лесные сообщества отличаются высокой производительностью: фитомасса достигает 160 т/га, ежегодный прирост достигает 5т/га. В условиях значительного сокращения заготовки древесины, характерного для современного периода освоения лесных ресурсов Севера Дальнего Востока, пирогененез стал ведущим фактором формирования лесного покрова северотаежной подзоны (Москалюк, 2006; Тихменев и др., 2006). Особенно высокой пожарной опасностью характеризуются лиственничники и кедровые стланики, что в значительной степени объясняется высокими запасами горючих материалов, достигающих в различных типах леса 8 т/га (Филиппов, 1974). Образовавшиеся в результате лесных пожаров гари пятнами или полосами разбросаны по всей лесопокрытой площади территории, включая речные долины и водораздельные пространства. Очень медленно протекает восстановление лесного древостоя на гарях, 406 образовавшихся в результате низовых пожаров с большой степенью повреждения древостоя, а также при верховых пожарах. Вследствие почти полного или даже полного уничтожения всех ярусов и глубоких изменений условий произрастания на таких участках наблюдается формирование иных типов растительности, часто происходит смена доминантов. Так, в брусничных и лишайниковых типах лиственничников уничтожение подроста лиственницы и кедрового стланика может привести к смене растительности на нелесную растительность с развитием ксерофильных травяно-кустарниковых комплексов. Процесс стабилизации видового состава и развития исходного типа леса нередко затягивается на многие годы (Щербаков, Чугунов, 1961). По мере развития растительных группировок на гарях уровень сезонного оттаивания поверхности уменьшается, вызывая снижение теплообеспеченности корнеобитаемого слоя. Формирующиеся на гарях энергично растущие молодняки лиственницы спустя 10-15 (20) лет после пожара снижают прирост и начинают изреживаться. При восстановлении сомкнутого растительного покрова температурный режим почвенного слоя возвращается в исходное состояние. На горных склонах послепожарная трансформация лесных сообществ выражается в последовательном снижении бонитета, обеднении и ксерофитизации видового состава растительных сообществ. Происходит упрощение вертикальной структуры и усиление мозаичности растительных комплексов за счет неравномерности прогорания поверхности и поселения на минерализованных участках осины. При слабой степени повреждения огнем гари достаточно быстро восстанавливаются в тип леса, близкий к допожарному, в иных случаях происходит смена типов растительности с формированием низкопродуктивных кустарниковых сообществ. Кустарниковые виды берез на горельниках формируют ерники, широко распространенные в лесном покрове рассматриваемой территории. О пожарном происхождении большинства ерников свидетельствуют отдельно стоящие, уцелевшие после пожара лиственницы, остатки кустов кедрового стланика, обгорелые пни. Возобновление основных видов на таких площадях наблюдается редко или вообще исключается. 407 Ерники устойчиво сохраняют свое положение в ландшафте. Возврат к лесному типу если и возможен, то в большом временном интервале, по крайней мере, не ранее, чем через 100 - 150 лет и более лет (Тихменев и др., 2006). Гари, как и вырубки, достаточно часто зарастают злаками (Calamagrostis langsdorffii, C. lapponica и др.), при этом развивается луговой тип растительности с плотной дерниной. Такая особенность протекания сукцессионных процессов на части пирогенных участков исключает здесь поселение древесных видов в долгосрочной перспективе. Вейниковые луга пирогенного происхождения встречаются в долинах рек на высоких поймах, надпойменных террасах и низких водоразделах. Такие участки требуют проведение мероприятий по содействию лесовозобновлению. Это может достигаться путем полосной минерализацией поверхности почвы, успешно обеспечивающей условия для развития всходов и формирование подроста древесных видов (Богданов, Тихменев, 1983). Список литературы Богданов П.Ф., Тихменев Е.А. Эффективность мер содействия естественному возобновлению лиственницы даурской в южной части Магаданской области. Повышение продуктивности лесов Дальнего Востока. Труды ДАЛЬНИИЛХ, Хабаровск, 1983. Вып. 25. С. 100 - 106. Колесников Б.П. 1961. Растительность // Дальний Восток. М.: АН СССР. Т.1. С.185-245. Москалюк Т.А. Лесные пожары и ценотическая структура горных лиственничников Верхней Колымы // Геология, география и биологическое разнообразие Северо-Востока России // Мат. Дальневост. регион. конф. посвящ. памяти А.П. Васьковского и в честь его 95-летия. (Магадан, 28-30 ноября 2006 г.) С.247 - 252. Пугачев А.А. Биологический круговорот и почвообразование в ландшафтах Крайнего Северо-Востока России. – Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2009. 116 с. Пугачев А.А., Тихменев Е.А. Структурно-функциональная организация и динамика почвенно-растительного покрова Крайнего Северо-Востока России. - Магадан: изд-во СВГУ, 2011. 197 с. 408 Пугачев А.А., Тихменев Е.А., Гаджиев А.Р. Запасы надземной растительной массы в типичных сооб-ществах верховьев р. Колыма // Фундаментальные и прикладные пробле-мы ботаники в начале XXI века. Мат Всерос. конф. (Петрозаводск, 22-26 сентября 2008). Часть 5. Геоботаника. - Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. С. 272-275 Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.: Л. 1965. 254 с. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. 1968. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л. 144 с. Тихменев Е.А. Северо-восточная лесорастительная область // Предтунровые леса. М.: Агропромиздат, 1987. С. С. 141-158. Тихменев Е.А., Пугачев А.А., Тихменев П.Е. Роль пирогенного фактора в формиро-вании лесного покрова побережья Тауйской губы (Охотское море) // Вестник Северо-Восточного государственного университета. - Вып. 11. 2009 г. С.85 - 91 Тихменев Е.А., Харламов В.И., Тихменев П.Е. Лесные ресурсы // Ландшафты, климат и природные ресурсы Тауйской губы Охотского моря. – Владивосток: Дальнаука, 2006. С. 313 – 330. Филиппов А.В. 1974. Особенности теплового режима лесных пожаров в зарослях кедрового стланика // Биологические проблемы Севера: Тез. докл. VI симпоз. Якутск: ЯФ СО АН СССР. С.172 - 173. Щербаков И.П., Чугунов Р.В. 1961. Леса юго-западных приленских районов Якутии и меры содействия лесовозобновлению на лесосеках и гарях // Материалы о лесах Якутии / Труды института биологии ЯФ СО АН СССР. С.5 - 161. Юрцев Б.А. Проблемы ботанической географии северовосточной Азии. Л.: Наука, 1974. 159 с. С.Ю. Цареградская, Л.Е. Курлович Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, г. Пушкино Московской обл. vniilm@mail.ru 409 ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА НЕДРЕВЕСНЫЕ РЕСУРСЫ СЕВЕРНЫХ ЛЕСОВ В настоящее время идет постоянное увеличение антропогенных нагрузок на леса таежной зоны Российской Федерации, в том числе и на очень уязвимые северные биоценозы. Особое место по степени влияния на природные ландшафты и их отдельные компоненты занимает рекреация. Причем на первое место по привлекательности, особенно для жителей больших городов, все чаще выступает желание просто побыть на природе и, особенно, собрать различные виды дикорастущих пищевых, лекарственных и декоративных растений. Соответственно, от возрастающей рекреационной нагрузки все сильнее страдают различные виды недревесных ресурсов леса, в первую очередь, пищевые и лекарственные. Негативные факторы влияния рекреации на лесные биоценозы различны, однако, несомненно, одним из наиболее действенных является уплотнение почвы, происходящее в результате вытаптывания территории. В результате рекреационных нагрузок изменяется видовой состав и структура травяно-кустарничкового яруса лесных биоценозов. Пропорционально интенсивности вытаптывания происходит снижение проективного покрытия, уменьшение встречаемости видов и биомассы живого напочвенного покрова. Так, установлено, что связь между стадиями дигрессии северных ельников и средним общим обилием травяно-кустарничкового яруса высокая (=-0,83) и носит линейный характер (Соболев, 2007). По данным Н.В. Гласовой (2007), изучавшей изменение напочвенного покрова северных ельников под воздействием рекреационных нагрузок, наименее устойчивы к ним: кустарнички с почками возобновления над поверхностью почвы; травы, имеющие длинные тонкие корневища и подземные столоны; растения с удлиненными побегами и виды с длинными тонкими листьями. Виды, устойчивые к рекреационным нагрузкам, имеют следующие приспособления: розеточные побеги; точки роста, защищенные почвой; способность к быстрой регенерации; высокую семенную 410 продуктивность и способность к вегетативному размножению; экологическую пластичность. Таким образом, из напочвенного покрова при усилении антропогенных нагрузок должен выпадать ряд ценных видов пищевых и лекарственных растений (таких, как черника, брусника, морошка, ландыш и др.). Однако, следует отметить, что в ряде случаев слабые антропогенные нагрузки отрицательно не сказываются на состоянии различных видов полезных растений, а иногда и оказывают на него положительное влияние. А.В. Кравченко изучал влияние рекреации на структуру и развитие побегов черники, брусники и толокнянки в лесах Южной Карелии (1990). Было установлено, что во всех типах леса усиление рекреационных нагрузок приводит к изменению структуры их напочвенного покрова. В травяно-кустарничковом ярусе снижается участие лесных видов и повышается луговых и сорных, то есть происходит олуговение и рудерализация сообществ. Показано, что рекреационные нагрузки приводят к изменению плотности, возрастных спектра и структуры популяций черники и брусники. Происходит сокращение длительности жизни парциальных кустов и омоложение популяций. Устойчивость изучаемых видов к рекреационным нагрузкам определяется механической прочностью побегов и способностью восстанавливаться после снятия нагрузок. При этом регенерационные способности видов имеют большее значение, чем механическая прочность побегов. С учетом данных характеристик А.В. Кравченко предлагает по мере возрастания устойчивости разместить изучаемые виды в следующем порядке: толокнянка – брусника – черника. Причем все они должны быть отнесены к средней по устойчивости к рекреационным воздействиям (в первую очередь, вытаптыванию) группе видов. Многолетние исследования влияния фактора вытаптывания на состояние ценопопуляций брусники в сосняках брусничнозеленомошных в условиях европейского Севера (Архангельской области) проведены Е.В. Шавриной (1997, 2001). Установлена сильная отрицательная корреляция между интенсивностью рекреационной нагрузки и жизненным состоянием ценопопуляций брусники. 411 Например, запас надземной фитомассы брусники на участках II-III стадии рекреационной дигрессии уменьшался в 8-10 раз по сравнению с контролем. Такое резкое снижение запаса фитомассы брусники под воздействием вытаптывания происходит в результате уменьшения ее проективного покрытия, а также численности парциальных кустов и их размеров. По данным Е.В. Шавриной, на нарушенных участках у трехлетних парциальных кустов брусники уменьшались все биометрические показатели – высота кустов, длина линейного прироста текущего года, число листьев на кусте, длина и ширина листовой пластинки, урожайность ягод. Возрастная же структура популяций брусники на всех участках (подверженных рекреационным нагрузкам и контрольном) оставалась стабильной. Установлено также, что основной причиной неравномерности распространения кустов брусники на участках, подверженных рекреационному воздействию, являются различная мощность лесной подстилки и твердость корнеобитаемых горизонтов почвы. Специалисты ВНИИЛМ изучали влияние рекреационных нагрузок (вытаптывания) на состояние ценопопуляций такого ценного пищевого растения, как морошка приземистая (Косицын, Цареградская, Лобанова, 1999). Было установлено, что слабые рекреационные нагрузки способствовали вегетативному развитию морошки. На участках со второй стадией рекреационной дигрессии проективное покрытие и высота побегов морошки были самым высокими. Однако с увеличением рекреационных нагрузок происходило резкое уменьшение урожайности морошки. При неорганизованном сборе отдыхающими дикорастущих плодов, орехов и грибов негативное влияние на их популяции, помимо вытаптывания, проявляется в отрывании побегов и повреждении их корневых систем, повреждении частей растений различными средствами малой механизации (совками, гребенками и др.), обламывании плодоносящих ветвей и рубке деревьев, нарушении лесной подстилки и целостности грибного мицелия и ряде других факторов. При сборе лекарственных растений, кроме вышеперечисленных факторов, плохо влияют на состояние и восстановление популяций 412 вида несоблюдение сроков повторной заготовки сырья, правил сбора сырья, сбор в качестве сырья не тех органов растений, а также несоблюдение сроков заготовки. Очень сильно страдают от рекреационного пресса популяции различных видов декоративных лесных растений. В таежной зоне это, в первую очередь, различные виды орхидных, ландыш майский и целый ряд других видов. Сбор для букетов, а также выкопка подземных органов декоративных видов растений, в том числе занесенных в Красные книги субъектов или даже в Красную книгу Российской Федерации, отрицательно сказывается на их семенной продуктивности и жизнеспособности популяций в целом. Следствием этого является обеднение видового состава биоценоза, замена одного вида другими. В дальнейшем уровень рекреационного воздействия на недревесные ресурсы леса будет расти. Связано это с тем, что развитие рыночных отношений, особенно в северных регионах европейской части Российской Федерации, ведет к увеличению спроса на различные виды данных ресурсов. Немало способствует росту нагрузок также популяризация полезных свойств дикорастущих пищевых и лекарственных растений. Растущее стремление городского населения к отдыху на природе, а также постоянно увеличивающаяся обеспеченность населения транспортом и целый ряд других причин к усилению антропогенного воздействия на недревесные ресурсы. В связи с этим необходимо осуществление целого комплекса мероприятий. Следует, несомненно, осуществлять выявление и учет запасов сырья различных видов пищевых, лекарственных и декоративных растений, а также прогнозирование их урожайности (продуктивности). Для определения объемов заготовки пищевых лесных ресурсов и лекарственных растений сначала определяют их биологические запасы на выделе (лесном участке). В большинстве случаев определение биологических запасов сырья ведется с использованием региональных нормативно-справочных таблиц. Входными показателями в нормативно-справочные таблицы могут быть таксационные характеристики насаждений, либо отдельные показатели учитываемых видов, определяемые в полевых условиях: проективное покрытие (%) 413 учитываемых видов травяно-кустарничкового и некоторых видов кустарникового яруса. Запас сырья при наличии этих данных определяют, умножая площадь выдела на запас сырья (в кг, ц, т на 1га) при определенном проективном покрытии вида (табличные данные); количество растений учитываемых видов подлесочных пород на единице площади (шт./га), иногда определенного возраста (с градацией 5 лет) и высоты (с градацией 0,5 м). Запас сырья пищевых и лекарственных растений на выделе определяют, умножая площадь выдела на число сырьевых растений (кустов, побегов и т.д.) на 1га и на среднюю урожайность (продуктивность) одного растения (табличные данные); участие в составе насаждения (в единицах состава) и др. плодовых, орехоплодных и других учитываемых древесных пород. В этом случае запас сырья пищевых и лекарственных растений на выделе определяют, умножая площадь выдела (лесного участка) на урожайность 1га чистых насаждений (с определенными таксационными характеристиками, табличные данные) и на долю этой породы в составе древостоя (в долях единицы, для смешанных насаждений). При необходимости получить точные данные о запасах сырья или отсутствии региональных нормативно-справочных таблиц все необходимые показатели определяются в полевых условиях. При этом используются общепринятые методы лесного ресурсоведения – метод ключевых участков или методы работы на конкретных зарослях (промысловых массивах). К ним относятся метод определения продуктивности (урожайности) на учетных площадках, метод модельных экземпляров и метод проективного покрытия и ряд других. Впоследствии, используя полученные данные, можно определить как эксплуатационный запас, так и объем возможной ежегодной заготовки сырья различных видов ресурсов. Уменьшить негативные последствия от рекреационных нагрузок на биоценозы может установление сроков начала заготовки плодов различных видов пищевых и лекарственных растений, которое производится на основании фенологических закономерностей их сезонного развития. Разработано четыре способа прогноза сроков сбора плодов: по среднемноголетним датам наступления фенофазы массового созревания плодов; по среднемноголетней длительности межфазовых 414 периодов, в основном от массового цветения (образования завязей) до массового созревания плодов; термофенологический способ, определяющий фенологическое развитие растений по изменению температурного режима исследуемого района (наиболее точный способ); по индикаторным видам растений. При этом необходимо широко информировать население об установлении данных сроков, а также строго контролировать их соблюдение. Большое значение для снижения негативного влияния рекреационного воздействия имеет оборудование мест произрастания полезных растений местами для стоянок посетителей, создание рациональной дорожно - тропиночной сети, разметка экологических троп и осуществление ряда других мероприятий. Наконец, важное значение приобретает создание особо охраняемых природных территорий (в первую очередь, государственных природных заказников), к которым следует относить особо ценные угодья пищевых, лекарственных и декоративных растений. Организация заказников является действенной мерой охраны этих угодий. Основными критериями для создания заказников для охраны пищевых и лекарственных растений служат следующие: высокая и устойчивая продуктивность вида; равномерность распространения вида по территории и компактность его зарослей; наличие большого разнообразия форм плодов пищевого растения; расположение угодий в местах, не подвергшихся антропогенному и техногенному загрязнению и ряд других. Кроме заказников возможно создание и других категорий особо охраняемых природных территорий, также выполняющих функции охраны и рационального использования ресурсов пищевых и лекарственных растений – памятников природы и др. Такие территории, помимо выполнения охранных функций, могут служить маточниками видов и форм пищевых и лекарственных растений. В условиях усиления антропогенного стресса большую актуальность приобретает создание системы мониторинга дикорастущих ресурсов леса, в первую очередь пользующихся большой популярностью у населения и заготовителей. Особенно это необходимо в условиях Севера Российской Федерации в силу большой уязвимости 415 биоценозов и длительности процессов их восстановления. Мониторинг должен иметь многоуровневую структуру, включающую создание наземной сети наблюдений (включая закладку постоянных пробных площадей определенной формы и размера), проведение ежегодных наблюдений (повторность которых в течение вегетационного периода зависит от изучаемого вида ресурса) и установления направленности, характера, интенсивности и длительности антропогенного (рекреационного) влияния на состояние ресурсов. Создаваемая при мониторинге база данных может служить основой для разработки лесохозяйственных и специальных мероприятий, направленных на повышение продуктивности, сохранение и воспроизводство конкретного вида ресурса. В целом, по своим целям и задачам мониторинг ресурсов дикорастущих недревесных ресурсов должен составлять часть комплексного экологического мониторинга лесных экосистем (Косицын, Цареградская, Лобанова, 1999). Следует отметить, что ущерб, наносимый рекреантами лесным биоценозам, в значительной степени определяется их экологической неграмотностью. Поэтому одной из первоочередных задач становится проведение среди широких слоев населения разъяснительной работы о ценности ресурсов пищевых, лекарственных и декоративных растений, необходимости их рационального использования и охраны. Надо в доступной и понятной форме рассказывать о правилах заготовки, сроках сбора и видах сырья конкретного полезного растения. Следует говорить о необходимости бережного отношения к популяциям декоративных растений, недопустимости сбора на букеты и выкопки подземных органов их редких видов. Для этого целесообразно использовать средства массовой информации (радио, телевидение, периодическую печать, издавать красочные брошюры и буклеты). В.Ф. Цветков Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия vftsvetkov@yandex.ru 416 ОСНОВЫ СУБАРКТИЧЕСКОГО ЛЕСОВОДСТВА В последние десятилетия в зону интересов страны все чаще попадают пространства Субарктики. Одним из значимых природных образований этого региона является территория так называемых притундровых лесов – циркумполярный пояс специфических лесных ландшафтов, протянувшийся полосой 50-350 км по северному «фасаду» Евразии и Северной Америки. Притундровые леса вместе со сложными комплексами болотно-тундрово-лесной части зоны лесотундры входят в Субарктику наравне с пространствами северной тайги. Само понятие, пространство, границы и сущность явления «притундровые леса» изучены мало, и постоянно дискутируются. Исследователи (Шенников, 1933; Курнаев, 1973) выделяют эту территорию как «полосу (подзону) редкостойной тайги». П.Н. Львов (1966), П.Н. Львов, Л.Ф. Ипатов (1976), В.Ф. Цветков (2000) предлагают считать эти пространства четвертой – притундровой частью тайги. Так же как и в северной тайге, в притундровой полосе доминирующими выступают экосистемы лесного типа. Средняя лесистость этой полосы на пространствах Кольской и ВосточноЕвропейской областей оценена в 43,5 и 45,5 %, с колебаниями по областям от 37,2 до 54,1 %. Преобладание в регионе лесных формаций обуславливает природопользование прерогативой лесоводства. К сожалению, у лесного ведомства не доходят руки до этих земель, что сохраняет за ними ярлык «мало значащих окраин», где можно особенно не церемониться с соблюдением природоохранных мер. Все острее встает вопрос об упорядочении использовании этих территорий, где пока еще преобладающими остаются мало измененные человеком экосистемы. По-существу, это бесценный капитал страны и главной задачей здесь остается не использование биологических ресурсов, а их сохранение. Зарождение идеи особого отношения к использованию в стране лесов Крайнего Севера связывают с деятельностью Комиссии АН СССР по проблемам Севера, а именно с появлением в 1957 г. письма председателя этой Комиссии академика Д.И. Щербакова, направленного в Совет Министров РСФСР с предложением выделить в составе крайне северных лесов полосу 417 особого климатозащитного назначения. Эта идея была поддержана руководством большинства заинтересованных субъектов Федерации. Ее поддержали также Президиум АН СССР и Северное отделение Института леса АН СССР, которым в то время руководил академик ВАСХНИЛ И.С. Мелехов. К идее упорядочения использования притундровых лесов сотрудники Северного отделения института, в последующем - Архангельского института леса и лесохимии (АИЛиЛХ) возвращались неоднократно. С 1970-х годов тематика этого направления постоянно стояла в планах архангельских ученыхлесоводов. В какой-то мере привлечению внимания общественности России к проблемам притундровых лесов способствовал Лесной кодекс 2006 года, закрепивший довольно радикальные перемены в деле лесопользования в них. Сплошнолесосечные рубки здесь были запрещены законодательно. Заготовка древесины разрешалась главным образом лишь в порядке ухода за насаждениями. К сожалению, в связи непрекращающимся реформированием лесного хозяйства страны, эти положения оказались малодейственными. Рубки под различными предлогами, хотя и с ограничениями, продолжаются На сегодня лесоводами крайне северных регионов страны (Архангельская, Мурманская, Тюменская, Магаданская области, Красноярский край, Республики Коми и Саха-Якутия), а также учеными Хабаровска накоплен обширный, но, к сожалению, разрозненный материал. Он позволяет осмыслить итоги хозяйствования на лесных землях Крайнего Севера, и на основе обобщения этого опыта составить некий свод императивов, определяющих принципы рационального использования этих пространств. Одним из путей к достижению этой важнейшей для северных регионов цели можно считать включение в учебные планы Лесотехнического института САФУ направления подготовки специалистов лесного дела «Рациональное природопользование на ландшафтной основе в Субарктике». Красной линией в пакете дисциплин этого учебного направления проходит императив природосбережения. Ведущее место отводится дисциплинам «Основы субарктического лесоводства» и «Система рационального природопользования в Субарктике». 418 В область Субарктики помимо притундровых лесов входят пространства северотаежной подзоны, где режим хозяйствования, и прежде всего, лесопользования, давно определен действующим законодательством, в т.ч. постоянно подновляемым Лесным кодексом. Это обстоятельство позволяет на начальном этапе рассмотрения проблем лесных территорий Субарктики отказаться от включения в анализ северотаежной подзоны. Принимая во внимание несколько более высокую изученность проблем притундровых лесов в европейском секторе страны, наличие существенных различий как в общих природных условиях отдельных областей (секторов) принято решение изучение названных дисциплин, как и формирование учебного пособия, осуществлять на материалах исследований и практическом опыте лесоводов Архангельской, Мурманской областей и Республики Коми. Издание учебного пособия («Основы притундрового лесоводства», авторы Б.А. Семенов, В.Ф. Цветков) включено в планы кафедры лесоводства и почвоведения САФУ. Природные условия субарктического региона весьма суровы. Главным лимитирующим фактором для биоты остается дефицит тепла. Отсюда мелкие неразвитые почвы и низкий их продукционный потенциал. Средние температуры воздуха в регионе -0,3 - -0,8 °С. Суммы эффективных температур не достигают 1000°С. Вегетационный период 96 - 126 дней. Сумма осадков 440 - 580мм обеспечивает избыточное увлажнение. Весьма сложны геологические условия. В западной части региона (Кольская область, Беломорско-Кулойское плато) и в Предуралье рельеф гористый и сложно пересеченный. Мощность осадочного чехла очень мала; местами он отсутствует. В средней части региона (северо-восток Русской равнины, Мезенская синеклиза) рельеф равнинный. Осадочный чехол местами превышает 2000 м. Достаточно пестры по происхождению и свойствам почвообразующие горные породы. В условиях гористого рельефа почвообразование идет на скальном рухляке из гранито-гнейсов, сиенитов, известняков, гипсов; на равнинных территориях – на песках, гинистых наносах разного генезиса, двучленных наносах. Основными 419 почвообразующими породами являются ледниковые отложения четвертичного периода. В равнинных условиях преобладают пески, глины, озерные, морские, аллювиальные отложения, покровные суглинки. Местами почвы формируются на карбонатных породах, в т.