Конференция2015x - Сибирский федеральный университет

УДК 582.09:502,172
СТРУКТУРА НАДЗЕМНОЙ ФИТОМАССЫ СОСНЯКОВ И ПИХТАРНИКОВ
СРЕДНЕГОРНО-ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПОВЕДНИКА «СТОЛБЫ»
Воробина А.С.
Научный руководитель канд. биол. наук, доцент Шабалина О.М.
Сибирский федеральный университет
Важную роль в регулировании баланса атмосферы играют бореальные леса.
Таежные экосистемы северных регионов являются активным резервуаром
органического углерода, что весьма важно в свете проблемы глобального потепления
климата (Углерод.., 1994).
Активные исследования пулов углерода проводится во всем мире, эти
исследования базируются на региональных оценках запасов углерода, полученных с
помощью экспериментальных данных по фитомассе насаждений. При исследовании
фитомассы насаждений основное внимание в большинстве исследований уделяется
древостою, поскольку в его составе запасается до 80-99% всей фитомассы сообщества
(Зябченко, 1984). Между тем продукционная деятельность насаждения в полном
объеме может быть оценена лишь при исследовании всех его компонентов (Трофимова
и др., 2012).
Заповедник «Столбы» расположен в окрестностях г. Красноярска, в системе
хребтов Восточного Саяна. До 1925 г. на территории заповедника часто происходили
пожары, наложившие отпечаток на современный облик растительности. В частности,
значительные площади заповедника, особенно в низкогорной его части, заняты
производными послепожарными сосняками (Кнорре и др., 2011).
Заповедные территории являются эталонами природы, в которых воздействие
антропогенного фактора сводится к нулю, в результате на территории заповедников
формируются старовозрастные лес, которые депонируют значительную часть углерода.
В связи с этим целью нашего исследования была оценка и соотношение запасов
живой надземной фитомассы в различных ярусах сосняков и пихтарников среднегорнотаежной зоны заповедника «Столбы»
Объектами исследований являются сосновые и пихтовые насаждения
среднегорной части «Государственного заповедника «Столбы». Исследуемые пробные
площади находятся в среднегорно-таежной зоне ( h = 635-650м). Общая характеристика
насаждений представлена в табл.
Исследования проводились на постоянных пробных площадях размером 50х50
м. На каждой пробной площади производился сплошной перечет древостоя с указанием
древесной породы, диаметра на высоте груди, общей высоты.
Характеристика подлеска и подроста проводилась на учетных профилях 2х20 м,
заложенных в пределах пробной площади. Учетные профили разбивались на площадки
2х2 м, на каждой проводился сплошной перечет растений подлеска и подроста с
определением высоты, диаметра и числа парциальных ветвей (для кустарников). К
подросту относили растения с H<2 м (Методы…, 2002). Для определения запасов
фитомассы производился отбор модельных растений.
Для оценки продуктивности живого напочвенного покрова на каждой учетной
площадке в пределах учетного профиля брали укосы с площади 50х50 см, разбирали по
трем категориям (группам жизненных форм) - кустарнички, травы, мхи и лишайники –
и взвешивали. Для определения воздушно-сухого веса брали образцы для дальнейшего
высушивания и взвешивания в лаборатории.
Табл. Общая характеристика объектов исследований
№ ПП
Тип леса
Формула
Запас
древостоя
древостоя
м3/га*
ПП 1
ПП8
ПП7
Сосняк разнотравноосочковозеленомошный
Пихтарник с кедром и
елью осочковомелкотравный
Сосняк кустарничковозеленомошный
8С1Л+П,К,Е,Б
487,1
Средняя
высота
доминир.
породы
(м)
С-22,0
Средний
диаметр
доминир.
породы
(см)
С-29,4
8П1Е1К+С,Б
304,6
П-13,3
П-18,4
10С+К,П,Е,Б
574,8
С-24,5
С-46,3
Как правило, выделяют четыре пула (резервуара углерода): фитомасса
древесной, кустарничковой и травянистой растительности (с подразделение на
подземную и наземную); мертвая древесина ;подстилка; органическое вещество почвы
(Карпачевский и др., 2014).
