165 ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ДОЛИН МАЛЫх

ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СТРУКТУРА ДЕРЕВЬЕВ, ДРЕВЕСИН И ДРЕВОСТОЕВ
Библиографический список
1. Белов, С.В. Лесоводство / С.В. Белов. – М.: Лесная
пром-сть, 1983. – 351 с.
2. Гаврилов, Б.И. Об устойчивости сосновых
насаждений против снеголома и ожеледи /
Б.И. Гаврилов // Лесной журнал. – 1969. – № 2.
– С. 33–35.
3. Гринченко, В.В. Снеголом в сосновых культурах,
пройденных рубками ухода по линейной технологии / В.В. Гринченко // Лесное хозяйство. – 1984.
– № 3. – С. 29–32.
4. Давыдов, А.В. О снеговале и снеголоме в ельниках. Повреждение леса снегом и меры борьбы против вредного действия снежных навалов / А.В. Давыдов. – Л.: Кубуч, 1932. – 50 с.
5. Жежкун, А.Н. Повреждение березовых насаждений навалами снега / А.Н. Жежкун // Изв. вузов.
Лес. журнал. – 2003. – № 5. – С. 36–43.
6. Лузганов, А.Г. Периодически действующие факторы как возможная причина флуктуаций интенсивности естественного отбора: Непрерыв. экол.
образование / А.Г. Лузганов, Л.В. Буряк. – Красноярск, 1998. – С. 150–152.
7. Мелехов, И.С. Лесоведение / И.С. Мелехов. – М.:
Лесная пром-сть, 1980. – 406 с.
8. Метеорологический ежемесячник. – Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, Ноябрь 1977. – Вып. 8. – Ч. II. – № 11.
9. Николаев, Д.К. Влияние снеголома на сопряженный
рост культур сосны и естественного возобновления
ели под их пологом / Д.К. Николаев, Д.Е. Румянцев
// Строение, свойства и качество древесины – 2004 /
СПб гос. лесотехн. акад., 2004. – Т. 1. – С. 93–95.
10. Рыжило, Л.Е. Повреждение ельников Карпат навалом снега / Л.Е. Рыжило // Лесоводство и агролесомелиорация. – 1972. – Вып. 31. – С. 72–77.
11. Староверов, Ю.В. Повреждение культур сосны
снеголомом / Ю.В. Староверов, П.П. Попов // Лесное хозяйство. – 1983. – № 11. – С. 33–35.
12. Jiao-jun Zhu, Xiu-fen Li, Zu-gen Liu, Wei Cao, Gonda Y.,
Matsuzaki T. Factors affecting the snow and wind induced
damage of a montane secondary forest in northeastern
China // Silva fenn., 2006, Vol. 40, N 1. – P. 37–51.
13. Nykanen, M.L., Peltola, H., Quine, C, Kellomaki, S.,
Broadgate, M. Factors affecting snow damage of trees
with particular reference to European conditions. //
Silva Fennica, 1997, Vol. 31. N 2. – P. 193–213.
14. Petty, J.A. & Worrell, R. Stability of coniferous tree
stems in relation to damage by snow. Forestry, 1981,
Vol. 54, N 2. – P. 115–128.
15. Solantie, R. Effects of weather and climato-logical
background on snow damage of forest in southern
Finland in November 1991// Silva Fenn., 1994. Vol.
28. – P. 203–211.
16. Whittaker R.H., 1975, Communities and ecosystems
(2nd ed.) , New York, Macmillan, 385 pp.
ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ДОЛИН МАЛЫХ РЕК
В РЕЗУЛЬТАТЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БОБРОВ
А.А. АЛЕЙНИКОВ, асп. Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
aaacastor@gmail.com
В
связи с восстановлением бобров на большей части ареала появилось много работ,
посвященных оценке его средопреобразующей деятельности [3–6, 8–10]. Однако дальнейшее развитие представлений о роли этих
животных в преобразовании растительного
покрова долин малых рек сдерживается из-за
недостатка работ, количественно оценивающих эти процессы.
Цель работы – дать количественную
оценку изменений растительного покрова
днища долины модельного водотока в процессе восстановления популяции бобров на
территории заповедника «Брянский лес».
Материалы и методы
На территории заповедника «Брянский
лес» выбран модельный участок – днище доли-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
ны малой реки Скутянка. Это река 4-го порядка
протяженностью около 8 км, ширина русла –
1,0–1,5 м, площадь долины – 76 га. Исток реки
– низинные болота у подножия морено-зандровых образований. Питание реки – смешанное.