ч. на карбонатной морене. При слабо развитом рельефе почвообразование идет по болотно-подзолистому типу. Лесистость региона весьма изменчива. На пространствах притундровой полосы на Кольском полуострове она колеблется от 31 до 52 %, составляя в среднем 41,9 %. Среди нелесных земель повсеместно преобладают болота, главным образом, верховые. Представлены также фрагменты тундр, каменистые россыпи, редины, озера. Доля не покрытых лесом площадей невелика. И только в районах с развитой промышленностью доля последних возрастает за счет присутствия техногенных пустынь, пустошей, отвалов пустой породы. Леса региона низко продуктивны. Преобладающими остаются древостои Va-V классов бонитета. Средневзвешенные значения бонитетов в условиях Кольской области V,5-V,8, на пространствах Мезенского и Печорского округов Северо-Восточной области – V,4 V,6 , в Уральской провинции - Va,2 - V,9. По представленности лесообразующих пород насаждения близки к соответствующим секторам северотаежных лесов. В порядке снижения представленности в лесном фонде в целом по региону лесообразующие породы образуют ряд: ель, сосна, береза, лиственница. Местами в состав лесообразующих включаются некоторые виды ив (северная, козья). Преобладают спелые и перестойные насаждения условно коренного типа. В связи с тем, что в некоторых районах леса активно осваивались задолго до запрещения промышленных рубок (1959), в лесном фонде ряда округов распространены также молодняки и средневозрастные насаждения. Различия в структуре лесов обязывают рассматривать их отдельно по областям. Средний состав пород на пространствах Кольской притундровой области 31С30Е39Б. На долю молодняков приходится около 19 %, на средневозрастные 12 %, приспевающими занято около 2 %. Спелые и перестойные насаждения составляют 63 %. Средний возраст сосны 149 420 лет, ели – 162 года, березы – 60 лет. Класс бонитета по 6 лесничествам изменяется: сосняки от Va,1 до V,5, ельники - от Va,8 до V,6, березняки - от Va,6 до V,9. Средневзвешенный класс бонитета по области Va,2. Довольно низка полнота древостоев. В сосняках более 60 % насаждений представлено древостоями с полнотой 0,3 - 0,5. Средняя полнота в сосняках и березняках составляет 0,46, в ельниках – 0,43; средняя по области – 0,45. По усредненным по региону данным, запасы сосняков оцениваются 62 м3/га, ельников – 48 , березняков – 22 м3/га. Доля лесной подстилки в общей фитомассе ельников зеленомошной группы притундровых лесов на 12-14 % выше, чем в подзоне северной тайги (Никонов и др., 1982). Масса лесной подстилки в ельниках и сосняках долгомошной группы (чернично-багульниковый ТЛУ) может достигать 30 % от общей фитомассы биогеоценоза. Соотношение классов возраста в притундровых лесах ВосточноЕвропейской области несколько отличается от такового в Кольской области. Доля молодняков не превышает 8,3 %, а в среднем по области составляет всего 1,6 %. Средневозрастными насаждениями занято около 3,6 %, приспевающими - 2,7 %, спелыми и престойными - 92 %. Низкополнотные насаждения составляют больше 65 %, среднеполнотные - около 25 %. Структура классов бонитета в лесах Восточно-Европейской области показана в таблице. Полнота насаждений в Восточно-Еропейской области, главным образом за счет лесов Беломорско-Тиманской провинции, выше, чем в Кольской области. Средние полноты в ельниках составляют 0,50, в сосняках - 045, в березняках и лиственничниках - 0,58. Леса ВосточноЕвропейской области значительно разнообразнее и продуктивнее, по средним показателям формаций они также выше, чем в Кольской области. Различия менее существенны по соснякам, больше - по березнякам. Большей продуктивностью среди других формаций выделяются лиственничники Восточно-Европейской области. Таблица. Структура классов бонитета в лесах Восточно-Европейской притундровой области. Формация Площади лесов разных классов бонитета, % III IV V 421 Vа Vб Средний балл бонитета Ельник 0,1 2,1 36,7 42,7 18,4 V,8 Сосняк 0,1 4,4 40,1 35,8 19,6 V,7 Лиственничник 9,6 17,0 53,6 17,7 2,1 IV,9 Березняк 0,1 6,8 53,6 17,7 2,1 V,4 Осинник 0,3 33,4 65,4 - 0,9 IV,7 - 2,3 29,4 6,6 70,7 Va,5 0,3 3,7 42,9 38,1 15,0 V,6 Сероольшанник В целом Запасы в древостоях притундровых лесов в среднем по региону практически в два раза ниже, чем в северотаежных лесах. Общие запасы в лесах Кольской провинции по состоянию на начало нового столетия ориентировочно оценивались в 113 млн. м3, на пространствах Восточно-Европейской области - 296 м3. Общий запас превышает 400 млн. м3. Более 68 % - это древесина в спелых и перестойных хвойных лесах. Древостои притундровых лесов отличаются от таежных фитоценотической структурой. Доля стволовой древесной массы не превышает 64 - 68 % от общей по древостою. Товарность древостоев выше в сосняках, а самая низкая - в березняках. В отличие от таежных лесов доля кроновой массы здесь на 7 - 9 % ниже. Лесообразующие древесные породы притундровых лесов характеризуются определенными особенностями, описанными в ряде работ (Лугинин, 1921; Фаас, 1922; Битрих, 1923; Цинзерлинг, 1932; Нестерчук, 1935 и многие другие). Представления об особенностях лесообразующих пород региона в последнее время расширены (Чертовской 1983; Никонов, Цветков, 1989; Цветков, 1984; Семенов, 1984 - 1990; Цветков, Семенов, 1985; Семенов Чертовской,1987; Семенов, Цветков, 1990; Семенов и др., 1998). Главная особенность региона - замедленные темпы роста и развития деревьев, определенная укороченность периода роста по этапам онтогенеза. В итоге - низкая продуктивность насаждений. 422 В силу этого, возраст количественной спелости (выравнивание значений текущего и среднего приростов по массе стволовой древесины) смещается на более поздний срок. Различия между древостоями северной и средней подзон тайги по сосне в зеленомошных типах условий произрастания оцениваются в 12(15) и 17(20) лет, соответственно. Существенное значение в притундровых лесах имеет снижение репродуктивного потенциала древесных пород, относительно таежных экосистем. Период повторяемости хороших урожаев хвойных увеличивается на 1-2 года. По данным В.Ф. Цветкова, Б.А. Семенова (1985) возобновительные процессы в сосняках региона идут с определенным запаздыванием, по сравнению с северо- и среднетаежными лесами. Большая часть запасов спелых лесов (около 300 млн. м3) по новому Лесному кодексу выводится из использования. Допустимый ресурс запасов спелой товарной (хвойной) древесины доступных районов по промежуточному пользованию сегодня оценить не представляется возможным. Приблизительно (в расчете на повышенное применение рубок обновления) он может составить 120 - 135 млн. м3. Это достаточно добротная основа для лесопользования населением региона в режиме «на местные нужды». Весьма пестрой представляется типологическая структура лесов региона, связанная с большим разнообразием ландшафтов. Распространены низменные, равнинные местообитания с разными уровнями дренированности, а также ПТК с возвышенными, в разной степени проработанными речной сетью, с усложненным рельефом. Представлены ландшафты с низкогорным, в разной мере усложненным и типично гористым рельефом. Специалисты насчитывают более 60 разновидностей типов, родов и видов почв. Характерными свойствами почв являются их генетическая молодость, низкая проработанность профиля, невысокая прогреваемость, обуславливающие заторможенность всех биогеохимических процессов и низкое плодородие. При анализе обобщенной характеристики природных условий и лесов региона признано целесообразным ограничиться списком типов леса с характерными для них почвами в соответствие с классической типологией В.Н. Сукачева. 423 В соответствии с наработками 1980-90 гг., исследованиями последних лет, базовыми моделями формирования основ притундрового лесоводства приняты ранжированные по лесорастительным округам, провинциям и областям, а также дифференцированные по формационно-типологическому принципу в пределах структурно-хозяйственных таксонов «Основные положения (императивы) лесохозяйственного производства» и сведенные в таблицы критерии, придержки, нормативы, регламентирующие осуществление всего круга лесохозяйственных мероприятий (рубки разного назначения, лесовосстановительные мероприятия, защита лесов, охрана их от пожаров и т.п.). Приоритетными остаются задачи природосбережения, упорядочения работы «тяжелых» в экологическом отношении производств, упорядочение оленеводства. Лесохозяйственное производство в лесах Субарктики региона должно быть организовано с выделением пяти форм хозяйствования, в соответствие со следующими категориями и группами категорий лесных земель: - лесоэксплуатационная - северотаежные леса бывшей III группы эксплуатационного назначения Мурманской, Архангельской областей и Республики Коми с сохранившимися запасами эксплуатационных лесов. Генеральное направление – заготовка древесины на основе принципов неистощительности и обеспечения эффективного лесовосстановления, охрана от пожаров; - лесохозяйственная - для лесохозяйственных частей зеленых зон, запретных полос по берегам рек в северотаежной зоне, а также для лесохозяйственной части Ненецкого лесничества НАО. Осуществление лесозаготовок, главным образом, в коренных лесах при ограничении концентрации рубок и ограниченных площадей лесосек. Осуществление комплексов рубок ухода в производных насаждениях, лесовосстановление, и т.ч. с введением адаптированных популяций интродуцентов (кедр, кедровый стланик, лиственница сибирская); охрана от пожаров; защита экосистем от повреждений и промышленного загрязнения; оленеводство с нормированием выпаса; - климатозащитная - для основных пространств полосы притундровых лесов на территориях Кольской и Восточно-европейской 424 областей. Охрана экосистем от пожаров, защита от повреждений и загрязнения. На пространствах покрытых лесом окрестностей населенных пунктов оправданы уходы за насаждениями в режиме санитарных рубок слабой интенсивности; - защитная - для лесных полос по долинам рек, для островных лесов по границе с тундрой; для экосистем ООПТ; Охрана от пожаров; комплекс мероприятий по восстановлению древесной растительности на участках реабилитированных, в т.ч. бывших лесных земель; - лесопарковая - для лесопарковых частей зеленых зон на пространствах северной тайги и полосы (зоны) притундровых лесов. Комплекс мероприятий по сохранению и повышению жизненного состояния насаждений, подновление и создание новых посадок. Благоустройство, уходы за насаждениями, периодические мелиорации участков, подсыпка грунта, регулирование протяженности дорожнотропиночной сети. В ряде районов на пространствах Кольской области, а также Приуральской провинции Северо-Восточной области необходимо формировать дополнительное направление лесохозяйственного производства – реабилитационновосстановительно-защитное лесоводство, призванное решать проблемы реабилитации нарушенных и загрязненных промышленностью земель. Нормативная документация и основные положения притундрового лесоводства выстраиваются на основе разработанных по планам НИР Гослесхоза в 1980 годах «Систем притундрового лесоводства в Европейско-Уральском секторах России», «Системы лесного хозяйства на зонально-типологической основе для Мурманской области», «Системы ведения хозяйства в сосновых лесах Мурманской области», «Системы лесного хозяйства на зонально-типологической основе для Европейского части России», разработанных сотрудниками АИЛиЛХ под руководством автора настоящей работы, при участии Б.А. Семенова. Информационной основой для реализации намеченных планов служат 4 тома научных отчетов по теме «Разработка системы ведения хозяйства для европейского Севера на зонально-типологической основе» 1982-85 гг., а также более 40 публикаций, включая три 425 монографии. Ниже приводим краткий список литературы, послужившей основой для настоящей публикации: Львов П.Н. Природа лесов Европейского Севера и ведение в них хозяйства: монография. Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1971. 143 с. Предтундровые леса: монография // Авторы Чертовской В.Г., Семенов Б.А., Цветков В.Ф., Смолоногов Е.П. и др. М.: Агромпромиздат, 1987. 170 с. Проблемы притундровых лесов / Сборник трудов АИЛиЛХ / Отв. ред. Г.А. Чибисов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1995. 168 с. Притундровые леса Европейкой части России (природа и ведение хозяйства): монография / Авторы Семенов Б.А., Цветков В.Ф., Чибисов Г.А., Елизаров Ф.П. и др. - Архангельск: АИЛиЛХ, 1998. 334 с Семенов Б.А. Естественное лесовозобновление древесных пород под пологом лишайниковых сосняков притундровых лесов // Вопросы лесовосстановления на европейском Севере России. – Архангельск: АИЛиЛХ, 1976. С. 24-30. Семенов Б.А. Чертовской В.Г. Рубки главного пользования в сосняках Крайнего Севера / Матер. годичн. сессии и по итогам НИР за 1977 г. Архангельск: АИЛиЛХ, 1978. С. 11 - 25. Семенов Б.А. Чертовской В.Г. Рубки главного пользования в притундровых лесах в связи с особенностями лесовозобновительных процессов // Рубки ухода и главного пользования на европейском Севере России. Архангельск: АИЛиЛХ, 1980. С 115-130. Семенов Б.А., Торхов С.В., Цветков В.Ф. Притундровая зона лесов Архангельской области. Архангельск: репринт, 2003. 60 с. Семенов Б.А. Особенности роста, строения и возобновления притундровых ельников // Проблемы притундрового лесоводства / Сборник научн. трудов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1995. С. 30 - 41. Система лесного хозяйства на зонально-типологической основе // Авторы В.Ф. Цветков, В.Г. Чертовской, А.А. Листов, Г.А. Чибисов). Архангельск, 1983. 88 с. Отчет по НИР «Разработать систему ведения лесного хозяйства на зонально-типологической основе / Система хозяйства для лесов 426 притундровой подзоны европейской части страны / Научн. руководитель В.Ф. Цветков. Архангельск: АИТЛиЛХ,1984. 122 с. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Сосняки Крайнего Севера. М.: Агропромиздат, 1985. 115 с. Цветков В.Ф. К концепции «притундровые леса» // Материалы отчетн. сессии по итогам НИР за 1988 г. - Архангельск: АИЛиЛХ, 1989. С.11 - 12. Цветков В.Ф. О ландшафтной и лесоводственногеографической структуре территории притундровых лесов на Кольском полуострове // Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск: АИлИЛХ, 1995. С 56 - 68. Ярославцев С.В. Возрастное строение ельников Крайнего Севера // ИВУЗ, Лесной журнал, 1986. №.3. С. 9 - 13. Б.Е Чижов1, С.Н. Санников2, В.И. Желдак3 1 Филиал ВНИИЛМ «Сибирская лесная опытная станция», г. Тюмень, 2 Уральское отделение РАН, Г. Екатеринбург, 3 Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, г. Пушкино, Московской обл., Россия tlos@tmn.ru РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ ПРИРОДОЩАДЯЩИХ РУБОК В ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Притундровые леса Западной Сибири имея много общего с лесами других районов «зоны притундровых лесов и редкостойной тайги»4, отличаются рядом региональных особенностей, имеющих важное значение для разработки и применения лесоводственных мероприятий [5,6]. Для них характерны резкие различия между насаждениями водораздельных пространств и азональными лесами долин рек меридианального направления. Леса водораздельных пространств 4 Перечень лесорастительных зон Российской Федерации, Приказ Федерального агентства лесного хозяйства от 9 марта 2011 г., №61. 427 преимущественно лиственничные, реже сосновые. Они низкорослые, низкополнотные, запас спелых древостоев не превышает 120 м3/га, слабо реагируют на рубки ухода. Древостои азональных припойменных лесов достигают средней высоты 20 м, полноты 0,4-0,8, запаса – до 250 м3/га. В составе темнохвойных лесов преобладают смешанные древостои с участием кедра 30-60 %, ели – 40-60 %. В приспевающих и даже в средневозрастных кедровниках доля спелых и перестойных сопутствующих пород (лиственницы, ели, сосны, березы) достаточно высока, что требует назначения в таких древостоях рубок ухода. Для обеих категорий лесов характерно снижение с возрастом бонитета, медленное разложение опада, формирование грубого гумуса, заторфовывание почв, накопление огромного количества горючих материалов в виде лесной подстилки, торфа и лишайников. Периодически, по мере наступления засушливых лет, притундровые леса Западной Сибири подвергаются обширным пожарам, которые, разрушая древостои, устраняя толстые слои лесной подстилки и лишайников, являются пусковым механизмом естественного обновления спелых и перестойных насаждений. В целях исключения хозяйственного и экологического ущерба от неконтролируемых пожаров крайне актуально заменить пирогенное возобновление притундровых лесов рубками обновления с соответствующими методами подготовки субстрата для успешного поселения самосева основных лесообразующих пород. Редкие и слабые урожаи семян хвойных пород, их пониженная всхожесть определяют низкую интенсивность и растянутость во времени естественного лесовозобновления, разновозрастность древостоев. Но невысокая конкурентная способность лиственных пород сохраняет преобладание хвойных в новых поколениях леса. Недостаток тепла и мерзлотность почв определяют поверхностное размещение, высокую сомкнутость корневых систем деревьев, и, соответственно, интенсивную корневую конкуренцию даже при относительно небольшой полноте древостоев и сомкнутости крон. Поэтому, содействие естественному лесовозобновлению в первую очередь должно быть направлено не на улучшение светового 428 питания (разреживание полога), а на подготовку почвенного субстрата, благоприятного для появления и роста самосева. Цель наших исследований заключалась в определении последствий, вызываемых выборочными и мелкоделяночными (котловинными) рубками и в разработке принципов рубок обновления притундровых лесов с постоянным сохранением их устойчивости и средозщитных функций. Основные результаты исследований получены на участках санитарных выборочных рубок, а также на сплошных очень мелких вырубках (до1 га). Структура лесов и площади насаждений, требующих проведения рубок обновления, определялись по лесоустроительным материалам и учету лесного фонда. Дополнительно в натуре закладывались 1-2 пробные площади на каждый изучавшийся тип леса. Натурные исследования выполнены с закладкой 2-3 пробных площадей на каждый изучавшийся тип леса на лесосеках сплошных и выборочных рубок. Обеспеченность насаждений предварительным возобновлением, состав подроста, его количество, качественная и возрастная структура, сохранность и выживаемость после рубки, а также последующее лесовозобновление изучались с использованием общепринятых методик [2,3,4]. Для оценки возобновления закладывались учетные площадки размером 4 или 10 м2 (в зависимости от количества и крупности подроста) в 40-60-кратной повторности. Темпы роста подроста хвойных пород в высоту и по диаметру до и после рубки древостоя изучались взятием моделей в 25-кратной повторности на каждую высотную категорию подроста. Подверженность оставляемых на лесосеке деревьев ветровому воздействию определялась по доле ветровала и бурелома в общем количестве оставленных на лесосеке деревьев. Повреждаемость перестойных деревьев гнилями определялась по срезу пней с указанием породы, диаметра пня и размера гнили. Водная эрозия почвы на лесосеке (вырубке) оценивалась в связи с технологией рубки и степенью минерализации почвы. Для изучения влияния способа обработки почвы и удаленности обсеменителей (стен леса) на успешность лесовосстановления, определения периода накопления 429 подроста и ветровальности опушечных деревьев использованы также материалы обследования трасс линий электропередачи и трубопроводов. Исследования проводились во всех основных формациях притундровых лесов Западной Сибири в следующих четырех вариантах. 1. Рубка обновления с выборкой старых (перестойных) деревьев всего древостоя за три приема и уходом за подростом - («рубка обновления трехприемная с уходом за подростом»). 2. Рубка обновления с выборкой старых (перестойных) деревьев всего древостоя за два приема и уходом за подростом - («рубка обновления двухприемная с уходом за подростом»). 3. Рубка обновления с выборкой за два приема деревьев старшего (перестойного) поколения разновозрастных древостоев и уходом за более молодыми - («рубка обновления с уходом за неспелым поколением разновозрастных древостоев»). 4. Рубка обновления полосная с содействием сопутствующему и последующему естественному лесовозобновлению. Результаты исследований позволили сделать следующие выводы: Также как и в притундровых лесах Средней Сибири [1] непоправимые отрицательные последствия рубок с проявлением процессов солифлюкции (мерзлотного «течения» грунтов вниз по склону) наблюдались после сплошных рубок сравнительно крупными массивами (10 га и более), а также в местах работ газодобывающих предприятий [8]. Применение концентрированных сплошных рубок может привести к ухудшению естественного лесовозобновления и накоплению не покрытых лесом участков, как это наблюдалось в 40-50 годах ХХ в. на европейском Крайнем Севере [7]. Повышенная ветровая активность в регионе требует особо осторожного разреживания наиболее продуктивных сомкнутых насаждений, чтобы не вызвать их распада вследствие ветровала. Редколесья относительно устойчивы к ветрам благодаря далеко простирающейся поверхностной корневой системе деревьев. Основным фактором, затрудняющим сопутствующее и последующее естественное возобновление лиственницы, сосны, ели и 430 кедра являются мохово-лишайниковый покров и торфянистые горизонты почвы мощностью более 15 см. Для успешного появления и выживания всходов хвойных пород обязательна минерализация почвы механическим или огневым способами. Нарушение покрова нежелательно при сплошно-полосной рубке кедровников с направлением хозяйствования на кедр, так как покров из мхов является благоприятной средой для "захоронения" семян кедра кедровкой, а также для их прорастания и развития всходов кедра. В качестве основных рекомендаций, направленных на исключение отрицательных последствий рубок ухода в притундровых лесах предлагаются следующие. В сложившихся в начале XXI в. социально-экономических условиях и с учетом перспектив реального освоения северных территорий целесообразно планировать и осуществлять опытные рубки обновления преимущественно в наиболее продуктивных устойчивых насаждениях с полнотой 0,5 и выше (кустарничково-лишайниковая, зеленомошно-брусничная, кустарничково-моховая группы типов леса). Исходя из этого в данный период времени фонд рубок обновления в притундровых лесах Западной Сибири может составлять около 288 тыс. га или 19,5 % от площади спелых и перестойных насаждений. В формационном составе этого фонда абсолютно преобладают лиственничники (79,1 %). На долю ельников, сосняков и кедровников приходится соответственно 16,6; 2,1 и 2,2 %. Рубки обновления в первую очередь назначаются в древостоях, обеспеченных подростом хвойных пород. В группу второй очередности включаются древостои с полнотой более 0,5 не обеспеченные подростом сосны, ели, кедра, лиственницы, в тех типах леса, где с помощью простейших мер содействия можно обеспечить последующее возобновление этих пород. В насаждениях, не обеспеченных подростом предварительных генераций, рубки обновления необходимо сочетать с интенсивной механической минерализацией почвы (кроме участков, где ожидается возобновление кедра). Рубки обновления предусматривается проводить специальными комплексными лесосеками состоящими из мелких лесосечных полос с 431 чересполосно-шахматным их размещением и с вырубкой на них деревьев сменяемого поколения за 1-3 приема в 3-5 этапов (рис.). Лесосечные полосы отводятся в двух вариантах с шириной 50 м и 25 м и длиной 125 м (площадь - 0,6 и 0,3 га) с чересполосно-шахматным размещением в пределах комплексных лесосек. Направление рубки (примыкание) - с востока на запад. В результате проведения четырех зарубов обновления в комплексе с интервалом между ними 20-25 лет через 60-75 лет обеспечивается формирование мозаичной (шахматной) ступенчато-разновозрастной структуры древостоя.. 1 4 2 4 2 1 3 1 3 2 4 2 4 3 1 3 1 4 2 4 2 1 3 1 3 ПП Д МВ Рис. Очередность освоения комплексной лесосеки рубками обновления 1-4 - очередность зарубов делянок; МВ – магистральный волок; ПП – погрузочный пункт; Д – дорога. Экологическим основанием для назначения полосных (котловинных) рубок для лиственницы сибирской и сосны обыкновенной являются: светолюбие их подроста, неспособность последнего длительно переносить сильную в условиях притундровой зоны корневую конкуренцию древостоя. В еловых и кедровых лесах при сохраняющемся принципиальном подходе варианты рубок отличаются интенсивностью и повторяемостью приемов, степенью воздействия на почвенный покров. В ельниках для сохранения устойчивости интенсивность рубок на 432 лесосечных полосах составляет 30-35 %. В кедровниках рубки проводятся в зимний период с сохранением мохового покрова и подстилки, которые представляют благоприятные условия среды для размещения орешков кедровкой. С учетом редких урожаев семян хвойных пород, их пониженной всхожести, морозного выжимания всходов, медленного роста самосева и растянутости процессов естественного лесовозобновления, увеличен интервал рубок до 15 - 20 лет на участках, обеспеченных подростом предварительных генераций, и до 20 - 25 лет – на участках, где проводятся мероприятия по содействию последующему лесовозобновлению. Разновозрастность древостоев, значительная продолжительность периода накопления самосева, медленный рост нового поколения леса определяют необходимость начинать рубки обновления не только в перестойных насаждениях, но иногда и в более ранние сроки по возрасту преобладающего поколения леса в верхнем ярусе. Первый прием назначается в древостоях, с таким расчетом, чтобы с учетом количества приемов и установленного периода повторяемости, остающаяся до последнего приема часть древостоя, приближаясь к возрасту естественной спелости, оставалась устойчивой. Биологические особенности главной породы, тип леса и лесорастительные условия, полнота и устойчивость древостоя к ветровалу и бурелому определяют следующие параметры рубок обновления: интенсивность рубки, количество приемов рубки на полосах и на участке (комплексной лесосеке), общий период цикла рубки. Наиболее высокая интенсивность выборки запаса за один прием и наименьшее число приемов рубки рекомендуется в лиственничных и сосновых лесах на дренированных почвах. В кедровниках и ельниках планируется более щадящий режим рубок: за один прием при выборочном методе рубок изымается 30-35 % запаса на полосах одного приема, а общее число приемов на участке (комплексной лесосеке) может составлять 4-5 и более. При этом общая интенсивность рубки (одного приема) на участке не превышает 20-25 % исходного запаса. В насаждениях сосны, ели, лиственницы – пород с мелкими семенами, распространяемыми ветром и не прорастающими на толстой 433 грубогумусной подстилке - минерализация почвы в процессе рубки имеет первостепенное положительное значение. Если несущая способность почв не препятствует передвижению машин, рубки могут проводиться как в зимний, так и в летний период. В насаждениях кедра рубка рекомендуется с сохранением мохового покрова и подстилки, которые представляют благоприятные условия для размещения орешков кедровкой. В связи с проявляющимися тенденциями глобального потепления климата рубки обновления в наиболее производительных азональных припойменных лесах должны способствовать обогащению лиственничных лесов "зимнезелеными" породами: сосной, кедром, елью. Это увеличит средозащитные функции насаждений, и повысит товарную ценность древостоев. В целом, на основе проведенных исследований подготовлены предложения, которые обеспечивают конкретизацию и уточнение нормативно-методической базы рубок обновления в притундровых лесах. Конкретизированы нормативы интенсивности рубки по формациям, установлены размеры полос рубки одного приема, упорядочено их размещение по площади участка, отведенного в комплексную лесосеку, осваиваемую за четыре-пять этапов с соответствующим периодом повторения приемов рубки. Увеличен период повторяемости приемов рубки – 15-20 лет для насаждений с подростом и 20 - 25 лет – без подроста. Установлены группы типов леса по формациям, где необходима обработка почвы для обеспечения естественного возобновления главных лесообразующих пород. Список литературы 1. Абаимов А.