Особенности горизонтальной структуры древесного яруса ценопопуляции Larix gmelinii (Rupr.) Rupr. в лесотундровом экотоне на полуострове Таймыр

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Рассмотрены особенности горизонтальной пространственной структуры разновозрастных редколесий лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), формирующих северную границу древесной растительности в лесотундровом экотоне в восточной части полуострова Таймыр. Установлено, что для всех исследованных древостоев характерна мозаичная структура, при которой участки, занятые древесной растительностью, чередуются с открытыми пространствами, площадь которых колеблется от 37 до 50%. В сложении древесного яруса во всех случаях участвуют как одиночные деревья, так и их агрегации (биогруппы), удельный вес которых варьирует от 17 до 32%. В биогруппах преобладает парная агрегация деревьев – 83%. Установлено преобладание случайного характера расположения деревьев в сложении горизонтальной структуры, однако конкретный тип пространственного распределения определяется также стадией онтогенеза, в которой находится ценопопуляция.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Бондарев

Институт леса им. В. Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: abondarev@ksc.krasn.ru
Россия, 660036, Красноярск

О. П. Секретенко

Институт леса им. В. Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН

Email: abondarev@ksc.krasn.ru
Россия, 660036, Красноярск

Список литературы

  1. Крючков В.В. Самые северные на земном шаре лесные массивы на р. Лукунской в бассейне р. Хатанги // Ботан. журн. 1972. Т. 57. № 10. С. 1213–1220.
  2. Payette S., Fortin M.J., Gamache I. The subarctic forest-tundra: the structure of a biome in a changing climate // Bioscience. 2001. V. 51. P. 709–718. https://doi.org/10.1641/0006–3568(2001)051[0709: TSFTTS]2.0.CO;2
  3. Clements F.E. Nature and structure of the climax // Journal of Ecology. 1936. V. 24. P. 253–284.
  4. Ranson K.J., Montesano P.M., Nelson R. Object based mapping of the circumpolar taiga–tundra ecotone with MODIS tree cover // Remote Sens. Environ. 2011. V. 115. P. 3670–3680. 10.1016/j.rse.2011.09.006' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.rse.2011.09.006
  5. Montesano P.M., Sun G., Dubayah R.O., Ranson K.J. Spaceborne potential for examining taiga–tundra ecotone form and vulnerability // Biogeosciences. 2016. V.13. P. 3847–3861. https://doi: 10.5194/bg-13–3847–2016
  6. Callaghan T.V., Crawford R.M., Eronen M. et al. The dynamics of the tundra-taiga boundary: An overview and suggested coordinated and integrated approach to research // Ambio. 2002. Special report № 12. Dynamics of the Tundra-Taiga Interface. P. 3–5.
  7. Stocker T.F., Qin G.-K., Plattner L.V. et al. Technical Summary // Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Eds. Stocker T. F., Qin D, Plattner G.-K. et al. Cambridge. Cambridge University Press, 2014. P. 33–115. https://doi: 10.1017/ CBO9781107415324.005
  8. Bader J. Climate science: The origin of regional Arctic warming // Nature. 2014. V. 509. P. 167–168. https://doi.org/10.1038/509167a
  9. Holtmeier F.-K., Broll G. Sensitivity and response of northern hemisphere altitudinal and polar treelines to environmental change at landscape and local scales // Global Ecol. Biogeogr. 2005. V.14. P. 395–410. https://doi.org/10.1111/j.1466–822X.2005.00168.x
  10. Грабарник П.Я. Анализ горизонтальной структуры древостоя: модельный подход // Лесоведение. 2010. № 2. C. 77–85.
  11. Dalen L., Hofgaard A. Differential regional treeline dynamics in the Scandes Mountains // Arct. Antarct. Alpine Res. 2005. V.37. P. 284–296. https://doi.org/10.1657/1523–0430(2005)037 [0284: DRTDIT]2.0.CO;2
  12. Danby R.K., Hik D.S. Variability, contingency and rapid change in recent subarctic alpine tree line dynamics // J. Ecol. 2007. V.95. P. 352–363. https://doi.org/10.1111/j.1365–2745.2006.01200.x
  13. Frost G.V., Epstein H.E., Walker D.A. Regional and landscape-scale variability of Landsat-observed vegetation dynamics in northwest Siberian tundra // Environ. Res. Lett. 2014. V.9. P. 1264–1277. https://doi.org/10.1088/1748–9326/9/2/025004
  14. Haugo R.D., Halpern C.B., Bakker J.D. Landscape context and long-term tree influences shape the dynamics of forest-meadow ecotones in mountain ecosystems // Ecosphere. 2011. V. 2(8). Article 91. P. 1–24. https://doi.org/10.1890/ES11–00110.1
  15. Lloyd A.H., Yoshikawa K., Fastie C.L. et al. Effects of permafrost degradation on woody vegetation at arctic treeline on the Seward Peninsula, Alaska, Permafrost Periglac // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. V. 14(2). P. 93–101. 10.1002/ppp.446' target='_blank'>https://doi: 10.1002/ppp.446
  16. Харук В.И., Буренина Т.А., Федотова Е.Ф. Анализ экотона «лес-тундра» по данным космосъемки // Лесоведение. 1999. № 3. С. 59–67.
  17. Абаимов А.П., Бондарев А.И., Зырянова О.А., Шитова С.А. Леса Красноярского Заполярья. Новосибирск: Наука, 1997. 208 с.