Пул надземной фитомассы включает в себя древостой, живой напочвенный
покров (ЖНП), подрост, подлесок. По литературным данным в составе древостоя
запасается 80-99%; ЖНП – 0-20%; подросте – 0-3%; подлеске – 0-1,5% всей фитомассы
сообщества (Зябченко, 1984).
Полученные нами данные в целом соответствуют литературным, запас живой
фитомассы древостоя в изученных насаждениях составляет 97,83-99,06 % (рис. 1).
100.50
100.00
99.50
0.45
0.08
0.41
99.00
0.70
0.97
0.02
0.61
ЖНП
0.23
Подлесок
98.50
0.97
Подрост
98.00
99.06
97.50
Древостой
98.67
97.83
97.00
96.50
ПП1
ПП7
Рис.1. Структура надземной фитомассы сосновых
среднегорной части заповедника «Столбы» (в % )
ПП8
и
пихтовых
насаждений
Максимальный запас фитомассы наблюдается в сосняке разнотравно-осочковозеленомошном (ПП7) и составляет 3,25 т/га. Основную долю в структуре запаса
фитомассы нижних ярусов данном сообществе составляет ЖНП-1,7 т/га, ненамного по
запасу отличается подрост - 1,5 т/га, фитомасса подлеска мала и составляет 40 кг/га
(рис. 2).
1.8
1.6
Запас, т/га
1.4
1.2
1
0.8
Подрост
0.6
Подлесок
0.4
ЖНП
0.2
0
ПП1
ПП7
ПП8
Подрост
0.87
1.5
1.1
Подлесок
0.17
0.04
0.26
ЖНП
0.94
1.71
1.1
Рис. 2 Структура запасов фитомассы нижних ярусов сосновых и пихтовых насаждений
среднегорной части заповедника столбы
В сосняке разнотравно-осочково-зеленомошном (ПП1) суммарный запас
фитомассы нижних ярусов составляет 1,98 т/га. Запасы фитомассы подроста и ЖНП
близки и составляют 0,87-0,94 т/га соответственно.
В пихтарнике с кедром и елью осочково-мелкотравном (ПП8) суммарный запас
нижних ярусов составляет 2,46т/га, равные доли в структуре запаса занимает подрост и
ЖНП -1,1 т/га. В данном сообществе отмечено наибольшее ,по сравнению с другими
изученными насаждениями, значение фитомассы подлеска – 0,26 т/га, это объясняется
тем что, во-первых, пихтарник перестойный, вываливающиеся деревья создают
благоприятные условия, образуя «окна», вторым фактором развития подлеска является
влажные почвы, характерные для пихтарника.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Нагимов З.Я.Лесное хозяйство: Надземная фитомасса сосновых
насаждений в различных типах леса в условиях среднего Урала / З.Я. Нагимов
И.Л.Трофимова ,У.П.Кощеева // Агарный вестник Урала.-2012.-№8(100).-С.55-57.
2.
Карпачевский М.Л. Основы устойчивого лесоуправления: учебное
пособие для вузов.-2-е изд., перераб. и доп./ М.Л. Карпачевский, В. К. Тепляков,Т.О.
Яницкая,А.Ю. Ярошенко[и др.];под общ. Ред. А.В Беляковой, Н.М.Шматкова;
Всемирный фонд дикой природы(WWF).-М: WWF России,2014.-266,[2]с.:ил.
3.
Зябченко С. С. Сосновые леса Европейского Севера. Л.: Наука, Ленингр.
отд-ние, 1984. 244 с.
4.
А.В. Кнорре, А.Н. Зырянов, Е.Б. Андреева, В.В. Штаркер, Т.Н. Буторина,
Е.А. Крутовская, Г.В. Кельберг, Д.М. Полушкин, И.К. Погонина, Р.А. Коловский.
Государственный
природный
Заповедник
«Столбы».
Растительность,
2011//http://www.zapovednik-stolby.ru/doc.php?id=10477