№ 5 (2024)

Исследованные коренные сосновые мезотрофные болота расположены в Западнодвинском районе Тверской области, имеют смешанное атмосферное и грунтовое питание с сокращенным водным стоком. Дана сравнительная оценка двух мезотрофных биогеоценозов (БГЦ) (сосняки чернично-багульниково-сфагновый (ПП 1) и чернично-сфагновый (ПП 2)) по параметрам возрастных рядов древостоев, динамическому сукцессионному положению, возобновительному потенциалу, состоянию деревьев и древостоев, объемам древесного отпада, пораженности дереворазрушающими грибами, характеристикам состава и структуры горизонтов торфяных залежей. Мезотрофные лесные болота (Пьявченко, 1963) относятся к коренным БГЦ, имеют древесный ярус абсолютно разновозрастного типа, смешанного породного состава с подавляющим превосходством сосны обыкновенной по числовым и объемным характеристикам. Показаны различия в тесноте связи объемов деревьев с их возрастом в возрастных поколениях: для биогеоценоза ПП 1 связь по линейному и экспоненциальному приближениям почти отсутствует, для биогеоценоза ПП 2 связь очень тесная, почти функциональная, R ² = 0.93. Такое положение обусловлено степенью равномерности распределения объемов деревьев в возрастных рядах. Структура и состав естественного возобновления в обоих сосновых мезотрофных болотных БГЦ предполагает возможность смены сосновой формации на смешанную елово-березовую формацию только при значительных климатогенно-гидрогенных колебаниях, влияющих на изменение эдафических условий роста болотных сообществ. Объяснены различия в объемах древесного отпада по стадиям разложения валежа. Торфяные переходные залежи обоих сосняков близки по структуре, имеют различия по их мощности: 5.0 м – под сосняком чернично-багульниково-сфагновым и 3.0 м – под чернично-сфагновым. При схожести структуры торфяных залежей сосняков прослеживаются различия в зольности, степени разложения и плотности, которые объясняются разными геоморфологическим положением и гидрологическим режимом обоих сосняков. В первые в сравнительной динамике показаны количественные и объемные характеристики структур древостоев и горизонтов торфяных залежей коренных сосновых мезотрофных болот.

В работе представлены результаты комплексного исследования структурной организации коренных притундровых ельников бассейна реки Печоры на северо-западе Республики Коми. Проанализированы основные компоненты структуры еловых фитоценозов, включая размерную, возрастную и пространственную характеристики древостоев и подроста. Установлено, что древостои притундровых ельников характеризуются высокой степенью изменчивости таксационных показателей деревьев. Коэффициенты вариации диаметров и высот стволов достигают 55 и 40% соответственно даже в пределах одной породы – ели сибирской. Анализ возрастной структуры древостоев выявил два типа: относительно разновозрастные с преобладанием поколений восходящего ряда и абсолютно разновозрастные с групповым смешением деревьев разного возраста. Последние соответствуют климаксовым фитоценозам с непрерывным самовоспроизводством. Оценка пространственной структуры с использованием методов точечного процесса показала, что деревья в древостоях распределены преимущественно случайно, без выраженной агрегированности. Однако подрост образует скопления, особенно за счет порослевого возобновления березы. В вертикальной структуре полога притундровых ельников наблюдаются как «диффузные» типы строения (деревья разнятся по высоте, но схожи по протяженности кроны), так и «регулярные понизу» типы (деревья разнятся по высоте, но основания их крон находятся на одном уровне). Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов функционирования малонарушенных лесных сообществ Крайнего Севера в условиях меняющегося климата.

Показано влияние вариаций температуры, осадков и эффекта городского теплового острова на сезонное развитие древесных растений. Определены сдвиги фенодат у древесных растений, вызванные изменениями температуры и связанные с эффектом городского теплового острова. Синхронные фенологические наблюдения проводились в 2019–2021 гг. в Уссурийском лесничестве и г. Уссурийске (Приморский край). По данным метеостанции Тимирязевский отмечен значимый тренд увеличения среднегодовой температуры в период с 2011 по 2023 гг. с темпом 0.15 ˚С год ^–1. Сравнение температурного режима в городе и в лесу подтверждает наличие эффекта городского теплового острова. Разница в среднемесячных температурах между городом и лесом колебалась в 2019 г. в интервале 0.2–2.5 °С, в 2020 г. – 0.1–1.9 °С. Температура каждого месяца в городе была выше, чем в лесу. Различия в метеорологических показателях леса и города приводят к соответствующему сдвигу в сроках наступления фенофаз у растений. По результатам сравнения фенологического развития 8 видов древесных растений в городе и в лесу установлено, что среднее значение сдвига даты наступления фенологических фаз в городе на более ранние сроки относительно леса составляет 5.2 дня, а у теплолюбивых, южных видов, – 7.7 дня. Различия в суммах эффективных температур для наступления определенной фазы при этом находятся в пределах 1–80 °С. Черемуха обыкновенная является лучшим биоиндикатором климатических изменений в условиях Южного Приморья, это вид с наиболее тесной связью суммы эффективных температур и весенних фенологических фаз. С использованием опубликованных данных фенологических наблюдений на исследуемой территории определен средний сдвиг фенодат у растений за 85 лет, который в среднем составил 7 дней. Продолжительность вегетационного периода в Южном Приморье определяется среднегодовой температурой воздуха. Получена линейная зависимость, показывающая, что при увеличении температуры на 1, вегетационный период удлиняется на 4.4 суток, и это в первую очередь связано со смещением начала периода вегетации на более ранние сроки.