  18. Тюлина Л.Н. Лесная растительность Хатангского района у ее северного предела // Тр. Арктического института. 1937. Т. 63. Геоботаника. С. 83–180.
  19. Кнорре А.В. Редколесья и редины Ары-Маса // Ары-Мас. Природные условия, флора и растительность самого северного в мире лесного массива. Л.: Наука, 1978. С. 162–183.
  20. Поспелов И.Н., Поспелова Е.Б., Чиненко С.В. Притундровые редколесья и редины бассейна р. Лукунской (восточный Таймыр) // Современные проблемы притундровых лесов: Мат-лы. Всерос. конф. с междунар. участием. Архангельск, 2012. С. 174–180.
  21. Поспелов И.Н., Поспелова Е.Б. О северном пределе распространения лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) на Восточном Таймыре // Ботан. журн. 2013. Т. 98. № 5. С. 621–629.
  22. Абаимов А.П., Бондарев А. И. Критерии выделения категорий лесных земель в редкостойных лесах Севера // Лесоведение. 1997. № 1. С. 45–49
  23. Бондарев А.И. Таксационный очерк самых северных в мире лесов // Лесная таксация и лесоустройство / Межвуз. сб. науч. тр. Красноярск: КПИ, 1989. С. 35–39.
  24. Bondarev Alexander. Age distribution patterns in open boreal Dahurican larch forests of Central Siberia // Forest Ecology and Management. 1997. V. 93. № 3. P. 205–214. https://doi.org/10.1016/S0378–1127(96)03952–7
  25. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методологические указания к изучению типов леса. М.: Наука, 1961. 144 с.
  26. ОСТ 56–69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: Госкомлес СССР, 1983. 60 с.
  27. Greig-Smith P. The use of random and contiguous quadrats in the study of the structure of plant communities // Ann. Bot. London, N.S. 1952. V. 16. P. 293–316.
  28. Плотников В.В. О путях развития древесных растений в связи с динамикой их численности в сообществе // Экология. 1973. № 3. С. 44–51.
  29. Кузьмичев В.В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013. 208 с.
  30. Бузыкин А.И., Гавриков В.Л., Секретенко О.П., Хлебопрос Р.Г. Анализ структуры разновозрастных древесных ценозов // Анализ структуры древесных ценозов. Новосибирск: Наука, 1985. С. 50–80.
  31. Грейг-Смит П. Количественная экология растений. М.: Мир, 1967. 359 с.
  32. Morisita M. Measuring of the dispersion of individuals and analysis of the distributional patterns // Memoir of the Faculty of Science, Kyushu University. 1959. Series E: Biology. V. 2. № 4. P. 215–235.
  33. Ripley B.D. Spatial Statistics. John Wiley & Sons, 1981. 252 p.
  34. R Core Team R: a language and environment for statistical computing. Vienna: R foundation for statistical computing. 2019. http://www.r-project.org.
  35. Wieczorek M., Kruse S., Epp L.S. et al. Dissimilar responses of larch stands in northern Siberia to increasing temperatures – a field and simulation based study // Ecology. 2017. V. 98(9). P. 2343–2355. https://doi.org/10.1002/ecy.1887
  36. Василевич В. И. Статистические методы в геоботанике. Л.: Наука, 1969. 232 с.
  37. Поздняков Л.К. Мерзлотное лесоведение. Новосибирск: Наука, 1986. 192 c.
  38. Каволюнене Д.К. Типы размещения деревьев в свете закономерностей роста древостоев // Тезисы докл. научн. конф. Каунас, 1981. С. 40–42.
  39. Тябера А.П. Вопросы территориального размещения деревьев в сосновых древостоях // Лесной журнал. 1980. № 5. С. 5–7.
  40. Вайс А.А. Горизонтальная структура пихтовых насаждений // Вестник СибГТУ. 2005. № 1. С. 24–27.
  41. Вайс А.А. Горизонтальная структура древостоев Средней Сибири // Научный журнал КубГАУ. 2009. № 45 (1). С. 1–15.
  42. Москвина И.В., Гетманец И.А. Популяционная организация растительного покрова в подзоне южно-таежных лесов Челябинской области // Фундаментальные исследования. 2014. № 12-2. С. 322–326.
  43. Данилина Д.М., Назимова Д.И., Коновалова М.Е. Пространственно-временная структура и динамика позднесукцессионного черневого кедровника Западного Саяна // Лесоведение. 2020. № 5. С. 387–398. https://doi.org/10.31857/S0024114820050034
  44. Коновалова М.Е., Данилина Д.М. Структура ценопопуляций ключевых видов черневых кедровых лесов Западного Саяна на климаксовой стадии развития // Экология. 2019. № 3. С. 189–195. https://doi.org/10.1134/S0367059719030089
  45. Колтунова А.И. О формировании горизонтальной структуры и срастании корневых систем в древостоях сосны // Эко-потенциал. 2013. № 3–4. С. 136–142.
  46. Манов А.В., Кутявин И.Н. Горизонтальная структура древостоев и подроста северотаежных коренных ельников чернично-сфагновых в Приуралье // Лесн. журнал. Изв. высш. учеб. заведений. 2018. № 6. С. 78–88. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2018.6.78
  47. Манов А.В. Горизонтальная структура древостоя и подроста ельника разнотравно-черничного средней тайги Республики Коми // Лесоведение. 2019. № 4. C. 286–293. https://doi.org/ 10.1134/S0024114819030069
  48. Манов А.В., Кутявин И.Н. Структура древостоя в старовозрастном постпирогенном сосняке бруснично-лишайниковом в бассейне реки Печоры // Лесоведение. 2018. № 6. С. 434–443. https://doi.org/ 10.1134/S0024114818050054