П., Бондарев А.И. Лесоводственная оценка рубок в притундровых лесах Средней Сибири. Лесное хозяйство, 1992, № 8 – 9. С. 26 - 28. 2. Норин Б.Н. Проблема лесотундры и задачи ее комплексного стационарного изучения. В кн.: Проблема Севера. Вып. 8, М.-Л., 1964. С.58 - 66. 3. Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов (Методические рекомендации), М., 1966. 64 с. 434 4. Побединский А.В., Желдак В.И. Особенности рубок ухода в лесах с ограниченным режимом лесопользования. Лесное хозяйство, 1989, №9. С.24 - 27. 5. Санников С.Н., Бойченко А.И. Особенности естественного лесовозобновления сосны на севере и юге лесной зоны равнинного Зауралья // Экологические исследования в лесных и луговых биогеоценозах равнинного Зауралья. Свердловск: Уральский научный центр АНСССР, 1978. С.19 - 24. 6. Смолоногов Е.П., Вегерин А.М. Характеристика притундровых лесов, Западно-Сибирская лесорастительная область. Кн.: Предтундровые леса. М.: ВО «Агропромиздат», 1987. 168 с. 7. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Рубки и лесовозобновление на Крайнем Севере. Сб. «Вопросы предтундрового лесоводства европейской части СССР», Архангельск, 1983. С.23 - 32. 8. Чижов Б.Е., Захаров А.И., Гаркунов Г.А., Вегерин А.М. Особенности восстановления притундровых лесов Западной Сибири. В сб.: Проблемы притундрового лесоводства, Архангельск, 1996. С.126 - 137. С.В. Ярославцев Северный НИИ лесного хозяйства, г. Архангельск, Россия sevniilh@ptl-arh.ru ХАРАКТЕРИСТИКА ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ В ПРИТУНДРОВЫХ ЕЛЬНИКАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА Интенсивное освоение природных богатств Крайнего Севера обусловливает постоянную и непрерывно возрастающую нагрузку на притундровые леса, которые выполняют важнейшие природоохранные функции, а также формируют среду, благоприятную для трудовой деятельности человека и его рекреационных нужд. Особенно это актуально для еловых древостоев, которые преобладают в притундровых лесах Европейского Севера. Притундровые ельники являются довольно устойчивыми, саморегулирующимися 435 экосистемами, в которых идет постоянная смена поколений, хотя и значительно более растянутая во времени, чем в южных районах. Однако рубки леса приводят к нарушению этого природного равновесия, и поэтому предварительное возобновление в ельниках Крайнего Севера имеет очень большое хозяйственное значение, участвуя в процессе формирования нового древостоя. Среди факторов, затрудняющих возобновление лесов на северном пределе их распространения, необходимо отметить редкое плодоношение деревьев и низкую всхожесть семян, наличие мощной лесной подстилки, а также повышенную гибель молодых растений, вследствие неблагоприятных климатических и почвенногидрологических условий (Цветков, Семенов, 1983). Повышенная гибель всходов и молодого самосева наблюдается от позднелетних заморозков. Учет естественного возобновления леса под пологом еловых древостоев был проведен на 19 пробных площадях в различных типах леса, а также на 278 учетных площадок размером 20×20 м при маршрутных исследованиях. Пробные площади представляют собой древостои VI - X классов возраста, Vб - V классов бонитета. По возрастной структуре еловые насаждения на пробных площадях отнесены к разновозрастным (Ярославцев, 1985). Пробная площадь разбивалась вешками на квадраты 10х10 м. В каждом квадрате подрост учитывался на площадках размером 2х10 м по породам и группам высот с подразделением по жизнеспособности с использованием шкалы акад. И.С. Мелехова (1954). Для характеристики роста и состояния благонадежного подроста брали 15-20 моделей, у которых измеряли диаметр у шейки корня, прирост в высоту за последние 5 лет и определяли возраст. Анализ состояния естественного возобновления по данным пробных площадей показал, что количество и размер подроста, его породный состав и состояние зависят от лесорастительных условий, состава и полноты древостоев (табл.1). Количество елового подроста на отдельных пробных площадях колеблется от 730 до 5140 шт./га. Почти аналогичные результаты по численности подроста были получены А.В. Мановым (2008) для притундровых ельников Республики Коми. Во 436 всех типах еловых лесов наблюдается примесь березы от 270 до 1450 шт/га. Исключение составляют ельники ерниковые и травяные, где подрост березы практически отсутствует. В еловых древостоях, в составе которых есть сосна, также встречается подрост сосны. Присутствие этой светолюбивой породы объясняется сильной разреженностью древесного полога. Однако на пробных площадях, где есть примесь лиственницы, не наблюдается подроста этой породы. Таблица 1. Характеристика подроста под пологом еловых древостоев № Тип леса, Состав Пор Количество В том числе по группам В том пробной состав подрос ода подроста, высот, % числе, площади древосто та тыс. шт. / га до 0,5 м 0,51-1,5 1,51 м и благонад я м выше ежный, % 1 Е.дм. 7Е3Б Е 2,16 22 36 42 75 7Е3Б Б 0,75 7 52 41 95 2 Е.дм. 9Е1Б Е 5,17 28 52 20 84 8Е2Б Б 0,79 5 50 45 100 3 Е.ос.-сф. 7Е3Б Е 2,06 20 34 46 87 9Е1Б Б 0,98 13 57 30 100 4 Е.чер. 6Е4Б Е 0,75 28 36 36 97 8Е2Б Б 0,44 57 33 10 95 5 Е.чер. 7Е3Б Е 4,30 55 24 21 93 8Е2Б Б 1,45 33 35 32 100 6 Е.хв.-сф. 6Е1С3Б Е 3,30 4 39 57 91 9Е1Б+С С 0,39 8 64 28 96 Б 1,27 4 49 47 98 7 Е.хв.-сф. 9Е1Б Е 2,23 1 22 77 90 8Е2Б+С Б 0,33 33 67 100 8 Е.хв.-сф. 8Е2Б Е 3,03 23 77 75 8Е2Б Б 0,57 17 22 61 100 9 Е.сф. 7Е3Б Е 3,70 5 26 69 81 9Е1Б +С Б 0,60 9 42 49 95 ед.С 10 Е.чер. 7Е3Б Е 0,52 32 68 88 9Е1Б Б 0,27 100 85 11 Е.чер. 6Е4Б Е 0,73 7 28 65 66 9Е1Б Б 0,49 47 53 94 12 Е.чер. 7Е3Б Е 1,33 6 47 47 64 7Е2Л1Б Б 0,59 68 32 82 437 13 14 15 16 17 18 19 Е.чер. 6Е4Б 8Е1Л1Б Е.тр. 9Е1Б 6Е4Б+Л Е.хв.-сф. 6Е4Б 7Е3Б Е.сф. 8Е2Б 9Е1Б Е.ерн. 9Е1Б 10Е+Б Е.ерн.10Е 10Е+С +С ед.Б Е.ерн. 10Е+С, 10Е Б Е Б Е Б Е Б Е Б Е Б Е 0,90 0,53 0,69 0,06 1,30 0,95 3,58 0,94 2,84 0,28 2,94 3 4 26 32 5 40 6 43 22 47 39 33 21 55 52 28 36 39 25 78 53 58 67 75 19 16 67 24 55 8 69 81 70 100 48 97 69 100 88 100 71 Е 2,39 49 36 15 94 Вероятно, возобновление лиственницы возможно только после сильных пожаров, обеспечивающих минерализацию поверхности почвы (Цуканов, Семенов, 1990). Следует отметить, что состав подроста в целом дублирует состав древостоя, однако доля участия березы в составе подроста, как правило, выше. Распределение количества подроста ели по группам высот показывает, что в ельниках преобладает крупный подрост и значительно реже средний. Исключение, опять же, составляют низкополнотные ельники ерниковые, где преобладает мелкий подрост ели. Состояние подроста под пологом притундровых ельников удовлетворительное, 48-97% елового подроста относится к категории благонадежного. Более низкое качественное состояние подроста ели отмечено под пологом высокополнотных ельников черничных (пробные площади №11 - 13), где только 64-69% живого подроста относится к категории благонадежного. На этих же пробных площадях отмечено наибольшее количество сухого подроста (24 - 35 %). Состояние подроста березы под пологом ельников значительно лучше, 81- 100 % березового подроста относится к категории благонадежного. Еловый подрост под пологом притундровых ельников отличается большой разновозрастностью (табл.2). Таблица 2. Возраст подроста по группам высот Группа типов леса Средний возраст, лет (числитель), амплитуда (знаменатель) 438 Зеленомошная Долгомошная Сфагновая До 0,5 м 22 14-33 31 20-35 33 15-53 0,51-1,5 м 42 19-69 40 26-58 51 23-88 1,51 м и выше 63 36-75 65 48-78 76 56-136 На пробных площадях имеется подрост в возрасте от 14 до 136 лет. Анализ возрастной структуры подроста по группам высот показывает, что в каждой градации высоты имеются экземпляры подроста различных возрастов. Амплитуда колебания возраста подроста ели в разных группах типов леса по градациям высот составляет 15 - 28 лет для мелкого, 32 - 65 лет для среднего и 30 - 80 лет для крупного подроста. В целом, с ухудшением лесорастительных условий средний возраст подроста по группам высот увеличивается. Подрост ели в притундровых ельниках характеризуется очень низким текущим приростом в высоту (табл.3). Средний прирост подроста ели разных групп высот колеблется от 2,2 до 5,7 см в год. С увеличением высоты подроста прирост в высоту закономерно увеличивается. Ухудшение лесорастительных условий оказывает влияние на уменьшение прироста в высоту у среднего и крупного подроста. Таблица 3. Прирост в высоту подроста ели по группам высот Группа типов леса Зеленомошная Долгомошная Сфагновая Средний прирост в высоту, см До 0,5 м 0,51-1,5 м 1,51 м и выше 2,2 3,5 5,7 2,9 3,3 5,5 2,2 2,5 3,7 Учитывая важное защитное значение притундровых лесов, необходимы дальнейшие исследования лесовозобновительных процессов и природы притундровых ельников в условиях изменяющегося климата для разработки зональных нормативов и систем ведения лесного хозяйства в них. Список литературы 439 Манов А.В. Естественное возобновление в притундровых ельниках Республики Коми // Лесоведение. 2008. № 4. С. 63 - 67. Мелехов И.С. Изучение концентрированных рубок и возобновления леса в связи с ними // Концентрированные рубки в лесах Севера. М.: Изд-во АН СССР, 1954. С. 5 - 47. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Рубки и лесовозобновление на Крайнем Севере // Вопросы предтундрового лесоводства европейской части СССР. – Архангельск, 1983. С. 23-32. Цуканов А.С., Семенов Б.А. Роль пирогенного фактора в лесообразовательном процессе предтундровых лиственничников // Материалы отчетной сессии по итогам научно-исследовательских работ за 1989 год. – Архангельск, 1990. С. 52 - 53. Ярославцев. С.В. Возрастная структура ельников Крайнего Севера // ИВУЗ. Лесной журнал. 1986. №3. С. 9 - 13. Ярославцев С.В. Естественное возобновлениев в ельниках Крайнего Севера // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. науч. тр. / отв. ред. Феклистов П.А. Архангельск: изд. АГТУ, 2002. Вып. 5. С. 93 - 96. С.В. Ярославцев1, С.В. Коптев2 1 Северный НИИ лесного хозяйства», sevniilh@ptl-arh.ru 2 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия koptev@agtu.ru НОРМАТИВНАЯ БАЗА ДЛЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ПРИТУНДРОВЫХ ЕЛЬНИКОВ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ. В соответствии с приказом Рослесхоза от 09.03.2011 г. №61 «Об утверждении перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации», на Крайнем Севере Европейской части России выделен район притундровых лесов и 440 редкостойной тайги Европейско-Уральской части РФ в составе зоны притундровых лесов и редкостойной тайги. Общая площадь этого лесного района достаточно внушительна и составляет 25177,9 тыс. га, в том числе площадь лесов – 16258,5 тыс. га (табл.). На долю лесопокрытой площади государственного лесного фонда приходится всего 48 %. Нелесная площадь представлена в основном болотами (35%). В притундровых лесах господствуют еловые насаждения. На долю ельников здесь приходится около 70% покрытой лесом площади. анеблагоприятные почвенно-грунтовые и суровые климатические условия обуславливают образование низкопродуктивных древостоев. Средний класс бонитета по ели составил всего лишь V,8. Характерной чертой притундровых ельников является резкое преобладание спелых и перестойных древостоев. В еловых древостоях преобладают следующие типы леса: черничный 39, долгомошный - 30, сфагновый – 17 %. На остальные, менее распространенные типы еловых древостоев, приходится 14 %. Учитывая интенсивное хозяйственное освоение района притундровых лесов и редкостойной тайги Европейско-Уральской части РФ, вопрос о необходимости разработки научно обоснованных нормативов таксации притундровых лесов является актуальным. В «Лесотаксационный справочник для Северо-востока европейской части Российской Федерации (нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми)» (1986 год) включены следующие нормативы для притундровых еловых древостоев: 1. Объемы стволов в коре ели Европейского Севера по высоте и диаметру на высоте 1,3 м при среднем коэффициенте формы. Авторы: Гусев И.И., Ярославцев С.В. Применение в Притундровом лесотаксационном подрайоне. 2. Средние видовые числа и видовые высоты еловых древостоев различных категорий. Авторы нормативов для ельников Притундрового лесотаксационного подрайона – Гусев И.И. и Ярославцев С.В. При таксационных исследованиях притундровых ельников использованы материалы 97 пробных площадей, обмеры 1278 модельных и учетных деревьев, подсчитан возраст у 832 деревьев по 441 пням на свежих вырубках. Для выявления сбега в комлевой части ствола произведены замеры диаметров до высоты 1,3 м от шейки корня у 500 растущих деревьев ели. Кроме указанных пробных площадей в работе использованы материалы маршрутных исследований. В 5 лесничествах заложено полнотомером Биттерлиха 2312 круговых площадок с одновременным определением всех основных таксационных показателей. Использованы данные 278 учетных площадок размером 20×20 м. Произведен учет фитомассы у 199 деревьев. Экспериментальных материал охватывает и характеризует все основные категории еловых древостоев, произрастающих в лесном районе притундровых лесов и редкостойной тайги ЕвропейскоУральской части РФ. Притундровые ельники представляют собой особый объект таксации, их строение существенно отличается от строения еловых древостоев других районов страны. Все это подтверждает необходимость и целесообразность составления региональных нормативов для таксации притундровых ельников. В результате проведенных исследований таксационного строения, закономерностей формирования прироста и фитомассы притундровых еловых древостоев Европейского Севера для практического использования предлагаются следующие нормативы: 1. Распределение количества деревьев и запаса стволовой древесины в коре по ступеням диаметра [5]. 2. Распределение количества деревьев по ступеням высоты [7]. 3. Таблица процентов текущего прироста запаса наличного древостоя [2]. 4. Стандартная таблица сумм площадей сечений и запасов еловых древостоев при полноте 1,0 [1]. 5. Таблица объемов стволов ели по разрядам высот. 6. Таблица объемов стволов ели средней формы в зависимости от диаметра и высоты. 7. Вспомогательная таблица для определения запаса древостоя в зависимости от средней высоты и суммы площадей сечения. 8. Таблица объема сучьев и массы древесной зелени в зависимости от диаметра дерева [6]. 442 9. Таблица для определения массы древесной зелени и объема сучьев в древостоях в зависимости от среднего диаметра и суммы площадей сечения древостоя [6]. 10. Сортиментные таблицы для еловых древостоев. 11. Товарные таблицы для еловых древостоев. Часть этих нормативов вошла в подготовленную к печати электронную версию «Лесотаксационного справочник по Северовостоку европейской части Российской Федерации (нормативные материалы для Ненецкого автономного округа, Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми)». В целях совершенствования методов таксации леса, оценки защитной и средообразующей функций притундровых ельников необходимо дальнейшее, более полное изучение их продуктивности и природных особенностей. Требуют разработки нормативы зонирования территории притундровых лесов, антропогенной нагрузки на лесные экосистемы. Актуальна проблема дистанционных методов зондирования и разработки технологий для целей лесоинвентаризации и определения основных характеристик лесного фонда. Таблица. Показатели лесов, расположенных в лесном районе притундровых лесов и редкостойной тайги Европейско-Уральской части РФ Распределение Общий площади лесов по годичОбщий Общая Площад целевому назначению ный Наименование запас лесов, № площадь ь прирост лесничества, древетыс. га п/п , лесов, запаса лесопарка сины, тыс. га тыс. га древеэкплуазащитрезерв тыс. м3 сины, тационные -ные тыс. м3 ные Леса, расположенные на землях лесного фонда Ненецкий автономный 1 округ 446,8 190,5 190,5 – – 18230,2 116,8 2 Архангельская область 3619,1 1755,8 1755,8 – – 187453,8 1300,9 3 Республика Коми 14334,3 9030,2 6701,3 2328,9 – 580677,6 3987,4 4 Мурманская область 2576,9 1678,6 807,2 871,4 – 66238,9 711,5 Предлагается включить в состав земель лесного фонда, с переводом из земель сельскохозяйственного назначения и земель запаса 1 Ненецкий автономный 2977,5 2977,5 2977,5 – – 226231,0 1566,9 443 округ Итого 1. 2. 3. 4 1 2 3 4 1 2 3 4 12432, 23954,6 15632,6 3 3200,3 Городские леса 1078832 Ненецкий автономный 2,7 2,7 2,7 – – 184,0 округ Архангельская область 0,1 0,1 0,1 – – 6,5 Республика Коми 1,1 1,1 1,1 – – 52,7 6,6 3,5 3,5 – – 48,4 Мурманская область 10,5 7,4 7,4 – – 291,6 Итого Леса, расположенные на землях особо охраняемых природных территорий Ненецкий автономный округ 9,0 9,0 9,0 – – 300,0 Архангельская область – – – – – – Республика Коми 991,5 510,6 510,6 – – 60517,2 Мурманская область 124,1 63,2 63,2 – – 3044,1 – – Итого 1124,6 582,8 582,8 63861,3 Леса, расположенные на землях обороны Ненецкий автономный округ – – – – – – Архангельская область – – – – – – Республика Коми – – – – – – 88,2 35,7 35,7 – – 563,1 Мурманская область 88,2 35,7 35,7 – – 563,1 Итого Итого по лесному 13058, району 25177,9 16258,5 2 3200,3 – 1143548 7683,5 1,5 – 0,4 1,9 3,0 – 411,7 68,7 483,4 – – – 8168,8 Список литературы 1. Гусев И.И. Нормативы полноты и запаса ельников Крайнего Севера [Текст] / И.И.Гусев, С.В.Ярославцев // Лесн. журнал. 1983. №5. С. 5 - 8. 2. Гусев И.И. Текущий прирост ельников Крайнего Севера [Текст] / И.И.Гусев, С.В.Ярославцев // Лесн. журнал. 1984. №5. С. 5 - 8. 3. Гусев И.И., Ярославцев С.В. Структура ельников Крайнего Севера [Текст] /И.И.Гусев, С.В.Ярославцев // Лесн. журнал. 1988. №6. С. 111 - 113. 4. Ярославцев С.В. Возрастное строение ельников Крайнего Севера [Текст] /С.В.Ярославцев // Лесн. журнал. 1986. №3. С. 9 - 13. 5. Ярославцев С.В. Особенности строения ельников Крайнего Севера [Текст] /С.В.Ярославцев // Лесн. журнал.- 1992. №4. С. 29 - 32. 444 6. Ярославцев С.В. Масса древесной зелени и запас сучьев в ельниках Крайнего Севера/ С.В.Ярославцев // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. науч. тр./отв. ред. Феклистов П.А. Архангельск: изд. АГТУ, 2004, вып. 7. С. 71 - 72. 7. Ярославцев С.В. Особенности строения полога ельников Крайнего Севера/ С.В.Ярославцев // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. науч. тр./отв. ред. Феклистов П.А. Архангельск: изд. АГТУ, 2004, вып. 7. С. 69 -7 0. С.В. Ярославцев1, С.В. Коптев2 1 2 Северный НИИ лесного хозяйства Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова г. Архангельск, Россия, sevniilh@ptl-arh.ru; koptev@agtu.ru СОРТИМЕНТНАЯ И ТОВАРНАЯ СТРУКТУРА ЕЛЬНИКОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА В соответствии с перечнем лесных районов Российской Федерации (приказ Рослесхоза от 09.03.2011 г. № 61 «Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации») на Крайнем Севере Европейской части России выделен район притундровых лесов и редкостойной тайги ЕвропейскоУральской части РФ в составе зоны притундровых лесов и редкостойной тайги на пространствах Евразии РФ. Общая площадь его достаточно внушительна, составляет 25117,9 тыс. га. На долю ельников приходится около 70 % покрытой лесной растительностью площади. В связи с ускоренными темпами освоения этого региона требуется объективная оценка состояния еловых насаждений для организации рационального ведения лесного хозяйства и эффективного использования лесов. Главной информационной основой лесопользования служат таксационные таблицы, отражающие сортиментную и товарную структуру древостоев. Подобные таблицы для притундровых еловых 445 древостоев отсутствуют. Необходимость их обусловлена с тем, что в регионе в последнее время запрещены сплошнолесосечные рубки. Сбор экспериментального материала с целью изучения вопросов сортиментной и товарной структуры еловых древостоев проводился в притундровых лесах Архангельской области и Республики Коми. Исследованием охвачены все наиболее распространенные по типам леса, классам бонитета, полноте и составу спелые еловые древостои. Закладывались пробные площади двух вариантов: а) временные пробные площади срубкой модельных деревьев по общепринятой в лесной таксации методике (ОСТ 56-69-83 «Пробные площади лесоустроительные. Методы закладки»); б) координатные пробные площади с рубкой учетных деревьев. При таксационных исследованиях ельников Крайнего Севера использованы материалы 97 пробных площадей, обмеры 1278 модельных и учетных деревьев. Анализ исходных материалов показал, что для региона необходимо составить новую шкалу разрядов высот. Величина различия между соседними раз рядами высот должна быть равна 10 % (Мошкалев,1977). Для моделирования соотношения высот и диаметров ели использовали материалы модельных (учетных) деревьев. Основой моделирования шкалы разряда высот послужило уравнение Неслунда: d 2 h 1.3 0.89 j 4 a bd (1) где h – высота дерева, м; d – диаметр на высоте 1,3 м, см; j – разряд высот, j = 1…4; Полученная модель соотношения высот по диаметрам имеет высокую адекватность, множественный коэффициент корреляция составляет 0,976. По сравнению со шкалами разрядов высот еловых древостоев, применяемых в таежной зоне на европейском севере России, в шкале разрядов высот для притундровых еловых древостоев добавлен низший 7 разряд (табл.1). Для составления таблиц объемов стволов использована разработанная ранее шкала разрядов высот для притундровых еловых древостоев. Объемы стволов вычислены по формуле: 446 v d 02,1 h f 0,1 , (2) 4 где d0.1 – диаметр ствола на 0,1H; h – высота ствола, м; f0,1 – нормальное видовое число. Диаметры на 0,1 высоты вычислены по разрядам высот на основе диаметра по высоте 1,3 м от шейки корня: IV разряд d 0,1 0.913d1,3 1.24 , (3) V разряд d 0,1 0,922d1,3 1.36 , (4) VI разряд d 0,1 0.931d1,3 1.48 , (5) VII разряд d 0,1 0.939d1,3 1.60 , (6) Таблица 1 – Разрядная шкала высот притундровых еловых древостоев Европейского Севера Диаметр на высоте 1,3 м, см 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 Высота по разрядам высот, м ІV V VІ VІІ 8,3–7,5 12,0–10,8 15,1–13,5 17,5–15,7 19,7–17,6 21,3–19,1 22,8–20,4 24,1–21,6 25,1–22,5 26,1–23,3 26,8–24,0 27,5–24,7 28,1–25,3 7,4–6,7 10,7–9,6 13,4–12,0 15,6–14,0 17,5–15,6 19,0–17,0 20,3–18,2 21,5–19,2 22,4–20,0 23,2–20,7 23,9–21,4 6,6–6,0 9,5–8,5 11,9–10,7 13,9–12,5 15,5–13,9 16,9–15,1 18,1–16,2 19,1–17,0 19,9–17,8 20,6–18,5 5,9–5,3 8,4–7,5 10,6–9,5 12,4–11,0 13,8–12,3 15,0–13,3 16,1–14,3 16,9–15,0 447 Известно, что нормальное видовое число с изменением разряда высот не остается постоянным, закономерно уменьшаясь по мере снижения разряда высот древостоя. В связи с этим нормальные видовые числа, вычисленные у 1278 стволов ели Крайнего Севера, анализировались по разрядам высот. Из таблицы 2 видно, что с понижением разряда высот закономерно уменьшаются средние нормальные видовые числа. Зависимость от разряда высот выражается уравнением: f 0,1 0,5798 0,0186R , mf = ± 0,0073, (7) где R – номер разряда высот. Изменчивость нормального видового числа равна в среднем 10,8 %. Ель Крайнего Севера имеет пониженную полнодревесность стволов по разрядам высот по сравнению со среднетаежными ельниками, что подтверждает необходимость составления отдельных объемных таблиц для ельников Крайнего Севера. Вычисленные по формуле (2) объемы стволов ели по разрядам высот приведены в таблице 3. Таблица 2 . Нормальные видовые числа ели по разрядам высот Разряд высот IV V VI VII В среднем Количество деревьев, шт. 74 376 675 94 Нормальное видовое число с основной ошибкой 0,506±0,0059 0,482±0,0026 0,476±0,0019 0,446±0,0056 0,478±0,0015 Коэффициент варьирования, % 10,0 10,6 10,4 12,2 10,8 Таблица 3. Объемы стволов в коре в притундровых еловых древостоях Европейского Севера по разрядам высот Разряды высот Диаметр на высоте ІV V VІ VІІ 1,3 м, высота, объем, высота, объем, высота, объем, высота, объем, см м м3 м м3 м м3 м м3 8 7,9 0,0227 7,1 0,0205 6,3 0,0184 5,6 0,0164 12 11,4 0,0674 10,2 0,0600 9,0 0,0525 8,0 0,0470 448 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 14,3 16,6 18,6 20,2 21,6 22,8 23,8 24,7 25,4 26,1 26,7 0,1435 0,2506 0,3974 0,5759 0,7976 1,0524 1,3498 1,6804 2,0507 2,4571 2,9100 12,7 14,8 16,5 18,0 19,2 20,3 21,2 21,9 22,6 0,1259 0,2218 0,3484 0,5092 0,7009 0,9292 1,1828 1,4700 1,7967 11,3 13,2 14,7 16,0 17,1 18,0 18,8 19,5 0,1118 0,1961 0,3062 0,4449 0,6160 0,8108 1,0354 1,2891 10,1 11,7 13,1 14,2 15,2 16,0 0,0983 0,1719 0,2687 0,3903 0,5394 0,7080 При проверке объемных таблиц на 19 пробных площадях систематическая ошибка составила +0,11, средняя квадратичная ±4,6 %. Таблицы объемов стволов ели Крайнего Севера позволяют повысить точность определения запаса древостоя при перечислительной таксации на 5 - 9 % по сравнению с ранее составленными (Гусев, 1978; Карпов, 1955 и др.). Существенно, что повышается точность для низких разрядов высот. При анализе и моделировании строения еловых древостоев по диаметру использовали уравнение Пирсона 1 типа. Для разновозрастных ельников Крайнего Севера характерно закономерное распределение деревьев по диаметру, выражен один максимум, смещенный влево. Распределение количества деревьев по естественным ступеням толщины в ельниках Крайнего Севера, по сравнению с данными для других районов, отличается большим размахом крайних значений и меньшей численностью в центральных ступенях. Таблица 4. Сортиментные таблицы для притундровых ельников. Вариант 1. Деловая древесина по категориям ТехноОбъем крупности и сортам, % Диа- Высологиствола Дрова Отходы, метр, та, итого ческое в коре, круп- сред,% % сред- мелсм м дело сырье, 3 м ная няя-1 няя-2 кая % вой 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 Разряд высот IV 8 9,1 0,027 63,6 449 63,6 12,2 4,4 19,8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 12,5 15,4 18,3 20,7 23,2 25,5 27,3 29,0 30,0 31,0 32,0 0,075 0,16 0,29 0,43 0,69 0,99 1,36 1,76 2,10 2,60 3,10 0,6 22,0 43,9 55,5 61,2 63,5 63,5 61,8 58,8 1,6 18,7 49,5 40,4 24,9 16,6 12,1 9,4 7,6 6,3 5,4 2,0 35,5 40,1 19,3 12,3 8,4 5,9 4,2 3,1 2,4 1,9 1,5 70,5 39,1 19,8 10,8 6,5 4,2 2,9 2,1 1,6 1,2 1,0 0,8 72,5 76,2 78,6 80,2 81,2 81,4 80,9 79,6 77,6 74,7 71,0 66,5 6,0 4,7 4,0 3,5 3,3 3,4 3,8 4,7 6,1 8,0 10,5 13,5 3,7 3,1 2,8 2,7 2,7 3,0 3,5 4,2 5,1 6,2 7,5 9,0 17,8 16,0 14,6 13,6 12,8 12,2 11,8 11,5 11,2 11,1 11,0 11,0 61,7 70,7 74,5 76,9 78,3 78,9 78,4 76,9 74,3 70,5 10,9 4,8 3,2 2,3 1,8 1,4 1,3 1,4 1,8 2,5 6,2 6,0 6,0 6,1 6,5 7,4 8,8 11,0 13,8 17,4 21,2 18,5 16,3 14,7 13,4 12,3 11,5 10,7 10,1 9,6 Разряд высот VI 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 7,2 9,8 12,3 14,5 16,6 18,5 20,1 21,7 23,0 24,0 0,021 0,059 0,12 0,22 0,36 0,54 0,77 1,05 1,36 1,73 18,9 39,0 49,5 53,7 54,3 0,4 16,7 47,1 39,5 25,6 17,9 13,6 11 1,0 31,5 37,5 18,5 12,9 8,8 6,1 4,5 3,4 61,7 69,7 42,6 22,7 12,7 7,6 5,0 3,4 2,5 1,8 Для составления сортиментных таблиц использованы материалы 35 пробных площадей с рубкой и обмером 758 модельных (учетных) деревьев. Сортиментация модельных деревьев проведена с учетом требований ГОСТ 9463-88 «Лесоматериалы круглые хвойных пород», ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения», ТУ 13-273685-404-89 «Дровяная древесина для технологических нужд», ОСТ 56-234-87 «Сырье древесное для технологической переработки», «Требования к современным сортиментным и товарным таблицам при таксации древостоев» (М., 1980, 1993). Сортиментные таблицы приведены в таблице 4 (на примере IV и VI разряды высот). Товарные таблицы составлены для совокупности деловых и дровяных стволов древостоя по классам товарности (табл. 5). Создание региональных товарных таблиц притундровых еловых древостоев 450 базируется на разработанных сортиментных таблицах и смоделированных рядах распределения числа стволов по ступеням толщины. Структура товарных таблиц в рассматриваемом варианте имеет следующее содержание: выход деловой древесины по категориям крупности, выход сырья для технологической переработки, дров топливных и отходов в процентах от запаса древостоя элемента леса. Для автоматизации расчета товарных таблиц была разработана прикладная программа в среде Excel. Использование новых нормативов позволит повысить точность таксации товарной структуры притундровых еловых древостоев на 5-15 %. В статье приведены товарные таблицы только для первого класса товарности. Список литературы Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера Л.: Изд-во ЛГУ, 1978. 