ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ

 ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ НА ЭКОТОНЕ ЛЕС-ТУНДРА

 

Усольцев В. А., Крапивина О.А.,  Залесов С.В.

(УГЛТУ, Екатеринбург, РФ)

 

For the first time the primary production of Larix sibirica stands of the forest-tundra ecoton on the Pur river basin is investigated. Some special features of their structure are discussed.

 

Исследования выполнены на крайнем севере Западной Сибири в подзоне лесотундры на широте Полярного круга (67⁰ с.ш. и 78⁰ в.д.), на надпойменных террасах и плакорах бассейна р. Нгарки-Хадытояхи – правого притока Пура в его низовьях. Район исследований расположен к северу от Тарко-Салинского лесхоза Ямало-Ненецкого округа, на землях госземзапаса, ранее не пройденных лесоустройством. В 1956 г. была проведена лишь аэротаксация лесных площадей вдоль Пура и его притоков.

Экологически специфичный полярный пояс на северном пределе ареала лиственницы представляет особый интерес при исследовании ее биологической продуктивности. Леса и редколесья мерзлотной зоны отличаются от таежных лесов низкой продуктивностью древостоев, низкими запасами древесины и разреженным древесным пологом [1]. В мозаичном комплексе лесотундры лиственница тяготеет к рекам, ее ареал видоизменяется, переходит от сплошного к ленточному, и лиственничники по поймам и надпойменным террасам представляют собой экстразональные сообщества. В нижнем течении р. Пур, где выполнялось наше исследование, небольшие сомкнутые лиственничные массивы довольно высокой производительности продвигаются по пойме почти до ее устья и встречаются вплоть до Самбурга, достигая северной границы лесотундры. Здесь лиственница составляет 33 %  площади лесов.

При этом обращает на себя внимание резкое различие морфоструктуры древостоев на экотоне лес-тундра при переходе от пойменных лиственничников у уреза воды к плакорным на многолетней мерзлоте. Если первые вследствие дренажа и теплового и твердого речного стока практически не отличаются от аналогичных древостоев таежной зоны, то вторые представлены исключительно низкобонитетными разреженными сообществами на мерзлотных грунтах с маломощным почвенным горизонтом.

Наши исследования выполнены на 3 пробных площадях в пойме (зеленомошно-ягодниковый тип леса) и 3 – на плакорах (лишайниковый тип леса) в возрасте лиственничников от 45 до 100-350 лет (табл.).

Модельные деревья взяты в начале августа после полного формирования хвои в количестве 8-10 штук на каждой пробе, в пределах варьирования их диаметров. Стволы расчленяли на 10 отрезков по относительным высотам, с торцов которых выпиливали диски для определения доли коры и абсолютно сухого вещества в древесине и коре, и затем рассчитана сухая масса последних для всего ствола. Крону взвешивали с точностью 50 г на весах грузоподъемностью 10-20 кг, обрезали секатором охвоенные побеги и оставшуюся часть вновь взвешивали. Из массы перемешанных побегов отбирали навеску (до 1 кг), и после ощипывания хвои устанавливали их долю в общей массе навески, значение которой экстраполировали на всю крону. По образцам хвои и ветвей термовесовым методом определена их масса в абсолютно сухом состоянии для всего дерева.

Прирост древесины ствола определен путем “расчехления” ствола и определения объемного прироста, среднего за последние 5 лет, с последующим пересчетом на абсолютно сухое состояние по базисной плотности, определенной по навескам. Прирост коры рассчитан по приросту древесины и соотношению массы древесины и коры ствола. Прирост ветвей определен упрощенным методом [7] путем деления их удвоенной массы на возраст кроны, измеренный по годичным кольцам у ее основания. Этот метод по точности не уступает более трудоемкому методу с определением массы ветвей по 1-метровым секциям кроны и делением каждой на средний возраст секции [8].  Расчет фитомассы и ее годичного прироста на единице площади (табл.) выполнен регрессионным методом.

Установлено, что в возрасте 45 лет при близких густотах (1300–1700 деревьев/га) общая фитомасса и масса хвои лиственничников в пойме соответственно в 7 и 2,4 раза выше, чем на плакорах. По общей надземной первичной продукции соответствующее различие почти 5-кратное. Это обусловлено более выраженной степенью дренированности поймы в сравнении с плакорами, а также тепловым и твердым речным стоком [3]. Внутрипочвенный надмерзлотный сток на плакорах обычно незначителен [5].

Однако по показателю относительной доли первичной продукции надземной фитомассы в общей пойменные и плакорные лиственничники близки: в первом случае доли  стволов, хвои и ветвей составили 38, 40 и 22 %, а во втором – соответственно 30, 40 и 30 % (табл.).

Если же сопоставить средние показатели фитомассы пойменных лиственничников в бассейне р. Пур с аналогичными показателями лиственницы L. gmelinii в Восточной Сибири на тех же широтах [4,6], то превышение первых над вторыми оказывается по надземной фитомассе почти трехкратное, и по массе хвои – двукратное. Это может быть обусловлено более высокой континентальностью климата Восточной Сибири по сравнению с Западной Сибирью.

Средние показатели фитомассы лиственничников плакорных местообитаний в низовьях р. Пур превышают таковые самого северного массива L. gmelinii  в урочище «Ары-Мас» на Таймыре (72⁰ 30’ с.ш.) [2] как по общей надземной, так и по массе хвои, почти вчетверо, что может быть обусловлено различиями по зональному градиенту. Но эти же показатели составляют соответственно 55 и 80% от аналогичных значений приполярных лиственничников Восточной Сибири [4,6].

 

Литература

1.Абаимов А.П. Леса мерзлотной зоны Сибири: региональные особенности, природная и антропогенная динамика // Структурно-функциональная организация и динамика лесов (Материалы Всероссийской конференции). Красноярск: ИЛ СО РАН, 2004. С. 244-246.

2.Кнорре А.В. Надземная фитомасса лиственничников в основных сообществах лесного массива «Ары-Мас» // Тр. гос. заповедника «Столбы». Вып. 11. Красноярск, 1977. С. 91-100.

3.Миронов Б.А., Агафонов Л.И. Лесная растительность поймы нижней Оби // Природа поймы нижней Оби. Наземные экосистемы. Екатеринбург: УрО РАН, 1992. С. 92-116.

4.Митрофанов Д.П. Оценка продуктивности северо-таежных лесов Сибири // Продуктивность лесных фитоценозов. Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1984. С. 95-102.

5.Поздняков Л.К. Гидроклиматический режим лиственничных лесов Центральной Якутии. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 146 с.

6.Поздняков Л.К.Даурская лиственница. М.: Наука, 1975. 312 с.

7.Русаленко А.И., Петров Е.Г. Определение прироста фитомассы в сосновых насаждениях // Текущий прирост древостоев (материалы научной конференции). Минск: Изд-во “Ураджай”, 1975. С. 139-140.

8.Усольцев В.А., Филиппов А.В., Ненашев Н.С. и др. Оценка некоторых методов определения первичной продукции ветвей деревьев // Актуальные проблемы лесного комплекса. Вып. 8. Брянск: БГИТА, 2004. С. 65-67.

 

Таблица 1 - Характеристика пробных площадей

 

Работа поддержана РФФИ, грант №  04-05-96083.