Восстановление древостоя на месте сгоревшего ельника в Центрально-Лесном заповеднике

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследование проводили в Центрально-Лесном заповеднике (южная тайга, Тверская область) на гари, образовавшейся в 1999 году. Целью работы было выяснить характеристики формирующегося на гари древостоя и возможности их применения для реконструкции истории нарушений в старых ельниках. Для этого были заложены 14 пробных площадей (по 100 м2). Через 22 года после пожара на месте выгоревших ельников чернично-кисличного и кислично-неморальнотравного (из Picea abies (L.) H. Karst.) формируется смешанный мелколиственный лес с преобладанием березы и значительным участием ели. В подросте соотношение ели предварительного и последующего возобновления 1 : 3. В напочвенном покрове отмечено малое количество неморальных видов трав, а в древостое и подлеске – отсутствие широколиственных пород. В почвенных прикопках много углей было обнаружено на 4 пробных площадях; на 3 – угли отсутствовали и на 7 пробных площадях найдены угли мелкие и в небольшом количестве. Сделан вывод о том, что для выявления первого послепожарного поколения ели в старых древостоях можно использовать только совокупность признаков.

Отличительные признаки первого послепожарного поколения древостоя:

– большая примесь березы и осины в древостое;

– большая пестрота сложения осиновой части древостоя (присутствие на небольшой площади разных форм осины, отличающихся по полу, цвету весенней листвы и срокам распускания листьев);

– в случае присутствия широколиственных пород, они намного моложе ели;

– наличие резкого спада, а затем подъема приростов у значительной части наиболее старых елей;

– у основного поколения ели начальные радиальные приросты составляют в среднем 2.1 мм/год и отсутствуют синхронные резкие подъемы приростов в начале жизни.

Наличие углей не менее чем на 30% пробных площадей (по 100 м2) также свидетельствует в пользу того, что данный древостой вырос на свежей гари. Возраст осины наиболее точно соответствует году пожара.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Ю. Пукинская

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pukinskaya@gmail.com
Россия, ул. Проф. Попова, 2, Санкт-Петербург, 197022