232 с. Карпов А.Н. Сортиментные таблицы для сосны и ели северных районов Европейской части СССР. М., 1955. 93 с. Мошкалев А.Г. , Книзе А.Г., Ксенофонтов Н.И. и др. Таксация товарной структуры древостоев. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 160 с. Ярославцев С.В. Закономерности строения и нормативы таксации ельников Крайнего Севера [Текст]/С.В.Ярославцев: автореф. дис. … на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук. Киев, 1985, 18 с. Ярославцев С.В. Особенности строения ельников Крайнего Севера // ИВУЗ Лесн. журнал. 1992. №4. С. 29 - 32. 451 Таблица 5 – Товарная таблица для притундровых ельников. Вариант 1. Средний диаметр древостоя, см Средняя высота, м Крупная Средняя 1 Средняя 2 1 2 3 4 5 10 6,7 7,5 8,5 9,5 7,6 8,5 9,6 10,7 8,4 9,4 10,6 11,9 9,2 10,3 11,6 13,0 10,0 11,2 12,6 14,2 10,7 12,0 13,5 15,2 0 1 1 1 2 2 2 2 4 4 5 5 7 8 8 9 9 10 11 11 17 16 17 11 5 6 6 6 10 10 10 11 15 16 16 17 19 19 20 21 23 23 24 24 23 24 24 24 10 11 12 12 16 17 18 19 18 19 19 20 19 19 20 21 18 19 19 20 16 16 17 20 12 14 16 18 20 Деловая древесина по категориям крупности и сортам, % Сырье для технолог. перераб., % Дрова топливные, % Отходы, % Всего Мелкая Итого 6 Класс товарности 1 46 46 46 45 39 38 38 37 31 31 30 29 25 25 24 23 21 20 19 18 17 16 15 18 7 8 9 10 11 62 63 64 64 66 67 68 69 69 69 70 71 70 71 72 73 71 72 73 74 72 72 73 74 9 10 11 12 7 8 9 10 5 6 7 8 4 5 6 7 4 5 6 7 4 4 5 7 12 10 9 7 11 10 8 6 11 10 8 6 12 10 8 6 12 10 8 6 12 11 9 6 17 17 16 16 16 16 15 15 15 15 15 15 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 452 ПРИТУНДРОВЫЕ ЛЕСА В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕНЕЗА Н.В. Кобелева Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия АНТРОПОГЕННАЯ ДИНАМИКА ЛЕСОТУНДРОВЫХ ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ (КРАЙНИЙ СЕВЕР. ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ) Лесотундра относится к территориям Крайнего Севера (Ильина, 1985). Хозяйственная деятельность человека на этих территориях нередко приводила к серьезным изменениям природной среды. Уязвимость экосистем Севера связана с особенными климатическими и почвенногрунтовыми условиями, с низкой продуктивностью растительных сообществ и медленными темпами биогеохимического оборота (Крючков, 1987). Основными климатическими особенностями региона являются перенос воздушных масс Северного полушария и азиатского материка, долгая суровая зима, наличие вблизи поверхности земли вечно мерзлых грунтов, превышение количества осадков над величиной испарения (Мельцер, 1980). Эти факторы среды определяют и природные комплексы. Характер антропогенного воздействия на окружающую среду и его последствия проанализированы на примере участков разрабатываемых газоносных месторождений лесотундровой полосы Западной Сибири (Грицан, Кобелева, 1991). Изучение динамики природных лесотундровых комплексов должно предшествовать анализу воздействия технических объектов, а также процессов бурения, добычи и транспортировки газа на них (Масалкин, Ребская, и др., 1983). Знание закономерностей изменения природных объектов во времени является непременным условием для составления научно обоснованного прогноза восстановления лесотундровых природных комплексов после прекращения техногенного воздействия. Все факторы, действующие в комплексе, являются взаимосвязанными и взаимообусловленными. Изменение одного из факторов среды ведет к изменению других. Взаимодействие объектов газоносных месторождений и природных комплексов во многом обусловлено происходящими процессами, основные из которых криогенный, болото образовательный и эоловый. Криогенные процессы имеют значительную антропогенную выраженность в том случае, когда ландшафтной структуре территории свойственна сочетаемость разных типов природных комплексов, обусловленных процессами пучения и криогенного растрескивания грунтов (Москаленко, 1999). Так, на сфагновых болотах при антропогенном вмешательстве наблюдается появление участков небольших бугров пучения (обычно, кустарничковых лишайниковых) с обнаженными торфяными пятнами. На границе крупных лесных и болотных массивов появляются валико-полигональные объекты, образование которых вызвано, по всей вероятности, интенсивным пучением грунтов. Полигоны на половину обнажены, на остальной части формируются осоковые мохово-лишайниковые растительные сообщества, валики шириной 2-3 м кустарничковые лишайниково-зеленомошные с подростом березы и лиственницы. При отсыпке песчаной подушки под техническим объектом или при засыпке магистральных трубопроводов песком или торфом, расположенных на болотных массивах, наблюдается интенсивное пучение песчаной и торфяной насыпи. Одной из негативных динамических особенностей территории является заболачивание лесов. При анализе антропогенной динамики лесов пристальное внимание следует уделять растительному покрову, так как он, с одной стороны, является наиболее ранимым, а, с другой стороны, служит индикатором антропогенных изменений других компонентов природы. Так, начальная стадия заболачивания лиственничных кустарничковых мохово-лишайниковых лесов отмечается появлением сфагновых мхов и формированием в дальнейшем лиственничных кустарничковых сфагновых сообществ и впоследствии выпадением древостоя. Подобные тенденции деградации лесных массивов наблюдаются в основном в тех случаях, когда линейные технические объекты (дороги) перегораживают временные водотоки. Таким образом, при переувлажнении территории и особенностях поверхностных отложений основные природные процессы пучение и заболачивание определяют высокую антропогенную динамичность лесотундровой полосы. При проектировании и строительстве объектов газодобывающего комплекса следует особо учитывать мозаику растительных сообществ, т.е. выявлять пространственные сочетания типов растительных сообществ с проведением крупномасштабного природного районирование исследуемой территории. Так, закладка карьера, находящегося в непосредственной близости от технических объектов в сосновом лишайниковом лесу, соседствующим с мелкобугристым облесенным болотом, приводит к интенсивной фильтрации вод в выемку. В результате происходит резкое заболачивание леса и как следствие - подтопление технического объекта и в дальнейшем пучение грунта под ним. Природные комплексы дренированных участков тундр сложенных песчаными и супесчаными породами, нарушенные карьерными разработками в лесотундровой полосе восстанавливаются очень медленно или практически не восстанавливаются. В связи с этим широкое развитие получают такие вторичные процессы, как эрозия и дефляция. Дефляции также подвержены природные комплексы дренированных тундр в местах многократного проезда транспорта. Восстановление растительности на таких территориях идет только за счет внесения диаспор извне, так как в песках и супесях четвертичных отложений отсутствует гумус и семена. При рекультивации подобных территорий за сеянием только семенами злаков сукцессия искусственно созданного таким образом сообщества может задержаться в подобной стадии в течение нескольких десятков лет с вторичными процессами дефляции. Одна из особенностей, которая усиливает ранимость экосистем Севера, распространение многолетнемерзлых грунтов. При нарушении или уничтожении растительного покрова, выполняющего функцию теплоизолятора, приводит к повышению температуры верхних слоев почвы, что вызывает увеличение глубины протаивания мерзлых грунтов (Тыртиков, 1969, 1979). В результате нарушения равновесия между температурой воздуха и глубиной оттаивания грунтов, сложенных песчаными и супесчаными породами, возникают термоэрозионные процессы. Ускоренное оврагообразование идет после сведения лесной растительности и разработки карьерных выемок. Для стабилизации термоэрозионных процессов, площадь которых увеличивается со временем, можно использовать приемы рекультивации (Масалкин, Храмцов, и др., 1992). Рекультивационные работы проводятся в 2 этапа. На первом этапе выполняется инженерная рекультивация: выравнивание территории и создание земляных валиков поперек развития эрозионных процессов. На втором этапе проводится биологическая рекультивация. В роли стабилизаторов склоновых процессов используются черенки ив и проведение травосеяния (Масалкин, Храмцов и др., 1992). Подобная рекультивация склонов позволяет в течение 15-20 лет воссоздавать ивовые разнотравные лишайниково-моховые растительные сообщества. Нарушения территорий сложенных песчаными и супесчаными породами приводит к дефляционным процессам - песчаным бурям. А прокладка магистральных трубопроводов в подобных районах ведет к дефлированию легких по составу поверхностных отложений, что вызывает сильные ураганные ветры в лесотундре влекущие за собой ветровалы. Необратимые процессы по восстановлению растительного покрова вызывают пожары в лесотундровых природных комплексах. Часто на месте этих пожаров в лесотундровой полосе образуются термокарстовые просадки, водоемы и хасыреи. Список литературы Грицан О.Е., Кобелева Н.В. Особенности взаимодействия природных комплексов лесотундровой зоны и объектов нефтегазового строительства // Строительство трубопроводов. М. № 11. 1991. С.30-36 Ильина И.С. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. – Новосибирск: Наука, 1985. 251 с. Крючков В.В. Север на грани тысячелетий. М.: Мысль, 1987. 269 с. Мельцер Л.И. Отображение гетерогенной растительности западносибирских тундр при среднемасштабном картографировании // Геоботаническое картографирование. 1980. С. 11-24. Масалкин С.Д., Ребская О.В., Кобелева Н.В., Ильина И.С. и др. Характеристика геологических и почвенно-растительных особенностей территории газоконденсатного месторождения севера Тюменской области. М., 1989. С.49. Масалкин С.Д, Храмцов И.Ф., Красницкий В.М., Кобелева Н.В. Теория и практика сохранения и восстановления нарушенных ландшафтов Крайнего Севера. Комплексно-механизированные технологии рекультивации земель при строительстве объектов на Крайнем Севере. Омск. РИО Упрполиграфиздат. Производственное строительно-монтажное объединение «Арктикнефтегазстрой». Научно-производственное предприятие «Экология Арктики», 1992. 133с. Москаленко Н. Г. Антропогенная динамика растительности равнин криолитозоны России. Новосибирск: Наука, 1999. 280 с. Тыртиков А.П. Влияние растительного покрова на промерзание и протаивание грунтов М: Изд-во МГУ, 1969. 192 с. Тыртиков А. П. Динамика растительного покрова и развитие мерзлотных форм рельефа. Москва: Наука, 1979. 116 с. С.Л. Менщиков Ботанический сад УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия, msl@botgard.uran.ru ДИНАМИКА ДЕГРАДАЦИИ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ В УСЛОВИЯХ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ Наука пока не располагает однозначным толкованием термина «атмосферное загрязнение». В ряде стран под атмосферным загрязнением понимается любое отклонение состава воздуха от нормального, при котором он содержит 78,03 % азота, 20,99 % кислорода, 0,04 % углекислого газа и около 1 % водорода, аргона и других инертных газов (Детри, 1973). Более 150 веществ выбрасываются в атмосферу в больших количествах, и расцениваются как вещества, загрязняющие воздух (Десслер, 1981). В районе Норильска, в зоне действия горно-металлургического комбината, основная часть газообразных выбросов – кислые газы (в основном двуокись серы), из твердых – тяжелые металлы и щелочноземельные элементы (калий, натрий, кальций, магний). Нами проведены комплексные исследования воздействия аэротехногенного загрязнения на придтундровые леса на севере Сибири в районе г. Норильска. Леса в районе Норильска не устроены наземными методами и практически выпали из сферы деятельности лесного хозяйства и внимания исследователей-лесоводов. Это негативно сказывается на фоне аэротехногенного загрязнения природной среды. Усыхание и гибель предтундровых лесов здесь, по наблюдениям Таймырского лесничества, начались в 1968 г. В 1972 г. площадь погибших лесонасаждений составляла около 80 тыс. га, а к 1975 г. она увеличилась ещё на 69,9 тыс. га. Кроме того, в течение 1968-1975 гг. в результате воздействия аэротехногенных выбросов было частично повреждено более 200 тыс. га предтундровых лесов. С 1976 г. обследование повреждённых лесов в районе Норильска проводилось Брянской специализированной экспедицией Всесоюзного, а затем Всероссийского предприятия «Леспроект». В 1984 г. выделено 9 участков лесных насаждений, повреждённых аэротехногенными выбросами НГМК. С учётом результатов прошлых обследований площадь поражения составила 535,7 тыс. га. Выполнено зонирование территории на основе лесопатологического аэровизуального и частично наземного обследования лесов в очаге поражения (Филипчук, Ковалёв, 1990). По данным обследования 1989 г., площадь поврежденных и погибших лесов и редколесий составила 565,1 тыс. га. Анализ состояния предтундровых лесов в районе Норильска по данным лесопатологических обследований отражён в публикациях Б.И. Ковалёва (1990, 2000). В зависимости от состояния лишайникового покрова в районе Норильска выделено пять зон, характеризующих загрязнение территории (Власова, Филипчук, 1990). При помощи методов дистанционного зондирования и наземного обследования установлено, что зона повреждений предтундровых лесов распространяется на расстоянии до 180 км от Норильска (Харук и др., 1996). Выделение очагов повреждения, дифференциация уровня дигрессии и деградации древостоев проводились В.Н. Харук (1993) на основе анализа вегетационных индексов (для данных спектрорадиометрии) и цветностей (r, g для зональных и спектрозональных изображений). Закономерности динамики состояния предтундровых лесов в районе Норильска, а также особенности накопления фитотоксикантов в различных компонентах биогеоценозов лесотундры отражены в работах С.Л. Менщикова (1989, 1991, 2001). Оценкой воздействия аэротехногенных выбросов НГМК на радиальный прирост лиственницы с помощью методов дендрохронологии занимался А.П. Ившин (1990,1992), который установил, что в очаге поражения у лиственницы нарушается связь радиального прироста с климатическими факторами, а воздействие аэротехногенного фактора на радиальный прирост в данном регионе проявляется раньше, чем появляются визуальные признаки повреждения. На севере Средней Сибири основным лесообразующим видом является лиственница сибирская, сопутствующие породы - ель сибирская и берёза пушистая. В составе древостоев по запасу преобладает лиственница. Возраст древостоев лиственницы варьирует от 115 до 340 лет, ели - от 100 до 280 лет. Древостои, как правило, разновозрастные. Производительность большинства древостоев характеризуется Vа классом бонитета, снижаясь до Vб класса в лиственничниках сфагновых и повышаясь до III класса в припойменных и пойменных насаждениях. Древостои характеризуются низкими сомкнутостью полога и полнотой. На большей части исследуемой территории преобладают леса зеленомошной группы типов леса. В целом лесной растительности района Норильска свойственна большая неоднородность, мозаичность и микрокомплексность. Наблюдается “быстрая” пространственная смена группировок мохово-лишайникового и травяно-кустарничкового ярусов в зависимости от рельефа местности и почвенно-экологических условий. Индекс состояниия Основные массивы повреждённых аэротехногенными выбросами древостоев расположены на юг и на северо-восток от Норильска. Изучение состояния древостоев на ППП и пространственно-временная структура их повреждений показали, что лиственничные и берёзовые древостои повреждались за 4-летний период наблюдений, как правило, на 1 класс: средне повреждённые переходят в сильно повреждённые и т. д. (рис. 1). 6 5 4 3 2 1 0 ЮСВ-15СВ-30 150 ЮЮ-80 Ю100 170 1990 1987 Ю250 Рис. 1 Динамика состояния лиственницы в районе Норильска За 15-16 летний период степень повреждения древостоев местами увеличилась даже на 2 класса – слабо повреждённые перешли в категорию сильно повреждённых. Темпы деградации увеличиваются на завершающих этапах повреждения древостоя. Процессы деградации еловых древостоев идут более медленными темпами, чем лиственничных и берёзовых (рис. 2). Изучение пространственной структуры повреждённых древостоев на ППП на различном удалении от Норильска показало, что на территории 4,5 Индекс состояния 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 1990 0 СВ-15 СВ-30 Ю-100 Ю-150 Ю-80 1987 Ю-170 Ю-250 Рис.2 Динамика состояния ели в районе Норильска очага поражения не наблюдается четких границ зон повреждения. Наблюдается мозаичность в распределении древостоев по степени повреждения, что связано с различным уровнем загрязнения территории (аэротехногенной нагрузкой), рельефом местности и различной устойчивостью древостоев в зависимости от возраста, условий произрастания и ряда других факторов. Изучение динамики отпада в районе Норильска показало, что в период исследований (1986-1990 гг.), под воздействием аэротехногенных выбросов НГМК, в придтундровых лиственничных лесах в среднем усыхает от 1 до 10 % деревьев в год (в зависимости от стадии деградации древостоя). Данный фактор анализировался с учётом того, что здесь (как показали наши исследования) в результате естественного отпада в фоновых древостоях может накапливаться сухостойных деревьев до 20 27 в равнинной части и около 50 % в горной части. Сравнительная оценка темпов усыхания древостоев под воздействием аэротехногенного загрязнения в двух природно-климатических зонах показала, что в предтундровых лесах севера Средней Сибири темпы усыхания древостоев в среднем, в 3 - 8 раз выше, чем на Среднем Урале. Это объясняется более жёсткими лесорастительными условиями в первом случае. Физико-географические условия регионов играют значительную роль в специфике ответной реакции лесной среды на загрязнение. В более жёстких природно-климатических условиях Субарктики на севере Центральной Сибири в районе Норильска масштабы и глубина деградации лесной растительности под воздействием аэротехногенного загрязнения (одного типа выбросов) значительно больше, чем, например, в регионе Урала. Темпы деградации насаждений в районе Норильска в 3 - 8 раз выше, чем на Среднем Урале. Газоустойчивость лесообразующего вида, не является решающим фактором “выживаемости” её древостоев в локальных очагах аэротехногенного загрязнения того или иного региона. Совокупность всех параметров, характеризующих устойчивость и формирующих экологическую пластичность лесообразующего вида, определяет в целом и стратегию выживания и распространения лесных насаждений в конкретных условиях произрастания. Весьма важную роль в сравнительной оценке и характеристике устойчивости лесообразующих видов к аэротехногенным выбросам играет их временной интервал. Изучение уровня загрязнения воздуха в районе Норильска на ППП и в зоне техногенной пустоши показало, что здесь загазованность очень высока (SO2 - 83 мг/м2 в сут.), в среднем в полтора-два раза выше, чем в импактных зонах очагов загрязнения на Среднем Урале. Сильные ветры в данном регионе обусловили перенос газов на значительные расстояния – до 150-200 км и более от источника аэротехногенных выбросов. Особенно высоки нагрузки SO2 в южном направлении от Норильска до 80 км (73 мг/м2 в сут.). Анализ уровня загрязнения снега в районе Норильска показывает, что в снежном покрове тяжёлых металлов накапливается на порядок больше, чем в очагах аэротехногенного загрязнения на Среднем Урале, из-за более продолжительных зим. В пробах снега взятых на ППП в районе Норильска показатель рН снеговой воды варьирует от 5,0 до 8,1. Наблюдается увеличение показателя рН по мере приближения к источнику выбросов. По мере приближения к Норильску увеличивается также количество взвешенных частиц (пыли) в снеговой воде. Особенно резко возрастает их количество в 5 км от НГМК и составляет 145,8 - 169,4 мг/л, тогда как на расстоянии 125 км – всего 19 мг/л. Глубина снежного покрова колеблется от 0,5 до 2 м, что свидетельствует о значительном перераспределении зимних осадков на территории, а вместе с ними и фитотоксикантов. В твёрдой фракции выбросов осевших за зимний период в снежном покрове из тяжёлых металлов доминирует цинк, далее в порядке убывания располагаются железо, медь, никель. Много также марганца, а на многих ППП также и свинца. Во всех образцах снега обнаружен кадмий. В районе Норильска аэротехногенное загрязнение оказывает существенное воздействие на химический состав почв. Верхние горизонты почвы ППП Ю-11 (2 км от завода) несколько подщелочены (рН равен 7,1). Анализ почвенных образцов на содержание серы показал, что её количество находится в пределах 0,21 - 0,91 %. Содержание подвижных форм соединений меди, кобальта, никеля в верхних горизонтах почв на ППП, расположенных вблизи источника выбросов, максимально. Эти величины на один - два порядка превышают верхние пороговые концентрации этих микроэлементов в почвах при которых происходит нормальный рост и развитие растений (Ковальский, 1974): для меди - 60 мг/кг, для кобальта - 30 мг/кг, для - 10 мг/кг. В подстилках лесных насаждений, удаленных от Норильска на 150 км (ППП Ю-16, Ю-17), концентрации этих элементов падают: меди более чем в 20 раз, кобальта в 6 - 12 и никеля - в 50-150 раз. Еще больше разница в содержании элементов, растворимых в ацетатно-аммонийном буфере. Количество подвижных форм меди, кобальта и никеля в подстилке сильнозагрязненных почв ППП Ю-11 (2 от НГМК) превышает их содержание в подстилках, удаленных от комбината на 60 и более километров (ППП Ю-16, Ю-17, СВ-24, СВ-25): меди в 150 - 300 раз, кобальта в 4 - 7 раз и никеля в 100 - 150 раз. Анализ содержания кобальта и никеля показывает, что в среднем никеля в почве больше, чем кобальта почти на порядок. В зоне сильного загрязнения в почве из тяжёлых металлов доминируют медь и никель. Сравнительный анализ показал, что степень геохимического загрязнения в очаге поражения лесов в районе Норильска на порядок выше, чем в очагах поражения лесов на Среднем Урале. Содержание основных элементов аэротехногенных выбросов в зонах сильного загрязнения изученных очагов поражения лесов в несколько раз (зачастую в десятки раз, а в районе Норильска - в сотни раз) превышает фоновые и пороговые концентрации данных элементов в почвах и в растениях. Исследования пространственно-временной структуры лесных насаждений на постоянных пробных площадях (ППП) в очагах аэротехногенного загрязнения показали, что главным негативным последствием загрязнения воздуха в настоящее время следует считать не быструю гибель древостоев и образование техногенных пустошей в импактной зоне (острое воздействие), что особенно ярко наблюдалось 30 - 40 лет назад, а постепенное ухудшение жизненного состояния древостоев (хроническое воздействие). В результате исследований в районе Норильска выявлены аномалии в приросте деревьев в пределах значительных территорий, как у деревьев, имеющих визуальные признаки повреждений, так и у внешне совершенно здоровых деревьев. Имеются различия между средними значениями фактических и прогнозируемых приростов, снижается связь с климатом. Начало аномальных изменений в приросте относится к 1965-1970 гг. Список литературы Десслер Х.Г. Введение // Влияние загрязнений воздуха растительность. М., 1981. С. 47-60. на Детри Ж. Атмосфера должна быть чистой. (Загрязнители атмосферы и борьба с ними). М., 1973. 279 с. Ившин А.П. Оценка влияния атмосферных выбросов на радиальный прирост лиственницы в условиях лесотундры //Динамика лесных фитоценозов и экология насекомых вредителей в условиях антропогенного воздействия. Свердловск, 1991. С. 87-92. Ившин А.П. Дендроиндикация промышленных загрязнений в древостоях с преобладанием лиственницы на юге Таймыра //Техногенные воздействия на лесные сообщества и проблемы их восстановления и сохранения. Екатеринбург: Наука. Урал. отделение, 1992. С. 59-63. Ковалев Б.И., Филлипчук А.Н. Состояние лесов в зоне воздействия промышленных выбросов // Лесное хозяйство. 1990. № 5. С.36-38. Ковалев Б.