До восстановления популяции бобра европейского на территории заповедника растительный
покров долины р. Скутянка был представлен
влажными и свежими березняками, осинниками
и черноольшаниками. Первые поселения бобров в заповеднике обнаружены в 1992 г. [7]. В
2004 г. описан и закартирован (с помощью GPSприбора) 21 участок днища долины реки, преобразованный бобрами; разработана типология
стадий развития участков и определены размеры и стадия развития каждого участка. Данные
обработаны с помощью программ ArcGIS 9.3
и MapInfo Professoinal 8.5. Состояние каждого
165
ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СТРУКТУРА ДЕРЕВЬЕВ, ДРЕВЕСИН И ДРЕВОСТОЕВ
участка повторно оценено в 2008 г. дистанционными методами с использованием космических снимков высокого разрешения ALOS/
PRISM (панхроматический, пространственное
разрешение 2,5 м) и ALOS/AVNIR (мультиспектральный, пространственное разрешение
10 м); дата съемки – 13.07.2008 г. Визуальное
дешифрирование этих снимков позволило оценить состояние растительного покрова долины
р. Скутянка в 2008 г. Для оценки таксационных
показателей участков, преобразованных бобрами, использованы материалы лесоустройства
1989 и 2004 гг. и собственные описания древесной растительности.
Результаты и обсуждение
Формирование участков растительного покрова разных типов в результате
строительной деятельности бобров
Выделены участки растительности четырех типов (рис. 1), которые представляют
собой разные стадии изменения растительного
покрова, формирующегося в результате постройки плотин и их последующего разрушения
после перемещения бобров на другие участки
[2]. Участки растительного покрова развиваются по-разному в зависимости от высоты
плотин и рельефа местности. При высоте плотин от 0,5 до 1,5 м уровень воды поднимается
выше поверхности земли и затапливает днище
долины. В результате затопленный участок
проходит последовательно стадии затопленного леса, пруда, болота травяного и болота лесного. При высоте плотин менее 0,5 м уровень
воды поднимается незначительно, и в результате формируются заболоченные леса.
Затопленные леса (стадия 1а) формируются сразу после возведения бобрами
плотины. Древесный ярус некоторое время
(1–2 года) сохраняется, но его состояние постоянно ухудшается. Подрост деревьев всех
видов погибает. В эти же годы одновременно формируются обводненные сообщества
двух ассоциаций: сначала черноольшаник
разнотравный, а затем черноольшаник рясково-тростниковый с преобладанием в сообществах водных и нитрофильных видов. Продолжительность стадии – до 5 лет.
После гибели древостоя формируется
пруд (стадия 2) с водными и прибрежно-водными растениями. Длительность стадии определяется временем поддержании бобрами
плотины в рабочем состоянии и составляет
на исследованной территории около 5 лет.
После разрушения плотины пруд мелеет, наступает стадия болота травяного
(стадия 3). На этой стадии формируется сообщество с доминированием водно-болотных,
нитрофильных и влажнолуговых видов. Длительность стадии 3–5 лет.
Влажные (свежие) леса
строительство
плотины
1а. Затопленные леса
2. Пруды
1б. Заболоченные леса
разрушение
плотины
разрушение
плотины
3. Травяные болота
4. Болота с кустарниками
и подростом деревьев
Рис. 1. Схема стадий развития растительного покрова на участках, преобразованных бобрами.
Пояснения к рисунку: 1–4 – стадии развития, стрелки показывают направление изменений. Сплошная – наблюдаемые смены стадий, пунктирная – вероятные
166
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СТРУКТУРА ДЕРЕВЬЕВ, ДРЕВЕСИН И ДРЕВОСТОЕВ
Таблица
Изменение растительного покрова долины р. Скутянка с 1989 по 2008 г.
в результате строительной деятельности бобров
Показатели
Общая площадь днища долины
Территории, не преобразованные бобрами
Территории, преобразованные бобрами, в том
числе по стадиям:
1а) затопленные леса
1б) заболоченные леса
2) пруды
3) травяные болота
4) болота с подростом деревьев и кустарниками
До воздействия бобров
1989 г.
площадь
га
%
76,0
100,0
76,0
100,0
После воздействия бобров
2004 г.
2008 г.
площадь
площадь
Га
%
га
%
76,0
100,0
76,0
100,0
37,1
48,8
37,1
48,8
–
–
38,9
51,2
38,9
51,2
–
–
–
–
–
–
–
–
3,9
5,9
9,1
20,0
–
5,1
7,8
12,0
26,3
–
–
5,9
5,4
7,6
20,0
–
7,8
7,1
10,0
26,3
Рис. 2. Растительный покров днища долины реки Скутянка, до преобразования бобрами в 1989 г.