Список литературы

  1. [Aleinikov et al.] Алейников А.А., Тюрин А.В., Симакин Л.В., Ефименко А.С., Лазников А.А. 2015. История пожаров в темнохвойных лесах Печоро-Илычского заповедника со второй половины XIX в. по настоящее время. – Сибирский лесной журнал. 6: 31–42.
  2. Aleinikov A.A., Tyurin A.V., Grabarnik P.Ya., Efimenko A.S. 2018. Features of the Stand and Deadwood in Postfire Aspen and Birch Forests in Northern Urals. – Contemporary Problems of Ecology. 11:789–801. https://doi.org/10.1134/S1995425518070132
  3. [Anan’yev et al.] Ананьев В.А., Мошников С.А., Пеккоев А.Н., Харитонов В.А. 2019. Естественное возобновление на участках коренных ельников черничных после пожара. – В сб.: Повышение эффективности лесного комплекса: материалы Пятой Всероссийской национальной научно-практической конференции с международным участием. Петрозаводск. С. 8–10.
  4. Baltzer J.L., Day N.J., Walker X.S. 2021. Increasing fire and the decline of fire adapted black spruce in the boreal forest. – Proceedings of the National Academy of Sciences. 118(45): 1–9.
  5. [Buryak, Zarubin] Буряк Л.В., Зарубин Д.С. 2018. Возобновление после пожаров в хвойных насаждениях заповедника Центральносибирский. – В сб.: Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы третьей международной научно-технической конференции. СПб. Вып. 2. С. 349–352.
  6. [Dekatov, Kendysh] Декатов Н.Н., Кендыш А.Н. 1981. Депрессии в росте ели по диаметру после выборочной рубки. – Лесоведение. 1: 20–25.
  7. [Dyrenkov et al.] Дыренков С.А., Адашевская О.Р., Федорчук В.Н. 1969. Ельники Вепсовской возвышенности (структура и возобновление). – В сб.: Сб. научно-исследовательских работ по лесному хозяйству. М. Вып. 12. С. 103–122.
  8. [Fedorchuk, Dmitrov] Федорчук В.Н., Дмитров В.Д. 1971. Нормативно-балансовый метод учета хода естественного возобновления леса при определении целесообразных объемов лесовосстановительных мероприятий. – В сб.: Состояние возобновления и пути формирования молодняков на концентрированных вырубках северо-запада Европейской части СССР. С. 101–103.
  9. Frelich L.E., Lorimer C.G. 1991. Natural disturbance regimes in hemlock-hardwood forests of the upper Great Lakes region. – Ecological Monographs. 64(2): 145–164.
  10. [Goncharuk et al.] Гончарук Н.Ю., Желтухина В.И., Карпачевский Л.О., Коробов Е.Д., Минаева Т.Ю., Шапошников Е.С., Трофимов С.Я., Тюлин С.Я. 1999. Формы антропогенной динамики южнотаежных лесных сообществ. – В сб.: Сукцессионные процессы в заповедниках России и проблемы сохранения биологического разнообразия. СПб. С. 400–416.
  11. Guldin J.M., Lorimer C.G. 1985. Crown differentiation in even-aged northern hardwood forests of the Great Lakes region, U.S.A. – Forest Ecology and Management. 10: 65–86.
  12. Hart S.J., Henkelman J., McLoughlin Ph.D., Nielsen S.E., Truchon-Savard A., Johnstone J.F. 2019. Examining forest resilience to changing fire frequency in a fire-prone region of boreal forest. – Global Change Biology. 25(3): 869–884. https://doi.org/10.1111/gcb.14550
  13. Jean S.A., Pinno B.D., Nielsen S.E. 2020. Early Regeneration Dynamics of Pure Black Spruce and Aspen Forests after Wildfire in Boreal Alberta, Canada. – Forests. 11(333): 1–13. https://doi.org/10.3390/f11030333
  14. Johnstone J.F., Chapin F.S. 2006. Fire Interval Effects on successional trajectory in boreal Forests of northwest Canada. – Ecosystems. 9: 268–277. https://doi.org/10.1007/s10021-005-0061-2
  15. [Kalinin] Калинин К.К. 2010. Естественное лесовозобновление и формирование молодняков в еловых и березовых насаждениях на крупных гарях среднего Заволжья. – Вестник МарГТУ. 1: 5–15.
  16. [Karpov et al.] Карпов В.Г., Пугачевский А.В., Трескин П.П. 1983. Возрастная структура популяций и динамика численности ели. – Факторы регуляции экосистем еловых лесов. Л. С. 35–62.
  17. [Katyutin et al.] Катютин П.Н., Горшков В.В., Ставрова Н.И. 2014. Радиальный прирост ели сибирской на разных этапах послепожарных сукцессий. – Лесной вестник. 5: 72–79.
  18. [Korchagin] Корчагин А.А. 1954. Влияние пожаров на лесную растительность и восстановление ее после пожара на европейском севере. – Труды БИН РАН. 3(9): 75–149.
  19. Lesven J., Druguet-Dayras M., Millet L., Ali A., Bergeron Y., Arsenault A., Gillet F., Rius D. 2022. Global changes, fire and spruce-forest dynamics in Québec-Labrador during the Holocene. – EGU General Assembly. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu22-5199