И. Состояние, факторы, его определяющие, и организация мониторинга хвойных лесов Центральной Сибири и Вятско-Камского региона. Брянск: БГИТА, 2000. 248 с. Менщиков С.Л., Ившин А.П. Динамика состояния еловолиственничных насаждений, подверженных воздействию двуокиси серы на юге Таймыра // Экология лесов севера. Сыктывкар, 1989. Т.2.- С. 4-5. Менщиков С.Л. Мониторинг загрязнённых предтундровых лесов на юге Таймыра // Динамика лесных фитоценозов и экология насекомых вредителей в условиях антропогенного воздействия. Сб. науч. тр.. Свердловск. УрО АНСССР, 1991. С. 15-25. Менщиков С.Л., Ившин А.П. Закономерности трансформации предтундровых и таежных лесов в условиях аэротехногенного загрязнения. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 290 с. Филипчук А.Н., Ковалёв Б. И. Динамика усыхания притундровых лесов в Норильском промышленном районе // Северные леса: состояние, динамика, антропогенное воздействие. М., 1990. Ч. 1V. С. 29-37. Харук В.И. Индикация биотических и техногенных повреждений древесных растений и древостоев в оптической части спектра: автореф. докт. дис. Красноярск, 1993. 30 с. Харук В.И., Винтербергер К., Цибульский Г.М., Яхимович А.П., Мороз С.Н. Техногенное повреждение притундровых лесов Норильской долины // Экология, 1996. № 6. С. 23-31. В. А. Морин Дальневосточный НИИ лесного хозяйства, г. Хабаровск, Россия, dvniilh@gmail.com ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗВЕДКОЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ДРУГИМИ ВИДАМИ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭКОСИСТЕМЫ КАМЧАТКИ Для лесной растительности условия предтундровой зоны близки к экстремальным, причем лимитирующие факторы могут образовывать разные сочетания. Ресурсно-сырьевые свойства и эксплуатационные возможности этих насаждений низкие, биосферная же их роль очень велика. В настоящее время в предтундровой зоне при ведении лесного хозяйства используются методы и принципы, разработанные для более южных регионов и не учитывающие природы лесов Крайнего Севера. В результате происходит деградация природных комплексов предтундровых лесов и тундролесья. Необходима разработка комплекса мероприятий по сохранению и улучшению существующего состояния природных комплексов этой территории, в первую очередь, для сохранения базы оленеводства. Находящиеся в экстремальных условиях экосистемы тундролесья очень уязвимы даже при современных видах и методах антропогенного воздействия. В перспективе же неизбежна трансформация природных комплексов, последствия которых не всегда предсказуемы. В процессе промышленного освоения таежных территорий горными работами неизбежно происходит нарушение и разрушение естественных ландшафтов, часто с необратимыми или трудно поддающимися исправлению последствиями. При этом осуществляется лишь выборочное, далеко не оптимальное использование лесных ресурсов. Все это наносит не только экологический ущерб, но и влечет существенные экономические потери, которые проявляются по следующим направлениям: 1) уничтожение или деградация лесных почв и связанная с этим утрата продуцирующих земельных ресурсов; 2) сокращение общей площади лесного покрова в бассейнах отдельных рек, которое снижает как запас древесины и иной лесной продукции, так и общий защитный эффект лесов, как экологического каркаса территории. Камчатка – весьма своеобразный регион, его без преувеличения можно отнести к зоне высокого риска проживания, с низким уровнем естественного жизнеобеспечения. К тому же высокая природная неустойчивость экосистем (особенно лесных), обусловленная гористостью территории с большой крутизной склонов и высокой подвижностью горных почв, предопределяет необходимость крайне осторожного подхода к развитию добывающих отраслей промышленности, особенно связанных с прямым воздействием на почвенный покров. Известно, что только интенсивные геологоразведочные работы на Камчатке почти повсеместно служат причиной наращивания непродуцирующих, нарушенных техногенезом земель. В районах разведки и добычи полезных ископаемых происходит замещение естественных ландшафтов техногенными. Комплекс отрицательных воздействий в результате освоения при этом весьма широк. Нами выполнялись наблюдения на отвалах и других формах изъятия и аккумулирования горных пород (субстрата), в местах, где проведена техническая рекультивация, а также осуществлены попытки биологической рекультивации на объектах разведки золоторудных месторождений Камчатки (Родниковое, Мутновское, Асачинское). В процессе геологоразведочной деятельности нарушения тех или иных элементов ландшафта осуществляется на всех этапах: при строительстве поселков и производственных сооружений и их эксплуатации, при эксплуатации временных складов горюче-смазочных материалов, взрывчатых веществ: при утилизации и захоронении производственных и бытовых отходов, при сооружении и эксплуатаций коммуникаций (транспорт, связь и др.), при прокладке профилей и проведении буровзрывных работ. Р.С. Моисеев (1994), обосновывая концепцию природопользования на Камчатке, обращает внимание на то, что идет подготовка к интенсивному освоению рекреационных, минерально-сырьевых и топливноэнергетических ресурсов. При этом указывает, что особо охраняемые территории на полуострове занимает не более 7 % его площади, но регламентированным режимом природопользования охвачено 90 % суши. При наблюдаемой здесь высокой уязвимости природных ландшафтов, возникает вопрос не только о риске проживания, но и о достаточно высоком риске развития добывающих отраслей промышленности при вынужденном высоком уровне компенсационных затрат, не предотвращающих однако необратимых иногда последствий потребительского техногенного природопользования. Развитие последнего, в свою очередь, неизбежно повлечет и усиление риска проживания в регионе. Месторождения, на которых проводились исследования, (Асачинское, Родниковое, Мутновское и Агинское) расположены в юго-восточной части полуострова, как правило, в гористой местности с каменноберезниками в нижнем поясе, а в верхнем поясе – заросли Duschekia fruticosa и реже – Pinus pumila. Еще выше – альпийские луга с мхами и лишайниками на пологих развалах коренных пород и скалистые выступы. В целом фоновая растительность представлена на примере месторождения Родникового, где на платообразной поверхности водораздела между р. Вилючей и впадающего слева ручья Спокойного растут: Duschekia fruticosa, Sorbus sambucifolia, Rhododendron aureum, Spiraea salicifolia, единично – Vaccinium uliginosum, Empetrum sibiricum, кустарниковые виды рода Salix. В травяном ярусе преобладает Calamagrostis langsdorffii, кроме того – Chamerion angustifolium, Iris setosa, Geranium vlassovianum, Senecio cannabifolius, Artemisia vulgaris, Сarduus crispus, Carex pallida, Lycopodium clavatum. В верхней части прилегающего склона добавляется Malanthemum bifolium, Trientalis europaea, Athyrium filix-femina, зеленые мхи. На склоне северной экспозиции (правый борт долины р. Вилючи, верхняя его часть) – карликовые виды рода Salix, Phyllodoce caerulea, из трав – Calamagrostis langsdorffii разные виды рода Saxifraga, Astragalus vallicoides, Solidago pacifica, виды рода Saussurea, Phleum pratense, Equisetum sylvaticum, зеленые мхи по камням. На средней и нижней частях склона и на дне долины заросли Duschekia fruticosa и кустарниковые виды рода Salix. В средней и верхней части склона, изредка на дне долины – единично или небольшими группами – Betula ermanii, достигающая 1 м и более в диаметре. В травяном покрове на дне долины – Filipendula palmata, Senecio cannabifolius, Urtica angustifolia, Сarduus crispus, Heracleum dissectum, Artemisia vulgaris, Veronica longifolia, Hieracium umbellatum, Streptopus streptopoides, Sedum kamtschaticum единично – Cacalia kamschatica. На открытой поляне восточного склона (водораздел р. Вилючи и руч. Спокойный) – преобладают Artemisia vulgaris, Senecio cannabifolius, Heracleum dissectum, Filipendula palmata, Сarduus crispus, Chamerion angustifolium, Calamagrostis langsdorffii, Aruncus asiatica, Trientalis europaea, Malanthemum bifolium, Thalictrum simplex, Hieracium umbellatum, Tripleurospermum inodorum; по краям – Rubus sachalinensis. Выше по склону – (в верхней его части) – Duschekia fruticosa, Rubus sachalinensis. Среди Pinus pumila – Rubus sachalinensis, Chamerion angustifolium, Streptopus streptopoides, Сarduus crispus, Trillium camschatcense. На прикомлевых частях Pinus pumila – зеленые мхи. Разведка золота велась с помощью бурения скважин, проходки штолен, разведочных канав и вскрышных работ (карьеров). Ниже приводятся результаты обследования состояния этих объектов. Асачинское месторождение. На приштольневом отвале проведена примитивная (техногенная) рекультивация приштольневого отвала путем его бульдозерной планировки. В течение двух-трех лет сформировалось редкое покрытие пионерной растительности (Duschekia fruticosa, карликовые виды рода Salix, Betula ermanii, Calamagrostis langsdorffii, Epilobium palustre) до 5–6 %. Карьер в верхней части обнажен (продолжается осыпание и размыв его склонов), в нижней части – зарастание (сомкнутость 0,5-0,6) Duschekia fruticosa, Betula ermanii, Rubus sachalinensis, Calamagrostis langsdorffii, Athyrium filix-femina. Дороги эродированы, частично (на выровненных участках с сохранившимся мелкоземом) наблюдается зарастание Calamagrostis langsdorffii, Artemisia vulgaris, единично – Duschekia fruticosa, Betula ermanii, карликовые виды рода Salix, Rubus sachalinensis (табл. 1). У складов ГСМ отмечается загрязнение почвы нефтепродуктами. Работы здесь прекращены в 1988-89 гг. Таблица 1. Пионерная растительность в местах проведения геологоразведочных работ Буровые площадки По периферии площадок Duschekia fruticosa , Salix caprea, Betula ermanii, Rubus sachalinensis, Calamagrostis langsdorffii, Artemisia vulgaris, Polygonum aviculare, Veronica longifolia, Rumex crispus. Приштольневые отвалы Автодороги Единичные всходы Duschekia fruticosa, Salix schwerinii, Betula ermanii, Calamagrostis langsdorffii, Artemisia vulgaris, Chamerion angustifolium , Poa pratensis, Veronica longifolia, Plantago major, Lamium barbatum, зарастание очаговое, проективное покрытие до 56 % поверхности. Duschekia fruticosa, Salix caprea, Rubus sachalinensis, Calamagrostis langsdorffii, Artemisia vulgaris, Plantago major Разведочные канавы, карьеры Отдельные экземпляры Alnus hirsuta, Salix schwerinii, Rhododendron aureum, Calamagrostis langsdorffii, Сarduus crispus, Chamerion angustifolium, Artemisia vulgaris, Geranium vlassovianum Агинское месторождение. Карьер объемом в 15000 м3. Его откосы и подъездная дорога к нему размыты временными потоками. Все другие подъездные и внутритерриториальные дороги также подвержены интенсивной эрозии. На склонах даже небольшой крутизны наблюдаются последствия солифлюкции – особенно на подрезанных дорогами склонах. Склады ГСМ расположены на правом берегу р. Копылье, в результате чего нефтепродукты просачиваются на пойму и в русло реки. На территории электростанции также имеется хранилище нефтепродуктов и грунт вокруг него также загрязнен нефтепродуктами, причем дизельная электростанция находится в водоохраной зоне р. Копылье. Загрязнена нефтепродуктами и территория промбазы – на левом берегу р. Копылье, правда, уже за пределами водоохраной зоны. В прибрежной полосе размещается и жилая зона. Родниковое месторождение. Здесь производилась разведка с помощью вскрытия золотоносных пластов штольнями и бурением скважин на разную глубину. Штольни пробиты в разных частях долины р. Вилючи: одна у подножия левого борта долины, другая в верхней части этого же склона на расстоянии около 1 км выше по течению реки. Соответственно, форма приштольневого отвала и характер его зарастания пионерной растительности различны. Если в первом случае на спланированной бульдозером поверхности отвала хотя и медленная, но отмечается тенденция к зарастанию, то во втором – отвал, наложившийся на естественную осыпь крутого склона (400 и более), не способствует развитию растительности, а скорее тормозит его. Что касается буровых площадок, то на момент обследования (1994 г.) они продолжали оставаться обнаженными поверхностями, частично переработанными эоловыми процессами. Более выражены эти процессы на платообразной поверхности водораздела и на территории бывшего склада ВВ – на плоском днище долины р. Вилючи. Возобновление растительности в виде единичных экземпляров отмечается лишь на периферии буровых площадок, и то на начальной стадии. Искусственное возобновление (Picea ajanensis и Populus suaveolens) не дало пока положительных результатов – ни на вершине, ни на склоне, где были произведены попытки осуществить его. Жилой поселок был спланирован и построен с учетом особенностей местности (горная долина нерестовой реки, термальные источники и др.), поэтому особых нарушений окружающей среды, кроме захламленности территории бытовыми отходами и свалки списанной техники, не отмечено. Загрязнения нефтепродуктами и различными химикатами отмечены на территории складов ГСМ и бывшей электростанции. Автодороги, первоначально имеющие ширину 6 - 7 м на некоторых участках платообразной поверхности, расширяются до 20 м и более за счет освоения рядом лежащей поверхности, так как прежняя колея оказывается разрушенной эрозией (промоины до 1 м глубины и 1-1,5 м ширины). Там, где дороги проложены с подрезанием склона, идет интенсивное обрушение и смыв рыхлого материала и глыб коренных пород на полотно дороги с вышележащих откосов и одновременный размыв противоположного края дороги, чаще всего совпадающего с бровкой ущелья. Мутновское месторождение каких-либо принципиальных особенностей, по сравнению с другими не имеет. Принципиальных различий между этими месторождениями по характеру повреждений и последствий воздействия на окружающую среду, практически нет. Поэтому представляется возможным произвести их систематизацию (табл. 2) с тем, чтобы выработать общие принципы передачи земель во временное техногенное пользование, контроля за их использованием на всех этапах производства во избежание накопления необратимых деструктивных воздействий, принятие при необходимости своевременных мер восстановления или исправления и, наконец, для формирования условий возвращения изъятых (временно отчужденных) земель хозяину – землефондодержателю. Как видим (табл.2), активному хозяйственному воздействию, вызывающему нарушение и разрушение почвенно-растительного покрова подвергается лишь незначительная часть отведенных земель. Таблица 2. Характер использования земель (% от площади отвода) Категория техногенных земель Агинское Поселки Склады ГСМ, ВВ Дизельные электростанции Промбаза Приштольневые площадки Разведочные канавы и буровые Карьеры Дороги 0,5 0,01 0,004 0,3 0,126 0,06 0,21 0,25 Месторождения Асачинское Родниковое Мутновское 0,5 0,04 0,003 0,8 0,02 0,008 0,25 1,1 0,39 0,11 0,9 1,4 0,008 0,8 2,5 0,32 ? 1,25 0,52 0,4 Примечание: цифры ориентировочны, поскольку взяты со схем осваиваемых объектов. Таким образом, анализ последствий геологоразведочных работ позволяет сделать следующие выводы: 1) доля физически повреждаемых земель, требующих реабилитации (рекультивации, мелиорации и т.д.) в пределах этих месторождений невелика; 2) отводы земель производятся со значительными излишествами без учета истинных, в том числе и технологических потребностей; 3) на пологих поверхностях и на землях, подвергнутых планировке (технической рекультивации) при отсутствии эрозии наблюдается, хоть и медленное восстановление почвеннорастительного покрова – сначала в виде единичных экземпляров травянистой растительности или ивы и ольховника. Такое постепенное заселение растительностью способствует закреплению почвы, предохраняя ее от эрозии; 4) органогенно-корнеобитаемый слой обычно небольшой мощности на склонах очень неустойчив и при любом нарушении («подрезании») склона легко подвергается солифлюкции; подобные явления наиболее распространены на придорожных землях; 5) положительный опыт лесовосстановления, который можно рассматривать как опыт рекультивации, выполнен Елизовским лесничеством; однако лесокультурные методы имеют ограниченные возможности; 6) опыта собственно биологической рекультивации нет, однако есть ряд сомнений его перспективности, в частности: трудная доступность самого метода, его дороговизна; площадная незначительность (дробность) участков, их разбросанность, сильно удорожают работы и исключают возможности их механизации; 7) на всех месторождениях практически всегда есть земли требующие рекультивации, но недоступные для нее или из-за очень высокой захламленности металлоломом, или из-за загрязнения нефтепродуктами или иными отходами; или из-за экологической или экономической нецелесообразности; 8) среди отведенных земель наряду с покрытыми лесом всегда есть безлесные земли, однако их экотопическая лесопригодность не всегда бывает явной, это должно отражаться в документах на передачу земель, однако для этого необходимо разработать диагностику естественного безлесия земель; 9) мелкоделяночность участков, подлежащих рекультивации на обследованных месторождениях, представляется недостаточно репрезентативной для суждения об условиях естественного зарастания техногенных земель. Без этого выбор метода реабилитации для того или иного вида земель может оказаться недостаточно аргументированным. Нарушения естественной ситуации наблюдаются на всех этапах осуществления геологоразведочных работ. Они могут быть связаны с организационными, технологическими причинами, но в ряде случаев возникают в результате халатности и низкой производственной дисциплины. Все техногенные «травмы» можно разделить на стационарные и динамичные. Первые стабильно сохраняются на месте их нанесения. Земли с подобными нарушениями наиболее пригодны для рекультивации. Вторые постоянно являются очагами эрозии или иных видов деструкции. Это в первую очередь относится к дорогам, проходческим канавам на склонах. Вообще, в условиях Камчатки при слабой связи корнеобитаемого слоя с рыхлыми подстилающими вулканогенными породами, даже незначительное «подрезание» склона чревато развитием эрозии. При строительстве дорог в горах большую опасность представляют камнепады. Из-за этого часто под дороги занимаются земли, площадь которых значительно превышает все проектные нормативы (вынужденное стихийное, ненормированное расширение дорог). Таким образом, многообразие нарушений землепользования и видов техногенной деструкции земель подтверждают мысль, что метод биологической рекультивации необходим, но не может быть панацеей от всех техногенных бед, поскольку экологически негативные последствия могут проявляться на любом этапе освоения месторождения – от стадии проработки ТЭО до завершения работ и сдачи земель «хозяину» землефондодержателю. Помимо этого, поскольку деструктивные воздействия на экосистему в процессе производства работ, неизбежны, необходима разработка системы мониторинга за дальнейшим развитием «травматической» ситуации, особенно из-за наличия динамичных последствий техногенеза. При освоении полезных ископаемых экологические риски неизбежны. Классификация экологического риска: 1. Риска нарушения экологической ситуации нет ни при каком виде использования, и нет опасности экстремальных природных ситуаций – благополучные экосистемы; 2. Риск нарушения экологической ситуации невелик, самовосстановление экосистемы происходит быстро и бесследно; 3. Риск умеренный – после антропогенного воздействия требуются или ограничения конкретного («травмоопасного») вида пользования или проектирование простейших мер по восстановлению ситуации; 4. Риск большой – возможны необратимые или длительно необратимые последствия; требуется планирование мер по реабилитации, преобразованию или инженерной защите; 5. Риск очень большой – возможны провокации геоморфогенных процессов с полным уничтожением; вторжение в подобные экосистемы недопустимо. Дополнительно к оценке риска необходима оценка видов травматизма. Список литературы Моисеев, Р.С. Концепция природопользования в Камчатской области: Подходы и особенности / Р.С. Моисеев // Вестник ДВО РАН. 1994. № 1. С. 72-79. Р. Н. Сабиров, Н.Д. Сабирова ИМГиГ ДВО РАН, г. Южно-Сахалинск, Россия, renat@imgg.ru ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ СЕВЕРНОГО САХАЛИНА В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕНЕЗА Северный Сахалин по растительному покрову и рельефу, а также по почвенно-гидрологическим и климатическим условиям, коренным образом отличается от остальной части острова. Если в последней, характеризующейся горным рельефом, доминируют темнохвойные леса, то на Севере Сахалина господствует лиственничная формация и занимает около 70 % лесопокрытой площади. Лиственничники здесь размещаются на равнинных ландшафтах, преимущественно на сухих бедных песчаных или заболоченных почвах. Основным эдификатором этой формации выступает лиственница Каяндера (Larix cajanderi). Из других древесных пород в составе лесных экосистем встречаются березы плосколистная и каменная (Betula platyphylla, B. ermanii), осина (Populus tremula), пихта сахалинская (Abies sachalinensis) и ель аянская (Picea ajanensis). Однако темнохвойные породы, как правило, появляются здесь только на дренированных местообитаниях, при изменении фоновых орографических и почвенно-гидрологических условий, и, прежде всего, на горных участках полуострова Шмидта. Таким образом, климаксовые лиственничники на рассматриваемой территории в основном занимают пессимальные экотопы - крайне сухие или сырые участки со слабой аэрацией, где другие лесообразующие породы в силу своих биоэкологических особенностей уже не могут появляться и естественно произрастать. Единственным лимитирующим фактором для лиственницы является недостаток света (Дылис, 1961; Усенко, 2010 и др.), в связи с этим она образует преимущественно одноярусные древостои. Вторые или третьи ярусы формируются главным образом из теневыносливых темнохвойных пород в соответствующих условиях и только на промежуточных этапах восстановительных сукцессий В зависимости от условий экотопа варьируют структура и производительность лиственничников, но в целом преобладают насаждения IV - V классов бонитета. В оптимальных условиях произрастания формируются высокобонитетные насаждения, общий запас которых достигает 400 - 450 куб. м на 1 га, а лиственница приобретает значительных морфометрических параметров – в высоту до 30 м, по диаметру до 96 см. Лиственничные леса характеризуются высоким ценотическим и флористическим разнообразием. Это вызвано, прежде всего, высокой толерантностью лиственницы, позволяющей её сообществам занимать различные, порой контрастные экотопы и, следовательно, успешно произрастать совместно с многочисленными лесными видами, отличающимися своими экологическими свойствами. В лиственничниках встречаются в целом свыше двух десятков кустарников и около 220 видов трав. Однако доля участия их и обилие в различных экосистемах неодинаково. Одни виды растений с неизменным постоянством участвуют в формировании подчиненных ярусов лиственничных лесов (Pinus pumila, Betula middendorffii, Sorbus sambucifolia, Spiraea betulifolia, Rosa acicularis, Empetrum sibiricum, Vaccinium vitis-idaea, Calamagrostis langsdorffii, Solidago dahurica, а также ряд видов осок, мятликов, мхов и лишайников), а другие виды появляются только при определенных, приемлемых для них условиях местопроизрастания (Vaccinium uliginosum, Rhododendron parvifolium, Juniperus sibirica, Ledum palustre, Rubus chamaemorus, Duschekia fruticosa, Chamaepericlymenum canadense, Maianthemum bifolium, Carex cryptocarpa, Myrica tomentosa, Lysichiton camtschatcense, Pteridium aquilinum, Cirsium kamtschaticum, Artemisia montana, Aruncus dioicus, Fimbripetalum radians, Aconogonon ajanense, Juncus filiformis и др.). На Северном Сахалине нами выделены лишайниковые, кедровостланиковые, зеленомошные, травяные, папоротниковые, кустарниковые, багульниковые и сфагновые группы типов леса. Наиболее распространенными среди них являются лишайниковые лиственничники. Они располагаются на сухих, бедных песчаных почвах, занимают ровные участки, пологие склоны небольших гор и увалов, возвышенные плато и холмы. Аспект в напочвенном покрове создают кустистые лишайники (Cladina rangiferina, C. stellaris, C. mitis, Cetraria laevigata и др.). Являются одним из коренных групп типов лиственничников, представлены, как правило, одноярусными, чистыми по составу древостоями, в связи с этим развиваются без смены эдификаторного вида. Нередко наблюдается сочетание кедровостланиковых и лишайниковых групп типов леса, особенно характерное для климаксовых лиственничников. В лиственничной формации также широко распространена сфагновая группа типов леса, которая занимает заболоченные или пониженные участки с застойным увлажнением и слабой аэрацией. Они фрагментарно встречаются по всей северной части острова, однако основные площади их представлены на западном и восточном побережье, где сосредоточено большинство заливов и озер. Древостой состоит только из лиственницы, характеризуются низкими производительностью и полнотой. В моховом покрове господствуют сфагнумы (Sphagnum girgensohnii, S. angustifolium, S. cuspidatum, S. magellanicum, S. squarrosum и др.), среди которых небольшими пятнами на буграх размещаются зеленые мхи. Эта группа лиственничников представлена собственно сфагновым, кустарничковосфагновым, осоково-морошково-сфагновым, осоково-сфагновым, пушицево-сфагновым и рядом других комбинированных типов леса. Лиственничники зеленомошной группы типов леса формируются на достаточно плодородных и дренированных условиях местопроизрастания, следовательно, древостои отличаются довольно высокой продуктивностью и полнотой, многоярусным строением, что, разумеется, в некоторой степени ухудшает световые условия для развития подлеска и травянистого яруса. Однако в них хорошо выражен моховой покров, состоящий из многих характерных для бореальных лесов зеленых мхов (Pleurozium schreberi, Ptilium crista-castrensis, Hylocomium splendens, Dicranum majus, Rhytidiadelphus triquetrus и др.). Эта группа типов представляет собой один из узловых этапов длительно-восстановительных смен коренных темнохвойных лесов. Травяная группа типов лиственничников приурочена, как правило, к речным долинам, надпойменным террасам, к влажным и достаточно дренированным или даже слабопроточным участкам. В древесном пологе, кроме лиственницы, нередко участвуют лиственные породы. Отличительной особенностью этой группы типов леса является ярко выраженный сомкнутый ярус из травянистых растений и значительное ценотическое разнообразие. В формировании основных типов леса этой группы весьма активно участвуют вейники, хвощи, осоки, а также ряд других гигромезофитов и гигрофитов, некоторые представители сахалинского крупнотравья. Мохово-лишайниковый покров заметной роли не играет, представлен лишь небольшими пятнами сфагнумов. Иногда здесь встречаются переходные варианты типов леса. При этом в составе