(а) и после преобразования бобрами в 2008 г. (б)
Постепенное осушение этих участков
позволяет возобновляться деревьям и кустарникам, и наступает стадия болота с подростом деревьев и кустарниками (стадия 4). В
травяном покрове преобладают виды трав, характерные для предыдущей стадии, но начинает восстанавливаться кустарниковая (ивы
серая и пятитычинковая) и древесная (ольха
черная, береза пушистая, осина) растительность. По мере формирования древесного
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010
яруса на месте этих болот образуются леса
влажных (мокрых) типов лесорастительных
условий. Длительность этой стадии определяется временем формирования древесного
яруса и составляет около 40–50 лет. Для более точного определения возраста необходимы дальнейшие исследования и мониторинг.
Стадия заболоченного леса (1б) наступает в случае, если плотина невысока и
не способна поднять уровень воды выше
167
ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И СТРУКТУРА ДЕРЕВЬЕВ, ДРЕВЕСИН И ДРЕВОСТОЕВ
поверхности земли, или высокая, но уже
разрушенная плотина все-таки продолжает
подтапливать территорию. На исследуемой
территории для этой стадии характерны сообщества черноольшаника крапивного и тростникового. Особенность стадии заболоченного
леса в том, что она, вероятно, может длиться
много дольше других стадий. Далее возможны два варианта: либо участок дренируется,
либо очередное заселение поднимает уровень
воды, и наступает стадия затопленного леса.
Изменение растительного покрова
долины р. Скутянка с 1989 по 2008 год
В 1989 г. по таксационным материалам
в долине р. Скутянка отсутствовали участки,
преобразованные бобрами. Днище долины
было полностью покрыто лесной растительностью (рис. 2а, таблица): осиново-березовыми и черноольховыми лесами влажных типов
лесорастительных условий.
В 2004 г. на р. Скутянка обнаружены 2
жилых поселения с общей численностью животных до 8 особей [1]; значительная часть
днища долины р. Скутянка (51.2 % площади) ими преобразована (таблица). На днище
долины реки был выявлен и описан 21 участок, преобразованный бобрами. Минимальная площадь участков – 0,1 га, максимальная
– 14,5 га, средняя площадь участка – 1,9 га.
Большую часть участков составляют комплексы – системы участков, примыкающих друг к
другу и находящихся на разных стадиях развития. После истощения кормовых ресурсов
бобры переходят на другой участок, плотина
начинает разрушаться. В среднем такое перемещение происходит 1 раз в 3–5 лет. Такая
«переложная система» использования территории привела к тому, что на момент исследования уже существовали участки, возникшие
в разное время с растительным покровом разных стадий развития. Активная деятельность
бобров – причина очень быстрого освоения
территории, поэтому уже через 10–15 лет растительный покров на днище долины преобразован, и лесная растительность на некоторых
участках сменилась водной и болотной.
В 2004 г. на днище долины реки уже
были представлены участки, находящиеся
на трех стадиях развития. Небольшую относительную площадь прудов (12,0 %) и за-
168
топленных лесов (5,1 %) можно объяснить
низкой численностью бобров. Преобладание
травяных болот (26,3 %) показывает, что поселения возникли несколько лет назад и бобры уже успели освоить эти участки и перебраться на другие. И, наоборот, отсутствие
лесных болот – признак короткого времени
существования поселений.
По таксационным описаниям, на не
преобразованной части днища достаточно
кормовых ресурсов для обитания бобров, поэтому при увеличении численности они смогут освоить и эту часть долины.
Визуальное дешифрирование космоснимков 2008 г. показало: в период с 2004 по
2008 год новые поселения не появились, поэтому площадь территории, преобразованной
бобрами, не изменились. Одновременно часть
прудов обмелела (их площадь сократилась с
12,0 % до 7,1 %). Число бобров сократилось,
и плотины стало ремонтировать некому. Водная растительность на участках с обмелевшими прудами сменилась травяно-болотной,
большая часть травяных болот превратилась
в лесные болота. Площадь участков с заболоченным лесом не изменилась, что, видимо,
связано со стабилизацией их гидрологического режима (рис. 2б).
Заключение
Оценка изменений растительного покрова днища долины модельного водотока
показала, что за 12 лет (с 1992 по 2004 г.) он
существенно изменился. В результате строительной деятельности бобров появились
прин­ципиально новые типы сообществ: водные и болотные, а площади лесных сократилась в 2 раза. Замедление освоения днища
долины и перераспределение долей участков,
находящихся на разных стадиях развития,
связано с сокращением численности бобров
на этом водотоке. Учитывая общие тенденции динамики населения этого вида, можно
предположить, что освоение днища долины
будет продолжаться. Полное освоение бобрами днища долины реки значительно повысит
гетерогенность растительного покрова и уровень биоразнообразия в целом. Мониторинг
средопреобразующей деятельности бобра на
территории заповедника позволит оценить
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010