  20. Lorimer C.G. 1980. Age structure and disturbance history of a southern appalachian virgin forest. – Ecology. 61(5): 1169–1184.
  21. Lorimer C.G., Frelich L.E. 1989. A methodology for estimating canopy disturbance frequency and intensity in dense temperate forests. – Canadian Journal of Forest Research. 19: 651–663.
  22. [Melekhov] Мелехов И.С. 1933. О возобновлении ели на гарях. – Лесное хозяйство. 10: 30–33.
  23. Plants of the World Online http://www.plantsoftheworldonline.org/
  24. [Pukinskaya] Пукинская М.Ю. 2006. К восстановлению еловых древостоев на участках ветровальных “окон”. – Бот. журн. 91(6): 879–891.
  25. [Pukinskaya] Пукинская М.Ю. 2009. Формирование еловых древостоев на сплошных вывалах Центрально-Лесного заповедника и проблема естественного восстановления ельников. – Бот. журн. 94(11): 1657–1672.
  26. [Pukinskaya] Пукинская М.Ю. 2011. Выживаемость ели в первые годы жизни в Центрально-Лесном заповеднике. – В сб.: Материалы Всероссийской конференции “Развитие геоботаники: история и современность”. Санкт-Петербург. С. 98–99.
  27. [Pukinskaya] Пукинская М.Ю. 2012. Участие осины в еловых древостоях на разных стадиях их динамики. – Бот. журн. 97(5): 636–649.
  28. [Pukinskaya] Пукинская М.Ю. 2020. Рост Picea abies (L.) H. Karst. на начальных стадиях формирования неморальных ельников в условиях Центрально-Лесного заповедника. – Бот. журн. 105(10): 45–57. https://doi.org/10.31857/S0006813620100075
  29. [Safronova, Yurkovskaya] Сафронова И.Н., Юрковская Т.К. 2015. Зональные закономерности растительного покрова равнин Европейской России и их отображение на карте. – Бот. журн. 100(11): 1121–1141.
  30. [Sennov] Сеннов С.Н. 2001. Рост хвойных древостоев в зависимости от их происхождения. – Лесоведение. 4: 74–76.
  31. [Stavrova, Gorshkov] Ставрова Н.И., Горшков В.В. 2017. Динамика структуры ценопопуляций ели сибирской в процессе послепожарных сукцессий северотажных лесов. – В сб.: Материалы Пятой конференции “Математическое моделирование в экологии” ЭкоМатМод-2017. Пущино. С. 204–206.
  32. Stevens-Rumann C.S., Kemp K.B., Higuera Ph.E., Harvey B.J., Rother M.T., Donato D.C., Morgan P., Veblen Th.T. 2017. Evidence for declining forest resilience to wildfires under climate change. – Ecology Letters. https://doi.org/10.1111/ele.12889
  33. Svoboda M., Janda P., Nagel T.A., Fraver S., Rejaek J., Bace R. 2011. Disturbance history of an old-growth sub-alpine Picea abies stand in the Bohemian Forest Czech Republic. – Journal of Vegetation Scince. 23: 86–97. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2011.01329.x
  34. [Tkachenko] Ткаченко М.Е. 1952. Общее лесоводство. М.-Л. 599 с.
  35. [Zhitlukhina et al.] Житлухина Т.И., Добриденев А.И., Кураева Е.Н., Минаева Т.Ю., Шапошников Е.С. 2002. Пожары и их изучение в Центрально-Лесном биосферном заповеднике. – В сб.: Мониторинг сообществ на гарях и управление пожарами в заповедниках. М. С. 137–149.
  36. [Zony…] Зоны и типы поясности растительности России и сопредельных территорий. 1999. М. 1 : 8000000. Карта; пояснительный текст и легенда к карте. М. 64 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. a – Вид гари через 8 лет после пожара (2007 г.); b – Вид гари через 11 лет после пожара (2010 г.); c – Участок гари с частично сохранившейся растительностью (2022 г.); d – Участок гари с полностью выгоревшей растительностью (2022 г.).

Скачать (3MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение елей последующего возобновления по возрасту; a – старшие модельные особи; b – весь послепожарный подрост.

Скачать (184KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ход роста елей на гари (в легенде – возраст модельных елей).

Скачать (184KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сравнение начальных радиальных приростов на у.п. (а) и на у.г. (b) елей старшей и младшей возрастных групп предварительного подроста на гари.

Скачать (244KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Начальные приросты ели на у.п. на гари и на полянах, зарастающих смешанным лесом.

Скачать (174KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Сравнение начальных радиальных приростов на у.п. (а) и на у.г. (b) елового подроста на гари и на сплошных вывалах (без разделения на предварительный и последующий).

Скачать (219KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024