На основе многолетних исследований лесных подстилок в различных природных зонах предложены факторный, генетический и структурно-функциональный подходы к их изучению. Объектами послужили лесные экосистемы севера Западной Сибири и Русской равнины. В анализ также включены результаты исследования подстилок лесных экосистем Приморья, Сахалина, Камчатки. Факторный подход при изучении подстилок показал преимущественное влияние типа леса, положения в системе геохимического ландшафта, общего рельефа и особенностей увлажнения. В результате анализа географических закономерностей выяснили, что существенное значение для генезиса подстилок перегнойного, или гумифицированного, типа в условиях среднетаежных ландшафтов принадлежит латеральному (проточному) характеру увлажнения, обеспечивающему дополнительный приток кислорода и зольных элементов. В условиях застойного увлажнения независимо от географии регионов подстилки развиваются по торфяному типу. В южной тайге в условиях водораздельных пространств формируются оптимальные предпосылки для развития комплексов деструктивных, ферментативных и гумифицированных подстилок. Климатические факторы в значительной степени определяют скорость разложения органических остатков в зональном ряду, но степень этого влияния зависит от свойств разлагающихся материалов. Показана роль дерева-эдификатора в пространственной неоднородности лесных подстилок, особенно применительно к хвойным породам. Внутрибиогеоценозная изменчивость локальных экологических факторов и, как следствие, свойств подстилок индицируется живым напочвенным покровом. Генетический подход заключается в последовательном описании и диагностике подгоризонтов подстилки, генезис которых используется в номенклатуре подстилок. Это служит основой для классификации подстилок. Утверждается, что правомочность представленной классификации была показана в широком диапазоне биоклиматических условий. Структурно-функциональный подход, предусматривающий проведение компонентного анализа, позволяет оценить характер функционирования лесных подстилок. Выявлена важная роль содержания и доли детрита и легкоразлагаемых компонентов, а также соотношения запасов подгоризонтов подстилки как критерия особенностей функционирования.

Разложение опада проходит в несколько стадий, наиболее интенсивной из которых является начальная стадия. Настоящее исследование направлено на выявление особенностей начальной стадии разложения хвои в сосняке брусничном и ее зависимости от гидротермических условий и внутренних биогеоценотических различий. Пробная площадь расположена на территории Государственного природного заповедника «Кивач» в среднетаежной подзоне Республики Карелии. Разложение хвои проводили методом закладки мешочков с хвоей. Изучение особенностей разложения хвои в разных микрогруппах напочвенной растительности за первый вегетационный период показало незначительные различия в пределах стандартного отклонения. Установлено, что разложение хвои в сосняке брусничном в среднетаежной подзоне составило 31.5 ± 3.5% за вегетационный период (120 дней), 44.0 ± 1.4% – за годовой цикл и 55.8 ± 5.1% – за двухлетний период. Использование асимптотической модели Berg и Ekbohm показало завышение годовой величины разложения на 10-13%. Предложенная логарифмическая модель основана на двухгодичных эмпирических данных и дает погрешность в 3–5% в вычислении годовой потери массы хвои.

Оценка участия животных в циклах биогенных элементов позволяет определить значимость видов в функционировании экосистем и мощность экологических связей внутри биома. В обширной зоне бореальных лесов, включающей разнообразные сообщества травоядных животных, подобные исследования особенно актуальны. Непосредственное воздействие диких копытных на химический состав почвы происходит преимущественно через экскременты и мочу. Цель исследования – оценить изменение в химическом составе почвы под влиянием мочи самого крупного таежного фитофага – лося (Alces alces L.) на северо-востоке европейской части России. В период стаивания снега были замаркированы зимние мочевые пятна лося на зарастающем поле с мозаично произрастающей древесно-кустарниковой растительностью. Под точками уринации лося и в контроле были взяты образцы в двух горизонтах почвы (0–5 см и 5–20 см). В почве проанализированы стандартные показатели: pH, содержание органического вещества, NH₄⁺, NO₃^–, P₂O₅, K₂O, Ca, Mg. В весенних образцах почвы, взятых под точками уринации лося, отмечено снижение кислотности, повышенная концентрация подвижного калия и некоторых азотсодержащих соединений. В частности, концентрация аммония в почве под воздействием мочи на 350% выше контрольного показателя. Особенно заметное воздействие от поступления мочи наблюдалось в самом верхнем горизонте почвы. Повышенные локальные концентрации химических веществ на мочевых точках лося создают аномальное химическое поле почвы. К осени по многим показателям почвы происходит снижение концентраций веществ в местах весенне-зимних уринаций лося до фонового уровня, то есть происходит быстрая деградация и трансформация компонентов поступившей мочи в почвенном горизонте в течение одного вегетационного сезона. Между почвенными образцами с мочевых точек лося и контролем не обнаружено значимых различий в концентрации органического вещества, кальция и магния. Рассчитано, что все популяционные группировки лосей в России ежегодно выделяют 3.85 Мт мочи на общей площади около 700 км². Внесение лосем в экосистему продуктов своей жизнедеятельности значительно повышает гетерогенность почвенного покрова и способствует интенсификации биогеохимических циклов.