древостоя и подроста неизменно участвуют ель аянская и пихта сахалинская, что свидетельствует, в общем, о транзитном характере этих вариантов типов леса. В аналогичных условиях, но на более плодородных почвах формируется папоротниковая группа типов леса, в которой в напочвенном покрове доминируют лесные папоротники. Леса этой группы типов являются наиболее продуктивными. Багульниковые лиственничники представлены здесь не столь внушительно, как лишайниковые и сфагновые группы типов леса, однако встречаются повсеместно. В основном они приурочены к пониженным, слабоаэрируемым и заболоченным местообитаниям, а также развиваются на сухоторфянистых почвах. Во всех случаях в подлеске в них доминируют багульники (Ledum maximum, L. hypoleucum, L. decumbens и др.), нередко в этом ярусе встречаются кедровый стланик (Pinus pumila), голубика (Vaccinium uliginosum), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), восковник пушистый (Myrica tomentosa) и др. При увеличении застойного увлажнения и снижении аэрации формируются багульниковоосоково-сфагновые, багульниково-морошково-сфагновые, кустарничковосфагновые, багульниково-пушицево-сфагновые и сфагновые типы леса и их фитоценотические варианты с более низкой полнотой и бонитетом. Кустарниковая группа типов лиственничных лесов располагается на более дренированных экотопах, чем предыдущая группа и отличается хорошо выраженным ярусом из кустарников: Betula middendorffii, Pinus pumila, Sorbus sambucifolia, Spiraea betulifolia, S. salicifolia, Rosa acicularis, Juniperus sibirica, Lonicera chamissoi и др. Отдельные фрагменты этих лесов встречаются по всему исследованному району. Вышеуказанные группы типов леса при промышленном освоении региона претерпели различные антропогенные преобразования. Общеизвестно, что Северный Сахалин является одним из крупнейших нефтегазодобывающих субрегионов Дальнего Востока России. Поиск и разведка залежей углеводородов здесь были начаты в двадцатых годах, а к промышленной разработке обнаруженных месторождений приступили в тридцатых годах прошлого столетия. С тех пор, в течение более 75 лет природные ландшафты и лесные экосистемы северной части острова находятся под постоянным техногенным воздействием, связанным с промышленным освоением запасов нефти и газа. За истекший период освоения месторождений углеводородов здесь введено в эксплуатацию более полутора тысяч скважин, построено множество насосных станций, нефтегазопроводных систем и других инженерно-коммуникационных сооружений. Кроме этого реализация в последние годы шельфовых проектов по добыче нефти и газа с участием иностранных компаний еще больше увеличила техногенную нагрузку на островные экосистемы. В рамках этих проектов уже построены два супермагистральных трубопровода, пронизывающие остров с севера на юг и с восточного побережья на западное. Введен в строй крупнейший завод по сжижению природного газа и ряд других отраслевых объектов. Безусловно, на лесные экосистемы рассматриваемой территории влияет множество других антропогенных факторов: строительство дорог и населенных пунктов, прокладка линий электропередач, рубки леса, лесные пожары, рекреационные нагрузки, геолого-геофизические изыскания, разведочное бурение нефтяных скважин и др. Одни из них напрямую связаны с деятельностью нефтегазового комплекса, а другие – опосредованно. В частности, густая сеть разведочных геофизических профилей, проложенных во взаимно перпендикулярных направлениях через каждые 0,6 – 2,0 км, охватывают всю территорию Северного Сахалина. Указанные профили шириной 10 - 15 м, с полностью ликвидированной лесной растительностью на них, активно используются в качестве дорог, следовательно, расширяют ареал доступности многих ранее нетронутых лесных экосистем и повышают вероятность возникновения лесных пожаров, а также существенно увеличивают зону влияния рекреационных нагрузок и ряда других антропогенных факторов (Красикова, Сабиров, 1999). Кроме геологоразведочных работ, на изменение первоначальной структуры зональной растительности влияют рубки леса, напрямую связанные с деятельностью нефтегазодобывающей промышленности. На каждом участке, перед установкой буровых, полностью уничтожается растительный и почвенный покровы на площади не менее 1,5 га. Густая сеть таких буровых установок, строительство подъездных дорог, прокладка трубопроводов и линий электропередач к ним, а также сооружение других объектов инфраструктуры этой отрасли привело к элиминации лесной растительности на значительных площадях Северного Сахалина. В настоящее время здесь произошло смыкание наиболее интенсивно и давно осваиваемых нефтепромысловых участков, таких как Оха-Кайган-Уркт, Эхаби-Восточный-Тунгор, Катангли-Уйглекуты, при этом исходные лесные ландшафты трансформировались в техногенные. Утечки и разливы нефти, буровых растворов, шламовых и пластовых вод привели к загрязнению почвенного покрова, самоочищение которого в условиях Севера растягивается на длительный период и тормозит естественные лесовосстановительные процессы. Вместе с этим наиболее значительную роль в трансформации коренной растительности сыграли лесные пожары (рис. 1). Разумеется, они в основном имеют антропогенное происхождение, и зачастую напрямую связаны с издержками производства нефтегазопромышленного комплекса. Наиболее вероятным и опасным источником возгораний в лесу являются постоянно горящие факелы при сжигании попутного газа. Помимо этих факелов причиной лесных пожаров служат также искры от работающих на нефтяных промыслах различных агрегатов и обслуживающей техники. За последние 25 лет наиболее крупные лесные пожары произошли именно на Севере Сахалина. В частности, в 1989 году здесь произошел катастрофический лесной пожар, когда сгорело свыше 13 млн. куб. м. леса на площади около 220 тыс. га. В 1998 году было зафиксировано 350 очагов лесных пожаров, в результате которых выгорело более 80 тыс. га лесов (Сабиров, 2009). Незначительная часть пожаров произошла по старым гарям, где еще оставалось или вновь накопилось достаточное количество горючего материала, а другая из них охватила новые, не сгоревшие ранее участки лесных земель и, следовательно, огромные площади зональных лиственничников пройдены пожарами. При этом в наибольшей степени пострадали сухие типы леса – лишайниковые и кедровостланиковые лиственничники, в которых пожары полностью уничтожили растительный и почвенный покровы. Лесные пожары слабо затронули лишь сырые сфагновые и травяные группы типов леса, не миновали их даже багульниковые типы лиственничников, особенно на сухих торфянистых почвах. Таким образом, вследствие многолетней промышленной эксплуатации месторождений нефти и газа, естественный лесной покров в значительной части Северного Сахалина трансформирован и фрагментирован. Степень трансформации отдельных участков, особенно в зоне распространения кедровостланиковых, лишайниковых и других сухих типов леса, достигает 80 - 90 %. Такие же негативные нарушения лесных экосистем наблюдается вокруг многих населенных пунктов, вдоль автомобильных дорог, в местах разработки карьеров, а также в процессе проведения других технологических работ, интегрированных с производственной деятельностью нефтегазодобывающей отрасли. Степень трансформации зональных лиственничников в северной части острова составляет в среднем 50 – 60 %. Коренные лесные сообщества сохранились главным образом в северной и южной части исследованной территории, как, например, на полуострове Шмидта и в особо охраняемых природных территориях. Список литературы Дылис Н. В. Лиственница Восточной Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1961. 210 с. Красикова В. И., Сабиров Р. Н. Современное состояние растительного покрова антропогенно-трансформированных экосистем Северного Сахалина // Наземные экосистемы острова Сахалин. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1999. С. 16 - 52. Сабиров Р. Н. Современное состояние лесов Сахалина // Состояние лесов Дальнего Востока и актуальные проблемы лесоуправления. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2009. С. 62 - 64. Усенко Н. В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока: справочная книга. Хабаровск: Издательский дом «Приамурские ведомости», 2010. 272 с. С.Н. Тарханов Институт экологических проблем Севера УрО РАН, г. Архангельск, Россия АДАПТАЦИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ СФЕРЫ ЕЛИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ МЕСТООБИТАНИЯ Известно, что под действием одного или нескольких стрессовых факторов растения испытывают комплексный адаптационный синдром. Все стрессы в конечном счете изменяют направление биохимических реакций, формируя стрессовый метаболизм [1]. Целью настоящей работы является изучение ответных реакций ели на воздействие стрессовых факторов (на примере химического загрязнения почвы компонентами отработанных буровых растворов) в условиях северной тайги. Исследования проведены в 2003-2004 гг. на Верхотинской площади месторождения алмазов им. В.П. Гриба в притундровых лесах на юге Мезенского района Архангельской области. По многолетним данным, в исследуемом районе (Соянский лесорастительный округ) среднегодовая температура воздуха составляет 0,7°С, в июле +13,9°С, в январе составляет -14,0°С. Вегетационный период начинается 22-30 мая, период активной вегетации – 20 июня – 2 июля и продолжается соответственно 126 и 78 дней. Сумма активных температур – 985°С. Безморозный период в воздухе наблюдается в течение 89 дней, на почве – 67 дней. Годовое количество осадкой 475 мм, из которых 72 % приходится на апрель-октябрь. Снежный покров устанавливается в середине октября, его высота 68 см. Заморозки прекращаются 14 июня. Развиты почвы нормального и кратковременного избыточного увлажнения: подзолы на суглинистой карбонатной и бескарбонатной морене, а также глееподзолистые, с покровом песков и супесей [2]. Было заложено 7 пробных площадей (ПП) на участках лесных ландшафтов, прилегающих непосредственно к производственной площадке на действующей (в течение 10 лет) буровой и вне зоны техногенного воздействия (на значительном удалении – до 4 км от буровых), а также 10 ПП по трансекте («экологическому профилю» от 150 м до 4,5 км от площадки месторождения) в Ручьевском лесничестве Мезенского лесхоза. Рис. 1. Карта-схема лесной растительности Северного Сахалина Участки на месторождении представлены елово-березовыми насаждениями, генетически – ельниками черничными (ПП 1, 2к, 3, 4к) и ельниками логовыми (крупнотравными) (ПП 5к, 6, 7). Насаждения черничного типа занимают приозерный плоский увал с равнинной поверхностью, со слабым уклоном на северо-восток к озеру Черному. Проточность грунтовых вод слабая, создаются условия заболачивания. Древостой имеет неоднородное вертикальное и горизонтальное строение, смешанный по составу, с небольшой численностью деревьев (500 – 700 экз./га), состоит из Picea obovata Ledeb. x P. abies (L.) Karst, Betula pubescens Ehrh., B. pendula Roth. Насаждения находятся в стадии «спелости», разновозрастные, сомкнутого полога не образуют. В травянокустарничковом ярусе встречаются типичные бореальные растения, в подлеске – можжевельник обыкновенный (Juniperus communis), некоторые виды рода ива (Salix), карликовая береза (Betula nana), рябина обыкновенная (Sorbrus aucuparia). Ельники логовые представлены участниками по лощинам в южной части кимберлитовой трубки с хорошо выраженными склонами, берущими начало непосредственно на месторождении и примыкающими к озеру Безымянному. Древесный ярус состоит из P. obovata, B. pubescens и характеризуется более или менее равномерным распределением деревьев по площади с умеренной численностью (до 700 экз./га). Древостой разновозрастный, вертикальная структура полога разновысотная, но ярусность не выражена. Насаждения находятся в стадии спелости. Элементы мезорельефа создают сток грунтовых вод и осадков, хорошую проточность избыточного увлажнения на склонах. В травянокустарничковом покрове присутствуют бореальные виды, в подлеске – ива, рябина, можжевельник, карликовая береза. ПП «экологического профиля» в районе месторождения представляют еловые, елово-березовые, березовые и лиственничные насаждения брусничного и черничного типов леса. Древостой чаще смешанный по составу, с небольшой численностью деревьев, представленных разными возрастными генерациями. Имеет чаще неоднородное вертикальное и горизонтальное сложение, без ясно выраженной ярусности. В напочвенном покрове и подлеске – типичные бореальные виды. На каждой ПП отбирали побеги с однолетней хвоей с 20 деревьев ели по методу случайной выборки с последующим формированием смешанных образцов и определением концентрации фотосинтетических пигментов (хлорофилла и каротиноидов). Экстракцию пигментов осуществляли в 96% этаноле. Оптическую плотность раствора измеряли на фотоколориметре КФК-3 при длине волн 665; 649; 440,5 нм [3]; содержания свободного пролина - по реакции с нингидрином, дающим розово-красную окраску с пролином в толуоле. Определение концентрации пролина при длине волны 490 нм [4]. Шлам отработанных буровых растворов проанализирован в соответствии с рекомендованными методами определения нефтепродуктов на приборе АН-1. Исследование солевого режима шлама проведено катионно-анионным анализом водной вытяжки из пробы шлама. Определение количества валового содержания химических элементов проводилось на атомно-абсорбционном спектрометре фирмы PERKIN ELMER модели 302 и на специализированном приборе для измерения ртути ЮЛИЯ-2. Химическое загрязнение почвы. Количество нефтепродуктов в пробе не превышает 180 мг/кг в рекомендованное значение ПДК (для нефтепродуктов) сумма минеральных веществ – 74,20; сухой остаток – 1170 мг/л; жесткость – 0,5; щелочность – 1,9; рН – 9,7; СПАВ<0,05. Результаты анализа шлама на содержание металлов (от 6 скважин) приведены в табл. 1. Таблица 1. Содержание металлов в шламе (на поверхности почвы, I декада июня 2003 г.) Пределы содержания, мг/кг As 0,5-2,.2 Ni Fe 0,5-18000 Zn Mn 1,0-550 Mo Cd 0,002-0,38 Pb Cu 0,2-39,0 Se 0,1-78,0 0,41-22,0 0,05-0,23 0,23-7,5 <0,5 Sr Al Ba Be Co 0,6-83,0 0,1-5500 2,1-68,0 0,002-0,37 0,01-6,5 V Ti Sb Si Hg 0,05-19,0 0,05-22,0 <0,5 0,5-650 0,001-0,07 В соответствии с «Временным классификатором токсичных промышленных отходов» [5] на основании полученных результатов анализа рассчитанное значение суммарного индекса токсичности К>30, т.е. шлам мало опасен, класс токсичности IV. Состав сбрасываемых подземных вод: гидрокарбонатный, магниево-кальциевый с минерализацией до 0,3 г/л. Из фотосинтетических пигментов хлорофилл наиболее уязвим при экологических стрессах. При слабом неповреждающем влиянии токсических веществ у древесных растений наблюдается новообразование хлорофилла, при сильном – торможение образования и разрушение. На территории от 10-2 до 10 км2 (локальный уровень) установлено увеличение концентрации пигментов, особенно хлорофилла (p<0,001), в ельнике черничном рядом с буровой (ПП 1,3) по сравнению с контролем (ПП 2к, 4к), а также в ельнике логовом в направлении стока отработанного бурового раствора (ПП 6) по сравнению с контрольным участком (ПП 5к), согласно табл. 2. По экологическому профилю прослеживается уменьшение относительной величины Ха/Хb однолетней хвои ели в насаждениях черничного типа с приближением к промплощадке месторождения от 670 до 220 м (табл. 3). Это позволяет говорить об увеличении емкости светособирающего комплекса (ССК), в состав которого входит хлорофилл «b». В насаждениях брусничного типа на расстоянии от 700 до 4150 м какой-либо тренд выявить нельзя. Отмечается тенденция к уменьшению отношения содержания суммы хлорофиллов а+b к концентрации каротиноидов однолетней хвои ели с приближением к буровой в насаждениях брусничного типа. Уменьшение отношения (хлорофиллы/каротиноиды) у древесных растений в зоне техногенного воздействия указывает на то, что токсиканты воздействуют не только на количественную, но и качественную сторону фотосинтеза, изменяя процессы поглощения и преобразования лучистой энергии. Таблица 2. Статистические показатели концентрации фотосинтетических пигментов однолетней хвои древостоев ели (3-я декада августа 2003 г., n = 10) ПП 1 2к 3 4к 5к 6 7 Пигменты, мг/г сырой массы Xa Статистические показатели min max x s 0,311 0,363 0,344 0,01 C.V.,% 4,3 sx 0,005 P,% 1,4 Xb 0,127 0,189 0,153 0,02 11,3 0,005 3,6 Xa+xb 0,438 0,552 0,497 0,03 6,2 0,010 2,0 Xk 0,123 0,145 0,136 0,01 4,9 0,002 1,6 Xa+b+k 0,561 0,687 0,633 0,03 5,4 0,011 1,7 Xa 0,261 0,313 0,277 0,02 5,7 0,005 1,8 Xb 0,093 0,182 0,123 0,03 22,4 0,009 7,1 Xa+xb 0,363 0,496 0,400 0,04 10,5 0,013 3,3 Xk 0,101 0,10 0,106 0,00 3,1 0,001 1,0 Xa+b+k 0,467 0,606 0,506 0,04 8,4 0,014 2,7 Xa 0,315 0,370 0,344 0,02 4,4 0,005 1,4 Xb 0,156 0,205 0,182 0,02 9,6 0,006 3,1 Xa+xb 0,511 0,549 0,526 0,01 2,6 0,004 0,8 Xk 0,110 0,132 0,121 0,01 5,6 0,002 1,8 Xa+b+k 0,632 0,668 0,647 0,01 1,9 0,004 0,6 Xa 0,260 0,293 0,278 0,01 4,1 0,004 1,3 Xb 0,123 0,167 0,138 0,01 10,4 0,005 3,3 Xa+xb 0,388 0,447 0,416 0,02 4,1 0,005 1,3 Xk 0,097 0,117 0,108 0,01 6,5 0,002 2,0 Xa+b+k 0,494 0,547 0,523 0,02 3,2 0,005 1,0 Xa 0,261 0,287 0,274 0,01 3,2 0,003 1,0 Xb 0,081 0,140 0,117 0,02 16,4 0,006 5,2 Xa+xb 0,342 0,427 0,391 0,03 7,0 0,009 2,2 Xk 0,110 0,117 0,114 0,00 2,0 0,001 0,6 Xa+b+k 0,456 0,544 0,505 0,03 5,7 0,009 1,8 Xa 0,321 0,356 0,327 0,01 3,2 0,003 1,0 Xb 0,153 0,181 0,162 0,01 5,4 0,003 1,7 Xa+xb 0,477 0,537 0,489 0,02 3,6 0,006 1,1 Xk 0,100 0,140 0,109 0,01 10,9 0,004 3,4 Xa+b+k 0,582 0,652 0,598 0,02 3,8 0,007 1,2 Xa 0,263 0,281 0,273 0,01 2,5 0,002 0,8 Xb 0,108 0,138 0,128 0,01 6,9 0,003 2,3 Xa+xb 0,372 0,419 0,401 0,01 3,7 0,005 1,2 Xk 0,100 0,112 0,106 0,01 4,8 0,002 1,6 Xa+b+k 0,472 0,531 0,506 0,02 3,8 0,006 1,3 Примечание: n – количество определений, min, max – минимальное и максимальное значения, х – среднее значение, s – стандартное отклонение, C.V.,% - коэффициент вариации, sx – ошибка среднего значения, P – точность опыта; Xaхлорофилл «а», Xb – хлорофилл «b», Xk – каротиноиды, Xa+b+k – сумма пигментов. Таблица 3.Относительные величины пигментного комплекса однолетней хвои ели разных типов лесорастительных условий (1-я декада июня 2004 г.) ПП Расстояние до буровой,м Тип леса - брусничный 220 1480 221 1220 222 830 226 700 231 1590 235 4150 238 3520 Тип леса - черничный 225 370 232 220 240 340 241 670 Xa / Xb Xa+b / Xk 2,76 2,65 2,85 2,34 2,34 2,07 2,23 4,74 3,89 3,89 3,80 4,04 4,51 4,25 2.21 1,99 2,39 2,68 4,16 4,04 3,71 3,61 Повышенное накопление пластидных пигментов в хвое ели по мере приближением к промплощадке месторождения в насаждениях черничного типа можно рассматривать как приспособительную реакцию и развитие компенсаторных механизмов, направленных на противодействие техногенному стрессу. Таким образом, пигменты играют роль защитных веществ, препятствующих возникновению более глубоких повреждений фотосинтетического аппарата. Особую роль при адаптации растений к стрессам отводят аминокислотам, которые представляют в растении небелковую форму азота и играют важную роль в метаболизме, участвуя в синтезе ферментов, белков, органических кислот. Изменение их содержания позволяет оценить соотношение процессов синтеза и распада белков при воздействии фитотоксикантов. Аккумуляция пролина считается типичным стрессовым ответом растений на воздействие различных факторов при водном и солевом стрессах. Многие исследователи отмечают повышение содержания пролина при действии поллютантов различного происхождения и отсутствии видимых симптомов повреждений растений при воздействии концентрации ртути [6]. Дополнительное внесение в почву тяжелых металлов приводит к повышенному содержанию свободного пролина в хвое сосны. Предлагается исследовать его в качестве неспецифического индикатора стрессового состояния древесных растений. По нашим данным, при видимых симптомах ослабления деревьев отмечено устойчивое снижение (по разным повторностям опыта) на пробных площадях ПП 6, 7 (лощина), по сравнению с контролем (ПП 5к). Повышение концентрации пролина в ельнике черничном, произрастающем по границе с производственной базой месторождения, у буровой (ПП 1,3) по сравнению с контролем (ПП 2к,4к) может свидетельствовать о перестройке в белковом комплексе и развитии защитных реакций деревьев в ответ на умеренное воздействие техногенных факторов (табл. 4). Таблица 4. Концентрация свободного пролина в однолетней хвое древостоев ели ПП 1 2к 3 4к 5к 6 7 Содержание пролина, мкг/г сыр. в-ва повторности 70,5 28,3 40,8 37,1 41,3 23,7 12,6 152,4 25,1 74,6 10,7 33,0 14,9 20,5 64,4 56,6 161,7 18,6 35,7 26,0 18,6 среднее значение 95,77 36,67 92,38 22,16 36,67 21,54 17,22 Можно полагать, что при сравнительно длительном (десять лет) химическом загрязнении почвы отработанными буровыми растворами (нефтепродуктами, ароматическими углеводородами, тяжелыми металлами и др.), а также, возможно, и воздействии сбрасываемых минерализированных подземных вод (солей) в условиях крайне северной тайги (притундровые леса) ель (Picea obovata Ledeb. x P. abies (L.) Karst.) реагирует на стресс развитием устойчивости, что подразумевает физиолого-биохимические изменения, требующиеся для снятия или ослабления стресса. Из трех основных стратегий устойчивости, вероятнее всего, при такого рода стрессе действует наиболее распространенная стратегия – выработка защитных механизмов, связанных с изменением в метаболизме ели. Химическое загрязнение почвы на локальном уровне в течение ряда лет изменяет направление биохимических реакций, формируя стрессовый метаболизм [1]. Этот тип механизма связан как с генетической адаптацией, так и является приспособительным, поскольку формируется под влиянием стресса и природных факторов. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Список литературы Судачкова Н.Е. Состояние и перспективы изучения влияния стрессов на древесные растения /Н.Е. Судачкова // Лесоведение. -1998. – № 2.С. 3 – 9. Семенов Б.А. Притундровые леса европейской части России (природа и ведение хозяйства)./ Б.А Семенов, В.Ф Цветков, Г.А Чибисов, Ф.П. Елизаров -Архангельск, 1998. - 332 с. Шлык А.А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биологические методы в физиологии растений / А.А. Шлык М.: Наука, 1971. - С. 154 – 170. Bates L.S., Waldren R.P., Teare J.D., Rapid determination of free proline for water-stress studies // Plan and Soil. 1973.- Vol. 39. - № 1. - P.205 – 206. Временный классификатор токсичных промышленных отходов. – М.: Минздрав СССР. Инструкция № 4286-87, 1987. Ferreira C., Lopes Vieira C., Azevedo H., Calderia G. The effects of high levels of Hg on senescence, proline accumulation and stress enzymes activities of maize plants //Agrochimica.- 1998.-Vol. -42. № 5.- P. 208 – 218. С.В. Третьяков1, С.В. Коптев1, А.А. Бахтин1, Р.В. Сунгуро2, С.А. Демиденко1, А.А. Горбунов1 1 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г.Архангельск, Россия svt@atknet.ru 2 Северный НИИ лесного хозяйства, г.Архангельск, Россия Sungurov@ptl-arh.ru ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСТАВЛЕНИЯ НА КОРНЮ ЛИСТВЕННЫХ ДЕРЕВЬЕВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СПЛОШНЫХ РУБОК В СРЕДНЕТАЕЖНЫХ СМЕШАННЫХ НАСАЖДЕНИЯХ С ПОДРОСТОМ ХВОЙНЫХ ПОРОД Устойчивое управление лесами предусматривает гармонию экологических, экономических и социальных аспектов ведения лесного хозяйства и лесопользования. В процессе сплошнолесосечного лесопользования, наиболее распространенного в многолесных районах России, должно сохраняться биологическое разнообразие лесных экосистем. Идеальным вариантом считается ландшафтно-экологическое планирование территории (Валлениус, 2000; Ильчуков, 2006). Выявление лесов, имеющих высокое природоохранное значение и разработку экологического каркаса территории наиболее целесообразно проводить одновременно с лесоустройством (Паутов, Перчаткин, Шушарин, 2006). Ведение лесного хозяйства и лесопользования необходимо вести с учетом тех требований, которые предъявляются к особо охраняемым территориям (ООПТ), например, заказник Нижневишерский, выделенный на территории Красновишерского лесничества Пермского края (Бузмаков и др., 2004). На территории эксплуатационных лесов, подвергающихся воздействию в виде рубок, необходимо обеспечить сохранение элементов биологического разнообразия, использовать такие способы лесозаготовки и технологии, которые имитируют естественную динамику лесных экосистем (Ярошенко, 2004; Мариев, 2006). Сохранение биологического разнообразия лесных экосистем подвергающихся антропогенному воздействию регламентируется действующим лесным законодательством России и международными соглашениями, в которых участвует Российская Федерация. Лесопользователи руководствуются этими документами, и реализуют их в своей практической деятельности. Предприятия лесопромышленного комплекса, при проведении добровольной лесной сертификации особое внимание уделяют вопросам экологии (Предложения по экологической политике .., 2003). Это, наряду с экономическими и социальными аспектами, является неотъемлемой частью Принципов и Критериев Лесного Попечительского Совета (Российский национальный стандарт, 2008). Как экологическая система лес постоянно развивается, и в нем происходят процессы изменения, прироста и отпада (гибели) части деревьев. Этот процесс получил название «динамика лесных экосистем». Экологи считают, что естественная динамика лесных экосистем происходит под воздействием огня (пирогенная динамика) и без воздействия огня (вывальная динамика). При проведении лесопользования необходимо стремиться к сохранению отдельных элементов лесных экосистем, которые будут способствовать их более быстрому восстановлению. Основным способом лесовосстановления в условиях Урала является естественное. По данным Н.А. Луганского и др.