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагмент космического снимка (https://www.google.com/intl/ru/earth/ versions/#earth-pro) центральной части участка Лукунский: серо-зеленым цветом представлена лесная растительность, светло-желтым – тундровая растительность, черным – водные объекты, зеленым – элементы гидросети, кружками красного цвета отмечены места расположения пробных площадей.

Скачать (221KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Группировка пробных площадей (11–20) по типам пространственной структуры: а – групповое расположение деревьев, б – переходный тип от группового к случайному, в – случайное. Линии характеризуют изменение индекса Морисита в зависимости от размера ячейки.

Скачать (138KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проверка гипотезы о случайном расположении деревьев моделированием однородного пуассоновского процесса: A – для отдельных деревьев, Б – для агрегаций деревьев. Цифрами указаны номера пробных площадей. Сплошная красная линия отражает изменение индекса Морисита в зависимости от размера квадрата, огибающие пунктирные линии ограничивают зону моделирования для различных уровней пуассоновского процесса.

Скачать (442KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Соотношение индекса дисперсии Морисита (Iδ) и морфометрических показателей: а – с количеством агрегаций в структуре древостоя, б – со средним возрастом, в – со средним диаметром, г – со средней высотой, д – с сомкнутостью полога, е – с количеством деревьев, ж – с запасом стволовой древесины. Пунктиром показана линия линейного тренда.

Скачать (314KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024