БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ЛИСТВЕННИЦ ЕВРАЗИИ В СВЯЗИ
Усольцев В. А. (УГЛТА, Екатеринбург, РФ)
Если по широтному градиенту наличие профиля продуктивности лесного покрова подтверждено с различных позиций представителями разных научных отраслей, то в изменении продуктивности лесного покрова в меридиональном направлении имеются некоторые неопределенности и взаимоисключающие закономерности. На сегодня в литературных источниках накоплено достаточно экспериментальных данных о биопродуктивности основных лесообразующих пород для выявления географических закономерностей распределения их фитомассы. Сформированная нами база данных о фитомассе лиственничников Северной Евразии на территории от Англии до Японии в количестве 360 пробных площадей, совмещенная со схемой зонально-провинциального деления Евразии, распределена по 21 региону. Для всей совокупности регионов дифференцированно рассчитаны многофакторные уравнения переводных коэффициентов фитомассы (отношения массы стволов, корней, ветвей, хвои и нижних ярусов к запасу стволовой древесины), которые затем совмещены: а) с региональными таблицами хода роста (ТХР) нормальных лиственничников, б) со средними региональными возрастными трендами массообразующих показателей “фоновых” группировок пробных площадей и в) с предельными региональными густотными траекториями массообразующих показателей пробных площадей.
Выполнен анализ зависимости надземной (Pabo, т/га) и общей (Ptot, т/га) фитомассы лиственничников как полярного (Архангельская область, Западная, Средняя, Восточная Сибирь и дальневосточный Север), так и южного поясов (широколиственные леса Европы, Алтае-Саянская лесостепь, горная тайга Западного Саяна, средняя и южная тайга Забайкалья, Большой Хинган в Китае, Сихотэ-Алинь в Приморье и Япония) лесной зоны Евразии, от индекса континентальности (IC), по Хромову (1957). Зависимость описана уравнениями вида
ln Pabo и ln Ptot = a0 + a1 (lnIC) + a2 (lnIC)2 , (1)
характеристика которых для Ptot приведена в таблице. Уравнения действительны при IC от 35-40 до 100 %.
В результате табулирования уравнений (1) с использованием средних возрастных трендов массообразующих показателей оказалось, что соотношение надземной и подземной фитомассы существенно изменяется как по зональному, так и по провинциальному градиентам. Если в Восточной Европе (IC = 40 %) отношение подземной фитомассы к надземной в южном поясе, северном в пойме и северном на плакорах составляет соответственно 21, 28 и 45 %, то в полюсе континентальности на долготе Якутска (IC = 100 %) – 58, 41 и 80 %, т.е. доля корней увеличивается по мере возрастания жесткости лесорастительных условий как в направлении с юга на север, так и в меридиональном направлении к полюсу континентальности. В Сибири надземная фитомасса полярного пояса в пойме и на плакорах по отношению к южному поясу составляет соответственно 33 – 47 % и 11-17 %, а подземная соответственно 33-75 % и 21-33 %.
Таблица. Характеристика уравнений (1), описывающих зависимость показателей общей фитомассы лиственницы, взятых из таблиц биологической продуктивности, из средних возрастных трендов, и с предельных густотных траекторий, от индекса континентальности.
|
Конс-танты и R2 |
Данные таблиц биопродуктивно-сти, *А = 80 лет |
Данные средних возрастных трендов, А = 120 лет |
Данные предельных густотных траекторий, А = 300 - 400 лет |
|||||
|
|
**Ю |
**П |
Ю |
П (пой- мы) |
П (пла-коры) |
Ю |
П (пой-мы) |
П (пла-коры) |
|
a0 |
-8,247 |
33,589 |
-18,942 |
15,383 |
45,363 |
-4,684 |
26,324 |
47,657 |
|
a1 |
8,178 |
-12,245 |
13,274 |
-3,040 |
-17,812 |
6,301 |
-8,421 |
-18,675 |
|
a2 |
-1,155 |
1,278 |
-1,777 |
0,106 |
1,865 |
-0,878 |
0,806 |
1,986 |
|
R2 |
0,954 |
0,827 |
0,962 |
0,982 |
0,684 |
0,861 |
0,914 |
0,786 |
* А – возраст древостоев; ** Ю и П – соответственно южный и полярный пояса лесной зоны Северной Евразии.
В Восточной Европе при IC = 35-40 % различий между северным и южным поясами практически нет как по надземной, так и по подземной фитомассе. Однако по мере продвижения к полюсу континентальности в Восточной Сибири (IC = 100 %) названное различие возрастает до 6-7-кратного по надземной и до 4-5-кратного – по подземной фитомассе.
По зональному градиенту Сибири общие запасы фитомассы лиственницы нарастают от среднесибирской тундры до забайкальской южной тайги и это увеличение в возрасте 120 лет – трехкратное, а по надземной массе древостоев в том же возрасте - сорокакратное.
В целом установлено, что закономерности изменения надземной и подземной фитомассы и их соотношений по провинциальному градиенту в связи с индексом континентальности климата примерно одинаковые при расчете ее запасов как с использованием ТХР, так и по средним возрастным и предельным густотным трендам массообразующих показателей.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 00-05-64532