(1996) в регионе естественное лесовосстановление является основным, поэтому сохранение подроста является неотъемлемой частью лесопользования. Оставление на корню части исходного древостоя имитирует естественную динамику лесных экосистем. В древостоях пройденных сплошной рубкой обычно отсутствуют крупные старые хвойные и лиственные деревья, что недопустимо (Девственный лес, 1997). Оставление крупных старых лиственных деревьев осины и березы, крупных деревьев кедра (сосны), подроста и тонкомера ели: способствуют сохранению микроклимата на вырубке, так как при сплошной рубке микроклимат меняется коренным образом. Сохраняет санитарногигиенические, водоохранные и защитные свойства леса. Оставление на корню части исходных древостоев не является принципиальным вопросом с точки зрения лесоводственных приемов, применяемых в нашей стране. По всем лесоводственным требованиям всегда на корню оставлялись семенные деревья (они после выполнения ими лесохозяйственных функций подлежали рубке). Сохранялся подрост деревьев хозяйственно ценных пород. В Пермском крае решением органов государственной власти разрешено оставлять тонкомер ели толщиной до 12 см. Оставление кедра во время проведения рубки древостоя и запрет на рубку насаждений с преобладанием кедра (более 3 единиц в составе), как ценной древесной породы для местного населения и фауны лесов. В Архангельской области решением органов власти подобные ограничения накладывались ранее на рубку лиственницы (более 3 единиц в составе), как редкого для данных условий растения. Не подлежат рубке деревья, кустарники и лианы других ценных и редких пород и ценных объектов, в том числе занесенных в Красную книгу Российской Федерации и красные книги субъектов Российской Федерации (Правила заготовки древесины, 2011). При проведении сплошных рубок, деревья, кустарники и лианы указанных пород должны оставляться вместе с небольшими куртинами других сопутствующих пород. Допускается рубка деревьев, кустарников и лиан указанных пород только по их санитарному состоянию и, в виде исключения, рубка, связанная с переводом в установленном порядке лесных земель в нелесные при добыче полезных ископаемых, прокладке линейных сооружений, расчистке земель лесного фонда под строительство зданий и сооружений, а также в иных случаях на основании решений органов государственной власти субъектов Российской Федерации, согласованных с органом управления лесным хозяйством и органами охраны окружающей природной среды (Лесной кодекс…, 2006). Решение об оставлении части деревьев на корню для имитации естественной динамики древостоев производится в тех случаях, если это не ведет к деградации древостоев и лесной экосистемы в целом с экологической и хозяйственной точки зрения, не противоречит естественной лесной динамике лесных экосистем, не наносит ущерб сложившимся традициям природопользования местного населения. Подобные рубки, при которых остаются на корню лиственные, тонкомер и подрост хвойных и фаутные деревья, получили в отечественной практике название условно-сплошных рубок. В начале прошлого века переход от приисковых выборочных к сплошным рубкам происходил через условно-сплошные рубки, которые считались более прогрессивными. Положительными моментами условно сплошных рубок можно считать сохранение в процессе рубки лесной среды, особенно по сравнению с большими по площади лесосеками, биологического разнообразия, присущего хвойным экосистемам. Снижается задернение почвы или зарастание площади вырубок видами не характерными для лесных экосистем, предотвращается заболачивание территории, смена пород за счет полного сохранения в жизнеспособном состоянии оставленного после рубки тонкомера и подроста хвойных пород. Возможно получение большого количества хвойной древесины по сравнению с выборочными рубками. Увеличивается прирост молодняка и тонкомера ели. В раннем возрасте ель растет медленно, а с 20-30 лет наступает фаза большого роста, когда она начинает интенсивно расти вверх. При совпадении сроков условно-сплошной рубки с этим возрастом наблюдается усиленный рост тонкомера и подроста, и древостой довольно быстро приспевает к рубке. В качестве недостатков условно-сплошных рубок можно отметить (Мелехов, 1989): - потери части оставленных деревьев из-за ветровала и бурелома, смена хвойных на лиственное насаждение, так как остается лиственный древостой на вырубке; - оставление на вырубке большого количества деревьев повышает пожарную опасность; - усложнение работы техники и проведения лесокультурных мероприятий. Недостатки условно сплошных рубок, в свое время вызвали необходимость их запрета. В тоже время они проводились и проводятся. Так, в 1980 г. ими была пройдена площадь в 250 тыс. га и заготовлено 20 млн. м3 древесины (Белов, 1983). Критикуя в целом недостатки условносплошных рубок А.В. Побединский (1973) отмечал, что сомкнутость полога на переувлажненных почвах после их проведения должна быть не ниже 0,4 для предотвращения ветровала и бурелома, при наличии тонкомера и подроста. На объектах исследования отмечена слабая зависимость количества подроста от количества оставленных на вырубке деревьев (общий коэффициент корреляции для всех объектов – 0,27). На отдельных объектах коэффициент корреляции достигал 0,82. В большей степени данное явление обусловлено технологическими особенностями проведения лесозаготовительных операций. Доля благонадежного подроста (ББ+БД) составляет на различных участках от 68 до 95 %. Категория ББ – от 30 % до 95 %. Причем на лесосеках более ранних лет доля благонадежного подроста отмечена выше – в среднем 95 – 96 % (возможно влияние субъективного фактора, так как для выделения данных категорий подроста нет строгих критериев). На разных учетных площадках в пересчете на 1 га оставлено 2 – 3 (на отдельных учетных площадках получилось до 7 тысяч) тысячи штук подроста различных пород. Изменчивость признака достаточно высокая. В среднем на одной учетной площадке 20 * 20 метров оставлено 30 ± 2 штуки благонадежного подроста ели (минимум – 1, максимум – 90). Тем не менее, совокупность является однородной, хотя и асимметричной. Для подроста всех пород цифры несколько выше: в среднем оставлено 50 ± 3 (от 13 до 195) штуки подроста. Небольшое количество оставленных деревьев, как ели, так и всех других древесных пород вместе взятых не оказывают существенного влияния на количество сохраненного подроста. С нарастанием числа оставленных деревьев их влияние усиливается. Это говорит о том, что для существенного лесоводственного влияния количество оставляемых деревьев разных размеров и пород должно быть существенным – по 6-12 на площадке размером 20х20 м или 150-300 штук на гектар межволочного пространства. С учетом площади волоков эта цифра в целом уменьшится на 10-15 %. Список литературы Белов С.В. Лесоводство. Учебное пособие для вузов. – М.: Лесн. пром-сть, 1983. – 352 с. Бузмаков С.А. Ландшафтный заказник «Нижневишерский». ООО «Изд-во «Мобиле», Пермь, 2004. – 58 с. Валлениус П. Планирование участков лесовозобновления в Финляндии Лесовозобновление на Европейском Севере: матер. финляндско-российского семинара по лесовосстановлению (Вуокатти, Финляндия, 28.9 – 2.10.1998). Бюллетень науч.-иссл. института леса Финляндии. 2000. С. 47 – 53. Девственный лес под угрозой в Финляндии. Metsahallitus. Лесная служба Финляндии, Типография ЛСФ. Ванта. 1997 – 15 с. Ильчуков С.В. Лесовосстановительные процессы в среднетаежных ландшафтах Прилузского лесхоза Республики Коми. Матер. междун. науч.техн конфер. «Современные проблемы устойчивого управления лесами, инвентаризации и мониторинга лесов», СПб.: ФГУП «Севзаплеспроект», 2006, С. 141 - 148. Лесной кодекс Российской Федерации от 4 декабря 2006 г. № 200 – ФЗ. [Текст] / Принят Государственной думой 8 ноября 2006 г. www.rosleshoz.gov.ru. Обращение 20.02.2012. Луганский Н.А., Залесов С.В., Шавровский В.А. Лесоводство: учебное пособие. Уральская. лесотехн. академия, 1996 – 320 с. Мариев А.Н. Предложения по организации системы сохранения биологического разнообразия: матер. междун. науч.-техн конфер. «Современные проблемы устойчивого управления лесами, инвентаризации и мониторинга лесов». СПб.: ФГУП «Севзаплеспроект», 2006. - С. 398-399. Мелехов И.С. Лесоведение.- 1989; - 303 с. Паутов Ю.А., Перчаткин П.А., Шушарин А.П. Планирование лесного хозяйства в режиме устойчивого управления лесами. Опыт модельного леса Прилузье: матер. междун. науч. - техн конфер. «Современные проблемы устойчивого управления лесами, инвентаризации и мониторинга лесов», СПб.: ФГУП «Севзаплеспроект», 2006. С. 400 - 401. Побединский А.В. Рубки и возобновление в таежных лесах СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1973. – 200 с. Правила заготовки древесины. Утверждены приказом Рослесхоза 30 августа 2011 г. www.rosleshoz.gov.ru. Обращение 20.02.2012. Предложения по экологической политике промышленных компаний в области лесопользования и лесообеспечения. Всемирный фонд дикой природы. М.: WWF, 2003. – 90 с. Российский национальный стандарт добровольной лесной сертификации по схеме лесного попечительского совета. (Аккредитован 11.11.2008). www.fsc.ru Обращение 20.02.2012. Ярошенко А.Ю. О сохранении биологического разнообразия при промышленных рубках леса. Лесной бюллетень, 2004. № 2 (25), С. 14 – 24. А.Л.Федяев, 1С.Ю. Бирюков2 1 ООО «Наш сад» alkaxest@yandex.ru; alex.aldebarov@yandex.ru. 2 Институт экологических проблем Севера УрО РАН, г. Архангельск, Россия syubir65@yandex.ru ИСТОЧНИКИ МАТЕРИАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ БИОРЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТВАЛОВ КОЖИМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА Сбалансировать прагматический подход и духовно-нравственные ценности взаимодействия с природой, перейти от антропоцентрического экологического сознания к экоцентрическому – таковы задачи нынешнего и последующих поколений Человечества. Рациональное использование природных ресурсов, восстановление и реабилитация нарушенных природных ландшафтов непреложное условие гармоничного взаимодействия с Природой. Актуальность биологической рекультивации, и реабилитации техногенно нарушен-ных земель на северном фасаде европейской части России очевидна. Это серьезная экологическая задача. В крайне северных широтах площадь земель, требующая проведения мероприятий по снижению антропогенного воздействия, осуществлению реабилитационных мер составляет миллионы гектар. Особенно актуально восстановление нарушенных территорий в период нарастающего экологического кризиса. Сочетание негативных техногенных и природных факторов в ряде случаев приводят к катастрофическим последствиям. Следовательно, на подобные территории следует обратить внимание в первую очередь. Опыт биологической рекультивации техногенно нарушенных территорий Приполярного Урала показывает, что наиболее целесообразно проводить лесохозяйственную рекультивацию посадкой деревьев основного полога и подлесочных пород (Бирюков, Федяев, 2005; Федяев, Бирюков, 2006). Одновременно формировать напочвенный покров посевом травосмесей и посадкой лекарственных растений. (Дегтева, Штейнер, 1991; Дегтева, Симонов, 1991). В условиях крайнего Севера формирование напочвенного покрова обеспечивает процессы почвообразовании, ускоряет восстановление биоценозов. (Арчегова, 1995; 1998: Арчегова, Котелина, Турубанова, 1996; Дегтева, Штейнер, 1991; Дегтева, Симонов, 1991). Особый интерес представляет выращивание ценных лекарственных растений с высоким содержанием биологически активных веществ (Федяев, Бирюков, 2010; Чуракова, и др., 2010). Затраты на проведение работ в зависимости от технологических схем, почвенно-грунтовых и микроклиматических условий рекультивируемых площадей могут составить от 100 тысяч до 7 миллионов рублей на 1 га рекультивируемой площади (табл. 1). Таблица 1. Вариант расчета затрат на проведение биологической рекультивации Перечень затрат Приобретение: - Саженцы хвойных пород - Саженцы кустарников - Корневища лекарственных растений - Семена трав - Биогумус Расходы на оплату труда Накладные расходы Плановые накопления Всего: Един. изм. Количество Цена, руб. шт. шт. шт. кг кг 1200 1800 30000 250 1900 % % 18 12 56 73 12 230 23 Стоимость, тыс. руб. 67 131 360 58 48 660 1056 159 2534 Проведение мероприятий по ликвидации антропогенного воздействия на лесные биоценозы сопряжено не только с экономическими затратами. При комплексной лесохозяйственной рекультивации непосредственно на рекультивируемых площадях возможно (табл. 2,3) получение посадочного материала, плодовоягодной продукции. На третий – пятый годы возможен сбор урожая с высоким содержанием биологически активных веществ, высаженных ценных лекарственных растений. Поэтому целесообразно организовать опытнопромышленное, промышленное выращивание родиолы розовой и пиона уклоняющегося наряду с другими ценными лекарственными растениями, организовать производство и реализацию биологически активных препаратов. Таблица 2. Расчет выгонки посадочного материала Наименование Ед. Возраст, Время Количество Цена, Стоимость, изм лет выращивания руб. руб. Укоренение саженцев хвойных с открытой корневой системой Ель сибирская шт. 3-5 1 год 5000 56 280000 Лиственница Сукачева шт. 3-5 1 год 5000 56 280000 Можжевельник сиб. шт. 3-5 1 год 5000 56 280000 Итого 15000 840000 Укоренение черенков, саженцев декоративных, плодово-ягодных кустарников Смородина красная шт. 1 1 год 5000 73 365000 Ива прутовидная шт. 1 1 год 5000 60 300000 Ива козья шт. 1 1 год 5000 60 300000 Курильский чай шт. 1 1 год 1000 73 73000 Жимолость шт. 1 1 год 2000 73 146000 Шиповник шт. 1 1 год 1500 60 90000 Итого 19500 1274000 Выращивание сеянцев хвойных с открытой корневой системой Ель сибирская шт. 2 2 года 15000 56 840000 Лиственница Сукачева шт. 2 2 года 15000 56 840000 Можжевельник сибирский шт. 2 2 года 15000 56 840000 Итого 45000 2520000 Укоренение саженцев хвойных с закрытой корневой системой Ель сибирская шт. 3-5 1 год 5000 280 1400000 Лиственница Сукачева шт. 3-5 1 год 5000 280 1400000 Можжевельник сиб. шт. 3-5 1 год 5000 280 1400000 Итого 15000 4200000 Укоренение черенков, саженцев декоративных, плодово-ягодных кустарников с закрытой корневой системой Смородина красная шт. 1 1 год 5000 365 1825000 Ива прутовидная шт. 1 1 год 5000 180 900000 Ива козья шт. 1 1 год 5000 180 Курильский чай шт. 1 1 год 1000 365 Жимолость шт. 1 1 год 2000 365 Шиповник шт. 1 1 год 1500 300 Итого 19500 Выращивание сеянцев хвойных с закрытой корневой системой Ель сибирская шт. 2 2 года 5000 280 Лиственница Сукачева шт. 2 2 года 5000 280 Можжевельник сиб. шт. 2 2 года 5000 280 Итого 15000 Всего 114000 900000 365000 730000 450000 5170000 1400000 1400000 1400000 4200000 18204000 Таблица 3. Расчет получения ягодной продукции с 1 га рекультивируемой площади на 3-й год после посадки Вид растений Жимолость Красная смородина Итого: Количество Урожай- Сбор растений ность, г ягод, кг 1000 560 500 800 760 608 Цена, руб. 150 120 Стоимость, тыс. руб. 84 73 157 Расчет получения лекарственного сырья с 1 га рекультивируемой площади на 5-й год после посадки приводится в таблице 4. Таблица 4. Расчет получения лекарственного рекультивируемой площади на 5-й год после посадки Наименование Количество Вес Количество растений корневища, лек. сырья, г кг Родиола розовая 10000 50 500 Пион уклоняющийся 10000 120 1200 Горец змеиный 10000 30 300 Итого лекарственного сырья сырья с 1 га Цена, руб. за 1 кг Стоимость, тыс. руб. 15000 12000 6000 7 500 14 400 1800 23 700 Для осуществления биорекультивации целесообразно организовать производство биогумуса, используя популяции дождевых червей. При технологически выверенной организации этого производства можно уже в первый год полностью обеспечить потребности биоудобрений для питания рекультивируемых растений, кроме того получить дополнительную ценнейшую биопродукцию для реализации. Дождевые черви - уникальный источник биологически активных веществ (Федюкин, и др., 2004). Таблица 5. Возможная выработка продукции (м3) при освоении свежих горельников в объеме 3000 м3/год комплексной бригадой Наименование Пиловочник Рудстойка Балансы Жерди Дрова Шпальник Обрезной пиломатериал Отходы Всего продукции Цена, руб. 1800 1300 750 700 560 4200 5300 100 Объем, м3 320 600 475 107 499 239 460 220 Стоимость, тыс. руб. 575 780 355 75 279 1004 2438 22 5 530 Как правило, вблизи отработанных полигонов и промплощадок геологодобычных работ встречаются насаждения, поврежденные лесными пожарами. Оценка товарной структуры (табл. 5) показывает, что при переработке древесины горелых лесов возможно получение качественных пиломатериалов, круглого леса, дров. Экономически эффективно производство продуктов пиролиза (табл. 6). Таблица 6. Перечень продукции при пиролизе 2000 м3 древесины старых горельников Наименование Древесный уголь Древесная смола Скипидар Генераторный газ Метиловый спирт Всего продукции Ед. изм. т т т м3 т Цена, руб. Объем 12000 380000 115000 3000 12000 460 100 60 4.6 12 Стоимость, тыс. руб. 5 520 38 000 6900 13.8 144 50 578 При хорошо продуманном осуществлении природоохранных мероприятий возможно получение дополнительных товарно-материальных ценностей за счет организации сбора, переработки и реализации дикорастущих и культивируемых ягод (табл. 7). Кроме того эффективен сбор и переработка грибов. Таблица 7. Расчет заготовки ягодной продукции на территории, прилегающей к объектам биологической рекультивации Наименование Морошка Черника Голубика Клюква Брусника Итого Объем, кг 25000 35000 10000 25000 35000 130 000 Цена, руб. 180 90 120 100 70 Стоимость, тыс. руб. 4500 3150 1200 2500 2450 13 800 Финансовый анализ показывает, что при развитии комплексной программы лесохозяйственной рекультивации трудовой коллектив малого предприятия численностью до 30 человек может успешно развиваться на принципах хозяйственной самоокупаемости. Создавать товарноматериальные ценности, востребованные на отечественном и зарубежном рынках в объеме от 30 до 100 миллионов рублей в год. При рентабельности производства в 20-25 %, можно успешно покрывать расходы на рекультивацию в размере от 1 до 8 миллионов рублей собственными средствами (табл. 8). Таблица 8. - Возможные источники покрытия расходов на рекультивацию отработанных полигонов Наименование Лесопродукция Продукция пиролиза Лекарственное сырье Дикорастущие ягоды Культивируемые ягоды Посадочный материал Итого Величина дохода, Прибыль (23%), Средства, на рекутыс. руб. тыс. руб. льтивацию, тыс. руб. 5 530 1 272 356 50 578 11 633 3257 23 700 5 451 1526 13 800 3 174 889 150 35 10 6000 1380 386 93 758 21 564 6424 Совершенно очевидно, что для развития комплексной программы лесохозяйственной рекультивации требуется стартовый капитал денежные ресурсы и высокотехнологичное современное оборудование. Причем чем значительнее и масштабнее инвестиции в развитие программы комплексной рекультивации, тем выше экономический эффект, и быстрее окупаемость вложенных ресурсов. В настоящее время мероприятия по восстановлению техногеннонарушенных территорий проводятся лишь на незначительных площадях В значительной степени из-за недостатка материально-денежных ресурсов. Поэтому возможность осуществления мероприятий на принципах самофинансирования, позволит увеличить внимание предпринимателей к данной теме. Воспроизводство природных ресурсов может быть рентабельным, приносить реальную прибыль. Список литературы Арчегова, И.Б. Экологические особенности почвообразования и схема биологической рекультивации на Крайнем Севере России: автореф. дис. … д-ра биол. наук / И.Б. Арчегов. – М.: Ин-т Биологии Коми АЦ УрО РАН, 1995. – 58 с. Арчегова, И.Б. Эффективная система природовосстановления – основа перспективного природопользования на Крайнем Севере (Сер. «Науч. докл.»./ Коми НЦ УрО РАН. Вып.412) / И.Б. Арчегова. – Сыктывкар, 1998. – 12 с. Арчегова, И.Б. Возобновление биологического разнообразия на техногенных территориях Севера в процессе ускоренного природовосстановления / И.Б. Арчегова, Н.С. Котелина, Л.П. Турубанова // Биологическое разнообразие антропогенно трансформированных ландшафтов европейского Северо-Востока России (Тр. Коми НЦ УрО РАН №149). – Сыктывкар, 1996. – С. 59-69. Бирюков С.Ю. Сосна скрученная на отработанных полигонах Кожимского месторождения золота / С.Ю. Бирюков, А.Л. Федяев // Экологические проблемы Севера. – Архангельск: АГТУ, 2005. – С. 171174. Дегтева, С.В. Разработка оптимальных приемов биологической рекультивации отвалов отработанных россыпей Кожимского месторождения / С.В. Дегтева, Е.И. Штейнер //Освоение Севера и проблема рекультивации. Тез. докл. – Сыктывкар, 1991. – С. 63-64. Дегтева, С.В. Ренатурализация растительности на отвалах отработанных россыпей Приполярного Урала и оценка возможных способов их фиторекультивации / С.В. Дегтева, Г.А. Симонов //Освоение Севера и проблема рекультивации. Тез. докл. – Сыктывкар, 1991. – С. 6566. Федюкин, В.С. Дождевой червь – сокровищница природы, или в мире инноваций / В.С. Федюкин, С.В. Фартуков, С.А. Чубатова., А.С. Голубков, А.В. Шаланда, Е.П. Сурова, И.В. Шолохов // Дождевые черви и плодородие почв // Мат. 2-й межд. науч.-практ. конф. – Владимир, 2004. – С. 46-47. Федяев, А.Л. Биологическая рекультивация нарушенных земель Кожимского месторождения золота / А.Л. Федяев, С.Ю. Бирюков // Освоение Севера и проблемы природовосстановления: Мат-лы VI междунар. конф. – Сыктывкар: ИБ Коми НЦ, 2006. – С. 100-107. Федяев, А.Л. Лесохозяйственная рекультивация отработанных полигонов Кожимского месторождения золота Приполярного Урала / А.Л. Федяев, С.Ю. Бирюков // Экология арктических и приарктических территорий: Мат-лы междунар. симпоз. (Архангельск, 6-10 июня 2010 года). – Архангельск: ИЭПС, 2010. – С. 442-444. Федяев, А.Л. Микроклиматические, эдафические особенности выращивания родиолы розовой (Rhodiola rosea L.) на техногенно нарушенных территориях приполярного Урала А.Л ./Федяев., С.Ю. Бирюков // Ученые записки института сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ Т.18 вып. 2 В. Новгород: НовГУ, 2010. С. 79-82. Чуракова, О.В. Практическая целесообразность выращивания редких лекарственных растений на отработанных полигонах Кожимского месторождения золота / О.В. Чуракова, А.Л. Федяев. С.Ю. Бирюков, И.Ф. Пономарева // Ученые записки института сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ. В. – Новгород: НовГУ, 2010. – Т. 18, – Вып. 2. – С. 86-90. И.В. Цветков Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия zap561@mail.ru ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ КРАЙНЕГО СЕВЕРА В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ ТЕХНОГЕННОГО ПРЕССА Известны трудности оценки воздействия на лесные экосистемы аэротехногенного загрязнения. Задача усложняется при неустойчивости уровней воздействия, когда нагрузки эмиссий вредных веществ изменяются во времени. В таких условиях одноразово выявленные показатели жизненности фитоценозов (при любой продолжительности пресса эмиссий поллютантов) не будут отражать истинного положения дел. В условиях изменяющихся со временем нагрузок загрязнения невозможно прогнозировать развитие ситуаций, тем более в разных пунктах зоны рассеивания поллютантов (Цветков, Цветков, 2003, 2012). Многолетними исследованиями установлено, что историю работы медно-никелевого комбината (г. Мончегорск, Мурманская область) можно представить как состоящую по меньшей мере из семнадцати 2-6(10) летних периодов (рис. 1), где главный компонент атмосферных выбросов (соединения серы, в основном SO2) составляет в среднем 85 % . Рис 1. Динамика выбросов сернистого газа на комбинате «Североникель» (по разным источникам). Специалистам известно, что остальная часть выбросов в определенной мере постоянно изменялась, в связи с различного рода технологическими добавками, используемыми при получении руды, шламовых материалов. По свидетельству ученых, в составе выбросов обычно много пыли металлов (никель, медь, кобальт и редкоземельных), а также пыли карбонатного состава. Характерно присутствие соединений мышьяка, окислов азота, железа, углерода и др. элементов. Наиболее существенные изменения в атмосферных выбросах, главным образом по содержанию серы и тяжелых металлов, происходили при разном составе руд. Реконструированные значения средних за год концентраций сернистого газа в атмосфере (мкг/м3 )и средние годовые нагрузки (кг/га год) на части пробных площадей показаны на рис 2. На изменения состава поллютантов оказывали влияние также изменения в технологиях работы ведущих цехов, прежде всего плавильного и рафинеровочного. В деятельности комбината выделены периоды с разной эффективностью работы системы очистных сооружений. Несколько лет работал сернокислотный цех, который утилизировал около 25 % объемов выбросов сернистого газа. Исследования показали, что помимо аэрогенного загрязнения на природу оказывали воздействие и другие антропогенно-техногенные факторы, дестабилизирующим влиянием на экосистемы которых нельзя пренебрегать. 500 450 400 мкг/куб.м 350 300 250 200 150 100 50 0 1940 1960 1968 1976 1986 1990 1996 2007 Годы 12-86 5/86 2а-86 2/86 1-85 3/86 1/85 500 450 400 кг/га в год 350 300 250 200 150 100 50 2010 2007 2001 1996 1993 1990 1988 1986 1981 1976 1972 1968 1965 1660 1950 1940 0 Годы 12-86 5/86 2-86 2/86 30-86 3/86 1/85 Рис 2. Динамика среднесуточных концентраций, мкг/м3 (вверху) и годовые дозы поступлений сернистого газа, кг/га (внизу) транзитом в насаждения пробных площадей по «переломным» годам в изменении объемов выбросов. Одновременно со строительством и первыми десятилетиями работы комбината в регионе осуществлялись масштабные рубки леса. Для строительства города и поддержание многочисленных дорог-гатей. Бараки рабочих поселков с населением в несколько тысяч человек отапливались дровами. Применялись сплошнолесосечные рубки, объемы которых ограничивались лишь мощностями лесозаготовительного цеха. Сведение лесов на склонах гор изменяло распределение эмиссий вредных веществ. Практика показывает, что на каждых трех –четырех лесосеках при очистке мест рубки возникали пожары. Огонь довершал разрушительное влияние техногенеза, с первых пожаров в окрестностях комбината началась эрозия почв. С ростом объемов выбросов поллютантов возрастала горимость растительных сообществ, поскольку в лесах резко увеличился опад горючего материала. За последние 40 лет все местообитания сосновых лесов в районе пройдены пожарами 3 - 5 раз. Росли темпы эрозии, площади валунных полей, рудников, техногенных коммуникаций. На огромных пространствах обнажилось скальное основание геологического цоколя. Не прекращается рост карьеров, отвалов камня, свалок. К воздействию эмиссий из труб добавляется бытовое и техногенное загрязнение. Не прекращается пресс механических неупорядоченных нагрузок и рекреации. Все это не благоприятствует существованию растительности в регион, прежде всего лесной. Со временем, с увеличением мощностей комбината и его инфраструктуры состояние растительного покрова в районе его деятельности закономерно ухудшалось. Увеличивалась площадь очага воздействия на лес. В конце 80 годов прошлого столетия площадь техногенных пустынь вокруг комбината достигла 20 тысяч га (Болтнева и др., 1982). Исследования показали, что изменения растительности были весьма неоднородными. Прежде всего, объектами воздействия на разных этапах работы комбината оказывались лесные сообщества на разных этапах онтогенеза, в том числе коренные (квазиклимаксовые) сообщества, молодняки разного породного состава в разных условиях местообитания и обезлесенные участки вырубок и гарей. Имели значение различия в нагрузках загрязнения при разном удалении насаждений от источника промвыбросов, а также различия в степени «открытости-закрытости» их по отношению к факелам основных направления. Сказывались различия в размещении местообитаний на склонах разной экспозиции и высоты над у.м. Наибольшей уязвимостью отличаются стровозрастные насаждения хвойных пород, а большей устойчивостью к комплексу техногенных факторов – молодые сообщества лиственных древесных пород. Инвентаризации нарушенных земель (1977-78 гг., и 2005(06)-2010 гг.) выявили большое разнообразие производных хозяйственноэкологических категорий нарушенных земель. Среди экосистем, отличающихся пониженной толерантностью, на первом месте квазиклимаксовые экосистемы хвойных в плакорных условиях (типы леса лишайниковой вересковой групп). Самым высоким жизненным потенциалом при прочих равных условиях характеризовались насаждения лиственных пород в травяных условиях произрастания. Различия в устойчивости экосистем к прессу техногенеза, изменчивость уровней дестабилизирующего влияния в пространстве и во времени обусловили большое разнообразие хозяйственно-экологических категорий нарушенных земель. Выявились большие различия в чувствительности к эмиссиям и комплексу воздействия в связи с сочетаниями факторов. Закономерности техногенных синузий растительности дигрессивного направления весьма неоднородны. В связи с изменениями состоянии растительности и почв во времени при изменениях нагрузок, производные хозяйственно-экологические категории нарушенных земель (поврежденные в разной степени сообщества, редины, пустыри, пустоши, пустоши-редины и др.) образовывали сукцессии разной направленности: дигрессивные, восстановительные (оздоровительные). В генерализованном виде изменения направлений сукцессий показаны в виде разнонаправленных «круговоротов» (рис 3). Выявлено несколько генерализованных типов дигрессивных сукцессии, различающихся темпами повреждения, трансформации и гибели растительных сообществ, направлениями разрушения экосистем. Под влиянием эмиссий поллютантов коренные ельники вороничные полностью гибнут, через 30 - 40 лет, а через 60 - 75 лет превращаются в техногенную пустыню. В тех случаях, когда на фоне влияния промвыбросов проводятся рубки и пожары, пустоши и пустыни образуются через 2 – 5 лет, а через 10 – 15 лет на их месте образуются валунные поля. Наблюдения на постоянных пробных площадях позволили выявить закономерности в перестройке лесопатологического состояния и фитосоциальной структуры древостоев под влиянием как снижения техногенного пресса, так и его повышения. Позитивную перестройку Рис. 3. Схема круговорота хозяйственно-экологических категорий нарушенности земель: левая ветвь - демутационнного, правая - дигрессивного направлений развития событий при изменяющихся техногенных нагрузках. структуры полога (повышение доли условно здоровых и ослабленных деревьев) в сосновых жердняках в результате кардинального снижения техногенного пресса за период с 1996 по 2005 гг. отражает рис 4. Наряду с интенсивным отпадом сильно поврежденных деревьев подчиненной части полога в древостоях увеличивается доля деревьев условно здоровых и ослабленных: налицо явное «оздоровление» сохранившейся части древостоев. Список литературы Болтнева Л.И., Игнатьев А.А., Карабань Р.Т., Назаров И.М., Сисигина Т.И. Прогностическая модель поражения растительности промвыбросами в атмосферу. // Взаимодействие между лесными экосистемами и загрязнителями. Ч.II. Таллинн, 1982. С. 163 - 173 Цветков В.Ф. О ландшафтной и лесоводственно-географической структуре территории притундровых лесов на Кольском полуострове // Проблемы притундрового лесоводства. Архангельск: АИлИЛХ,1995. С. 56 - 69. Цветков В.Ф., Цветков И.В Лес в условиях аэротехногенного загрязнения: монография. Архангельск: Архангельский Центр РГО , 2003. 336 с. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Некоторые закономерности «оздоровления» природных комплексов на нарушенных землях после снижения нагрузки загрязнения: матер. междунар. научн. конфер. «Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель». Екатеринбург, 2007. С. 696 – 700. Цветков В.Ф., Цветков И.В. К итогам ретроспективной оценки взаимоотношений лесов с эмиссиями SO2 на Кольском полуострове: тез. докл. междунар. научн. конференции. Апатиты: Кольский НЦ РАН, 2010. Ч.2. С. 57 – 62. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Промышленное загрязнение окружающей среды и лес. Архангельск: Издат. центр САФУ, 2012. 312 с. И.В. Цветков, В.Ф. Цветков Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия vftsvetkov@yandex.ru ЛАНДШАФТНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЭМИССИЯМИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ Известно (Берлянд, 1975; Израэль и др., 1978; Болтнева и др., 1978, 1982 и др.), что характер взаимоотношений между аэрогенным промышленным загрязнением и лесной растительностью в значительной мере находятся под контролем метеоусловий конкретного района. Ветровой режим, режим осадков, циркуляционные процессы, диктуемые циклонической активностью – суть явления географические (ландшафтные). В числе важнейших компонентов ПТК, влияющих на аэротехногенную обстановку и на распределение эмиссий поллютантов в пространстве, выступают рельеф и геологический фундамент природнотерриториального комплекса (ПТК). Объект настоящих исследований - лесная растительность в пределах северотаежно-лесотундрового биома (Кольский полуостров), представленная биогеоценозами равно-горного ландшафта, оказавшимися в течение последних 70-ти лет под влиянием интенсивного, неустойчивого во времени промышленного аэротехногенного загрязнения. Источник комплекса воздействий на природу - крупный медноникелеввый завод- комбинат. Среди поллютантов преобладают соединения серы, тяжелых металлов и ряда других вредных веществ. В атмосферных выбросах в среднем 85 % составляет сернистый газ, масса выбросов которого в отдельные годы достигала 240 - 270 тыс. тонн. Сопутствующими загрязнению факторами выступали пожары, неупорядоченные рубки, механические нагрузки, рекреация. Роль последних возрастала и разнообразилась по мере приближения к заводу. Предмет настоящего обсуждения - материалы инвентаризации нарушенных земель в окрестностях промышленной зоны завода, выполненной в 2005 - 06(10) гг. Исходный ландшафт (ПТК) района в современном представлении (Исаченко, 1995) характеризуется как субарктический притундровый равнинно-среднегорный цокольноденудационный с развитым мезорельефом, заозеренный и заболоченный с ледниковыми отложениями незначительной мощности, со слабо развитыми завалуненными и каменистыми подзолистыми и болотноподзолистыми почвами, с преобладанием относительно богатой живописной северотаежной, лесотундровой и горно-лесотундровой растительности. С учетом произошедших за последние 70 лет изменений в природной обстановке, ландшафт обследованных территорий охарактеризован как притундрово-северотаежная возвышенная расчлененная лесная заболоченная и заозеренная равнина, осложненная комплексом глыбовых гор, с чехлом ледниковых отложений разной мощности и генезиса, с высоким участием земель с нарушенными, деградированными и глубоко трансформированными растительностью и почвами, с сохраняющимся фоном умеренного сильного (местами слабого) аэротехногенного загрязнения, с сохранением высокой горимости и разнообразного антропогеннотехногенного воздействия. Рис. 4. Перераспределение деревьев сосны по категориям состояния (%) в сосновых жердняках при радикальном снижении уровня текущего загрязнения SO2 на удалении от источника промвыбросов: А – 3 – 6 км, Б – 8 – 11 км, В – 15 – 18 км. Категории состояния – классы повреждения приведены в соответствии с Санитарными правилами в лесах РФ. Лесистость ландшафта в исходном состоянии составляла 54 %, четверть из которых приходилось на горно-лесотундровые и горнотундровые ПТК, на участки заболоченных редколесий, криволесий и кустарниковых группировок. Болота и воды занимали около 20 % общей площади. Почти 40 % формаций лесных экосистем составляли сосновые, сосново-еловые и елово-березово-сосновые среднелесья и мелколесья. На обследованной территории в пределах ландшафта выделено три разновидности (типа) географических местностей: «Возвышенная заболоченная и заозеренная равнина»; «комплекс Вараки» - низкогорных образований (до 380 м) с облесенными (в естественных условиях) вершинами; «Глыбовые горы» - комплекс горных образований 480 - 920 м, с безлесными уплощенными вершинами, занятыми лишайниковыми, кустарничковыми тундрами и каменистыми пустынями. Земли разных местностей в силу различий их положения в пространстве относительно источника эмиссий поллютантов, подвергаются неодинаковому техногенному воздействию. Имеют значения удаление от источника эмиссий, азимутальное положение относительно главных направлений факелов распространения промвыбросов, а также мера «закрытостиоткрытости» (обращенности к источнику) и положения участков на склонах разной экспозиции, крутизны и высоты. В связи условиями местообитания толерантность экосистем к прессу поллютантов неодинакова. Учитывалась уязвимость экосистем разной природы и условий произрастания. Структура нарушенных, трансформированных (выведенных из состава лесных), поврежденных и ослабленных земель на конец первого десятилетия ХХ века по ключевым участкам местностей приведена в табл. 1. Среди обследованных в разных местностях 2063 га по ключевым участкам (188 контуров урочищ, комплексов урочищ, групп фаций) 1450 га (70 %) представляли в исходном состоянии лесные земли, в т.ч. сомкнутые сосновые с березой и елью мелколесья и среднелесья северотаежного и притундрового вида (1320 га, 63 %). Остальное занимали заболоченные редколесья, горно-лесотундровые криволесья и кустарники (230 га, 7 %). На момент обследования в 2005(06) гг. урочища и комплексы урочищ, сохранившие статус лесных земель и лесопокрытых, составили 472 га или 32 % от исходной. Часть остальных земель представлена пространствами, где уровень загрязнения сернистым газом не будет превышать 50 мкг/м 3 (Цветков, Цветков, 2012). Вопрос о будущем трансформированных и глубоко нарушенных земель (техногенные пустоши, эродированные техногенные пустыни, валунные поля, свалки, карьеры, каменные отвалы, дороги, всего более 600 га в пределах обследованных территорий) остается открытым, поскольку лимитирующим фактором для древесной растительности на рассматриваемых территориях остается высокая концентрация в атмосфере сернистого газа. Таблица 1. Структура хозяйственно-экологических категорий нарушенных земель на ключевых участках по типам местностей (га/%). Хозяйственно-экологические категории земель «Возвышенная равни-на» «Вараки» «Глыбовые горы» Итого Лесные, здоровые, коренного типа полночленные БГЦ 2 - - - 2 - Лесные условно здоровые смешанного генезиса скрыто неполночленные БГЦ - 38 6 16 2 54 2,6 ослабленные и поврежденные неполночленные 45 8 86 12 112 13 243 11,7 Лесные сильно ослабленные и поврежденные явно неполночленные БГЦ 38 7 90 13 179 28 307 15,4 Редколесья коренного туземно непоночленные типа 5 1 30 4 149 22 184 8,9 Редины техногенные разного генезиса явно неполночленные (рубки, эмиссии) 36 6 103 15 132 17 271 13,2 Лесные умеренно умеренно БГЦ Редины техногенные производные (следствие пожара, рубок, эмиссий S02) 45 8 25 4 10 1 80 3,9 Пустоши (лесные) смешанного генезиса сильно ослабленные техногенные 42 8 53 9 31 4 126 6,1 Горно-тундровые пустоши техногенные (эмиссии SO2) - 5 1 - 5 - Пустыри на месте поселков и инфраструктура комбината 30 5 16 2 - 46 2,2 Техногенные пустыни, валунные поля 20 3 90 13 50 6 160 7,7 Горные пустыни естественные скрыто неполноченные 6 1 5 - 90 1 101 4,8 Низинные и переходные болота с сильно поврежденной растительностью 125 23 90 14 15 2 230 11,1 Мертвопокровные болота с загрязнением 65 12 - - 65 3,0 - 30 4 15 2 45 2,2 Кустарниковые образования 25 4 - 14 2 39 2,0 Свалки, карьеры, отвалы 80 14 15 2 10 - 105 5 Итого 564 27 676 33 823 40 2063 100 верховые сильным Криволесья поврежденные механически и эмиссиями SO2 Среди нарушенных земель не покрытые лесом участки характеризуются разным лесовозобновительным потенциалом. В случае сохранения сложившегося на момент обследования техногенного воздействия, земли эродированных пустошей, редин, с уровнем содержания в атмосфере SO2 до 55 – 70 мкг/м3 имеют шанс в ближайшие 25 - 30 лет перейти в условно покрытые лесом, то есть в редкостойные березовые явно неполнеочленные молодняки со злаковым напочвенным покровом. Вероятно, в последующие десятилетия примитивные молодые березняки превратятся в более сомкнутые, и под их пологом к средине столетия возможно появление редкого самосева ели. Эту группу земель составляют сегодня удаленные от источника загрязнений в южном направлении более 10-12 км, в северном - на 8 - 10 км, в восточном и западном – на 3 - 4 км участки редин, пустошей, пустырей. Степень трансформации, нарушенности и поврежденности лесных экосистем неодинакова по типам местностей. Из 564 га обследованных земель в местности «Возвышенная равнина» лесная площадь лесных и лесопокрытых урочищ составляла 368 га (65 %). Урочища собственно лесных ПТК (сомкнутые мелколесья и среднелесья) составляли 338 га (91 % от лесной площади). По материалам инвентаризации к лесным землям можно отнести только 110 га или 32 % от исходной, что и по всей обследованной площади ландшафта. На пространствах местности «Вараки» из 676 га обследованных земель на лесные земли до 1940 года приходилось 576 га (85 %). Собственно лесные земли составляли 314 га (54% от всех лесных), на редколесья, криволесья, кустарники приходилось 262 га (83 %). В 2005(06) гг. площадь лесных земель составляла 415 га (61 %). Доля собственно лесных участков оценена в 244 га (43 % от общей обследованной местности). Сокращение составило 71 га или 22 %. Участие редколесий, горных криволесий, кустарников практически не изменилась, но жизненное состояние этих категорий БГЦ заметно ухудшилось. Наиболее благополучное положение зафиксировано на обследованных урочищах местности «Глыбовые горы». Из 719 га урочищ лесных формаций по состоянию на 1940 год, через 70 лет сохранили статус 518 га лесных земель (72 %). Площадь собственно лесных экосистем сократилась на 78 га и составила 440 га (85 % от всех лесных). Очень низкой (5 %) оказалась представленность здоровых «туземно полночленных» (Раменский, 1971) сообществ лесной растительности. БГЦ явно неполночленной организованности составляют 46 % от обследованных. Наибольшая представленность (55 %) сообществ этой категории имеет место в местности «Вараки». И все же, структура категорий полночленности обследованных земель оказалась не связанной с условиями рельефа. Первостепенное значение имеет доступность участков для посещаемости человеком, с которой связана горимость поврежденных насаждений. Один из контуров местности «Вараки» пройден многократными пожарами. Горельники составляют здесь более 80 %. С позиций выявленных трендов в изменении жизненного состояния насаждений повсеместно наиболее представленными оказались участки поврежденных насаждений с неустойчивым (флуктурирующим) состоянием 41 %. Больше всего присутствие участков этой категории отмечено на землях местности «Возвышенная равнина». На участки с трендами ухудшения состояния на обследованных землях приходится 39 %. Участки с признаками улучшения состояния составляют всего 20 %. На участках свалок, отвалов камня, карьеров, на участках техногенных эродированных пустынь, где уровень загрязнения сернистым газом не превышает указанного выше порога, восстановление растительности возможно лишь посредством сложных мелиоративных мер и многоступенчатой рекультивации. На современном экономическом уровне совершенно невозможно оживить погибшие верховые болота, где верхний слой торфа сопоставим по содержанию металлов с рудами серы. Таблица 2. Структура нарушенных лесных земель по полноте биогеоценотической организованности растительных сообществ и трендам изменений их жизненного состояния на начало нового столетия. Представленность земель (га), по типам трендов* Категории полночленности сообществ растительности ++ + Ѳ - -- Итого, га / % Местность «Возвышенная заболоченная равнина» Полночленные Скрыто 14 14 / 1 22 218 240/21 неполночленные Умеренно неполночленные 69 240 86 11 406/30 Явно неполночленные 69 151 347 128 695/48 160 609 433 139 1355/100 Итого 14 Местность «Вараки» Полночленные 15 - - - - 15/2 Скрыто неполночленные 15 - - - - 15/2 29 119 85 62 - 295/41 12 160 140 88 400/55 131 245 202 88 725/100 Умеренно полночленные не Явно неполночленные Итого 59 Местность «Глыбовые горы» Полночленные 35 80 Скрыто неполночленные - 110 - Явно неполночленные Итого Умеренно полночленные не - - 115/13 135 - - 245/29 17 153 - - 170/21 - 30 70 180 40 320/37 35 237 358 180 40 850/100 Всего среди обследованных лесныхземель Полночленные 64 80 Скрыто 15 132 144/ 5 358 - - 505/17 неполночленные Умеренно неполночленные 29 205 477 152 11 871/ 29 Явно неполночленные - 111 371 767 256 1415/46 Итого, га/% 108/3 528/17 1212/41 815/28 367/11 2930/100 Примечание: + + - явное улучшение состояния; + - слабое улучшение; Ѳ – неустойчивое (флюкторирующее) состояние; - слабое ухудшение; - - явное ухудшение. В связи с различиями в положении трех обследованных экосистем относительно дорог, других объектов города и комбината, источников загрязнения, рекреационных нагрузок выявить однозначную связь биогеоценотической сущности исходных формаций растительности с направлениями их деградации, повреждения и трансформации не представляется возможным. Для установления закономерностей этого плана необходим другой методический подход, с более глубокой дифференциацией земель и с более совершенным инструментарием. Список литературы Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы: монография. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 448 с. Болтнева Л.И., Назаров И.М., Сисигина Т.И. Прогноз поражения растительности промышленными выбросами в атмосферу // Загрязнение атмосферы как экологический фактор. М.: Гидрометеоиздат, 1978. С. 34 57. Болнева Л.И., Игнатьев А.А., Карабань Р.Т. Воздействие пылегазовых выбросов промышленных предприятий на сосновые северотаежные леса // Экология. 1982. № 2. С. 37 - 43. Израэль Ю.А., Филиппова Л.М., Инсаров Г.Э. и др. Методологические основы экологического мониторинга в биосферных заповедниках // Опыт и методы экологического мониторинга. Пущино, 1978. С.10 - 16. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Промышленное загрязнение окружающей среды и лес: монография. Архангельск: САФУ, 2012. 312 с. СОДЕРЖАНИЕ ДОКЛАДЫ ПЛЕНАРНОГО ЗАСЕДАНИЯ Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Современные проблемы притундровых лесов. Евсеев А.В., Красовская Т.М. Притундровые экологического каркаса Мурманской области. леса в структуре Ефимов В.А., Давыдов А.Н. Международное сотрудничество в Баренцевом Евро-Арктическом регионе: комплексные экологические экспедиции и сохранение природного и культурного наследия притундровых лесов в Архангельской области Желдак В.И. Концептуально-методологические основы притундрового лесоводства на базе приоритетно-целевых систем лесоводственных мероприятий. Ковязин В.Ф., Мартынов А.Н. Влияние природных и антропогенных факторов на формирование притундровых лесов Европейской части Российской Федерации. Москалюк Т.А. Состояние лесов Магаданской области и основные направления лесоводственных исследований СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОСФЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВ СУБАРКТИКИ Агафонов Л.И. Дендрогидрология нижнего течения р. Обь, Западная Сибирь. Грекова Е.А., Прокушкин А.С. Влияние лесных пожаров на гидрохимический состав малых водотоков в криолитозоне Средней Сибири. Иванова Н.С., Борисова С.З., Данилова Н.С., Жилин О.В., Болотова Я.В., Веклич Т.Н., Воробьева А.Н., Галкина М.А., Егорова А.К., Казанцева Е.С., Комарова А.Ф., Строгова А.В., Кондакова М.Ю. Консолидация научных исследований молодых ученых России в целях решения проблем сохранения и восстановления уникальных экосистем криолитозоны. Курлович Л.Е., Спирина А.Г. Категория защитности «притундровые леса» и критерии ее выделения. Манов А.В. Выявление климатического отклика в древесно-кольцевых хронологиях лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.) в притундровых лесах Республики Коми. Морин В.А., Морина О.М. Цикличность климатических характеристик притундровых ландшафтов Хабаровского края. Осадчая Г.Г., Хохлова Е.С., Зенгина Т.Ю. Учет биосферных и социальных функций геосистем притундровых лесов Республики Коми при вовлечении их в промышленное освоение. Панова Н.К., Янковска В. Динамика лесной растительности притундровой зоне Полярного Урала и Южного Ямала в голоцене. в Поспелов И.Н. Особенности верхней границы лесного пояса на северном пределе распространения леса в Евразии (Север Анабарского плато). Пугачев А.А., Тихменев Е.А. Особенности почвенно-биологических процессов в экосистемах кедрового стланика (Pinus pumila (Pall.) Regel.) притундровых лесов Северо-Востока Азии. Сергиенко В.Г. Состояние природно-ресурсного потенциала и охрана экосистем Субарктики Восточной Европы (на примере Ненецкого автономного округа). Тимохина А.В., Панов А.В., Виндерлих Я., Верховец С.В., Онучин А.А. Временная изменчивость концентраций углекислого газа и метана над среднетаежными экосистемами Приенисейской Сибири. Фоминых Л.А., Золотарева Б.Н. Почвы и почвенный покров притундровых редколесий Колымской субарктики. Хитун О.В., Kaarlejarvi Elina, Olofsson Johan, Molau Ulf. Влияние экспериментального увеличения температуры на обилие доминирующих кустарничков в лесных и тундровых сообществах у границы леса на севере Скандинавии Худяков О.И., Решоткин О.В. Лесорастительные Лесотундры в связи с потеплением климата. свойства почв Царева Т.И., Фальков Э.Я., Дрынкин В.Н. Использование многозональной цифровой авиационной съемки и трехмерного моделирования для исследования притундровых областей. Jankovska V. Sub-tundra forests of West Carpathians (Slovak and Czech Republics) during the Last Glacial Period and of the NW Europe in Holocene Притундровые леса Западных Карпат (Словакия и Чешская Республика) во время последнего ледникового периода и на северо-западе Европы в Голоцене. ЛЕСНЫЕ СООБЩЕСТВА СУБАРКТИКИ Алесенков Ю.М. Интразональные объекты предтундровых лесов Браславская Т.Ю., Сидорова О.В., Чуракова Е.Ю., Мамонтов В.Н. Сравнительная характеристика березняков в карстовых логах бассейнов рек Падуна и Сояны (Архангельская область, Беломоро-Кулойское плато) Громцев А.Н., Карпин В.А., Петров Н.В., Туюнен А.В.. Прибрежные леса Белого моря: природные особенности, современное состояние, оптимизация использования. Емельянова Л.Г., Леонова Н.Б. К оценке биоразнообразия пояса притундровых лесов (Лувеньгские тундры, Кольский полуостров). Костина В.А., Исаева Л.Г. Современное состояние притундровых березняков запада Мурманской области. Косых Н.П. Болотные экосистемы лесотундры Кучеров И.Б. Еловые леса верховий р. Кулой. Kauhanen H., Wäli, P. Mountain birch forest of finnish lapland and geometrid moths in chainging climate Поспелов И.Н., Поспелова Е.Б., Чиненко С.В. Притундровые редколесья и редины бассейна реки Лукунской (восточный Таймыр). Соболев А.Н., Феклистов П.А. Состояние, структура и характер роста естественных сосновых насаждений Соловецкого архипелага. Тагильцев Ю.Г., Выводцев Н.В., Колесникова Р.Д. Кедровый стланик – важная составляющая притундровых лесов. Тишечкин А. Н. Рост, развитие и продуктивность притундрового и северотаежного экотипов сосны обыкновенной в географических культурах на Среднем Урале. Sorensen Ole Jakob, Naumov V. The historical use of sab-tundra and submountain forests in Norvey – and its national and local importence today. Чиненко С.В., Королева Н.Е. Леса, редколесья, криволесья и кустарниковые сообщества из Betula czerepanovii Orlova в тундре и лесотундре Кольского полуострова. Ярославцев С.В. Формирование текущего прироста притундровых еловых древостоев. РЕСУРСЫ ПРИТУНДРОВЫХ ЛЕСОВ Барабин А.И. Прогнозирование урожаев семян хвойных на Европейском Севере Бедрицкая Т.В. Особенности лесного семеноводства на Крайнем Севере. Воронин В.В. Ведение лесного хозяйства в притундровых Архангельской области, история и современность. лесах Грек В.С. Исследование таксационных закономерностей для оценки объемов круглых материалов на примере древесных пород лесов Камчатского края. Гущин В.А., Торбик Д.Н., Гоголева Л.Г., Дворяшин А.В. Лесоводственноэкономическая оценка инновационной системы лесохозяйственных мероприятий по обеспечению естественного восстановления хвойных пород на вырубках Европейского Севера Российской Федерации. Демидова Н.А. Перспективы введения в культуру новых древесных видов на Крайнем Севере Казаков Л.А., Кизеев А.Н., Вишняков Г.В., Чамин В.А.. Деградация культур сосны под влиянием изменения климата на Терском побережье Белого моря. Казаков Л.А., Вишняков Г.В., Чамин В.А. Лесомелиорация Кузоменских песков: современный анализ. Коптев С.В. Факторы формирования товарности ельников Севера. Курлович Л.Е., Косицын В.Н. Недревесные ресурсы притундровых лесов севера России и интенсивность их использования. Михайлова Г.В., Михайлов К.Л. Социально-экологическая и экономическая интеграция природопользования в Субарктике в контексте кластерного подхода. Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Эффективность использования сеянцев с закрытыми и открытыми корнями при лесовосстановлении в северной подзоне тайги Нечаев А.А. Ресурсы дикорастущих ягодных растений северной части Дальнего Востока и их освоение. Тихменев П.Е., Тихменев Е.А. Особенности функционирования и естественное восстановление притундровых лесов Дальнего Востока. Цареградская С.Ю., Курлович Л.Е. Влияние рекреационных нагрузок на недревесные ресурсы северных лесов. Цветков В.Ф. Основы субарктического лесоводства. Чижов Б.Е., Санников С.Н., Желдак В.И. Разработка и апробация природощадящих рубок в притундровых лесах Западной Сибири. Ярославцев С.В. Характеристика естественного притундровых ельниках Европейского Севера. возобновления в Ярославцев С.В., Коптев С.В. Нормативная база для инвентаризации притундровых ельников Европейского Севера России. Ярославцев С.В., Коптев С.В. Сортиментная и товарная структура ельников Крайнего Севера. ПРИТУНДРОВЫЕ ЛЕСА В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕНЕЗА Кобелева Н.В. Антропогенная динамика лесотундровых природных комплексов (Крайний Север. Западная Сибирь). Менщиков С.Л. Динамика деградации притундровых лесов Центральной Сибири в условиях аэротехногенного загрязнения Морин В.А. Экологические проблемы, связанные с разведкой полезных ископаемых и другими видами антропогенного воздействия на экосистемы Камчатки Сабиров Р. Н., Сабирова Н.Д. Лесные экосистемы Северного Сахалина в условиях техногенеза Тарханов С.Н. Адаптация вегетативной сферы ели в экстремальных условиях местообитания. Третьяков С.В., Коптев С.В., Бахтин А.А., Демиденко С.А., Горбунов А.А., Сунгуров Р.В. Лесоводственно-экологические аспекты оставления на корню лиственных деревьев при проведении сплошных рубок в северотаежных смешанных насаждениях с подростом хвойных пород Федяев А.Л., Бирюков С.Ю. Источники материального обеспечения комплексной биорекультивации отвалов Кожимского месторождения золота. Цветков И.В. Изменения состояния лесных экосистем Крайнего Севера в условиях изменяющегося техногенного пресса. Цветков И.В., Цветков В.Ф. Ландшафтные закономерности повреждения лесной растительности эмиссиями вредных веществ.
