Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
№ 1 (2025)
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Последствия пожара для почв мезофитных лесов Западного Кавказа
Аннотация
Ежегодно по всему миру в результате пожаров сгорают обширные территории лесов. В литературе имеются противоречивые данные о последствиях влияния пожаров на отдельные компоненты экосистем, в частности на почвы. Это обуславливает необходимость проведения исследований последствий пожаров в разных климатических и почвенных условиях. Цель работы – изучить последствия влияния низового пожара на свойства бурозема Хамышинского участкового лесничества Республики Адыгеи спустя 4 года после воздействия. Изучены химические (сумма поглощенных оснований, гидролитическая кислотность, рН, содержание органического углерода и активного углерода) и биологические (активность каталазы, дегидрогеназ, инвертазы, уреазы, фосфатазы) свойства постпирогенных почв одного участка гари и двух участков горельников. Низовой пожар не вызвал значительных изменений в составе древостоя для участков гари № 2 (1159 м над ур. м.) и № 3 (1359 м над ур. м.), в то время как на участке гари № 1 (651 м над ур. м.) отмечены полностью обугленное дерево, обильное разрастание рододендрона понтийского и слабо развитая травянистая растительность. Установлено снижение активности каталазы трех участков на 51% относительно контроля. Активность дегидрогеназ и уреазы постпирогенных почв превышает контрольные значения в среднем на 62%. Активность инвертазы и фосфатазы отличается в зависимости от участка исследования. В целом отмечена тенденция к повышению активности данных ферментов. При этом обнаружено высокое пространственное варьирование активности дегидрогеназ и инвертазы почв для участка гари № 1. Установлено повышение гидролитической кислотности в среднем на 43% относительно контрольных значений. Сумма поглощенных оснований, содержание органического и активного углерода спустя 4 года после пожара в меньшей степени отличаются от контрольных значений. Показатель кислотности (рН) участка, лишенного травянистой растительности, достигает 5.8 ед., при контрольных значениях – 4 ед. При этом более высоким значениям реакции почвенной среды соответствуют более высокие значения суммы поглощенных оснований. Факторный анализ показал, что изменения ферментативной активности постпирогенного бурозема связаны с особенностями химических свойств почв. Активность гидролаз (уреаза, фосфатаза) тесно связана с содержанием органического углерода, а активность остальных ферментов – с суммой поглощенных оснований, гидролитической кислотностью и значениями рН. Содержание активного углерода изменяется несущественно и не оказывает влияния на ферментативную активность.
3-14
Плотность заболонной древесины сосны обыкновеннойв лесах МАРИЙСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ
Аннотация
Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения точности оценки качества ресурсного потенциала лесов России и эффективности его использования, что можно сделать только на основе глубокого изучения структуры ценопопуляций деревьев по хозяйственно ценным признакам, одним из которых является базисная плотность древесины. Цель исследования – оценка закономерностей индивидуальной и групповой изменчивости величины базисной плотности заболонной древесины у деревьев сосны обыкновенной в различных по возрасту, происхождению, густоте и условиям произрастания древостоях Республики Марий Эл для отбора и последующего воспроизводства наиболее перспективных в хозяйственном отношении особей. Исследования проведены на 13 пробных площадях в чистых по составу одновозрастных древостоях. Для оценки величины базисной плотности заболонной древесины, которую проводили стереометрическим и гидростатическим способами, использовали керны длиной 50 мм, добытые вручную буравом Пресслера у 1072 деревьев на высоте 1.3 м от основания ствола. При обработке эмпирического материала использованы стандартные методы математической статистики. В результате установлено, что величина оцениваемого параметра варьирует у деревьев от 291 до 660 кгꞏм–3, перекрывая пределы, установленные отечественными исследователями. Она практически не зависит от условий произрастания, густоты и происхождения древостоев, рангового положения особей в ценопопуляциях, ширины годичного слоя древесины и доли позднелетнего в ней слоя, а обусловлена в основном возрастом деревьев (R2 = 0.9). Доказано, что экологические требования к условиям среды у деревьев с разной плотностью древесины неодинаковы, что отражается на характере динамики их радиального годичного прироста. Разработана шкала для оценки хозяйственной ценности деревьев в ценопопуляциях разного возраста по плотности их заболонной древесины. Таким образом, естественный отбор деревьев по плотности древесины в ценопопуляциях, максимум величины которой отмечается у них в возрасте 100–110 лет, не происходит, и целевая селекция по данному параметру, исходя из этого, не отразится в последующем на производительности насаждений.
15-27
СТРУКТУРА ЛИПОВЫХ СООБЩЕСТВ НА СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ГРАНИЦЕ ШИРОКОЛИСТВЕННО-ХВОЙНЫХ ЛЕСОВ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
На территории восьми кварталов государственного заказника “Бушковский лес”, располагающегося на северо-восточной границе гемибореальных широколиственно-хвойных лесов, описана структура четырех групп насаждений: липового леса с елью и березой, елово-березово-липового, вязово-липового и березово-липового леса. Многопородный состав сложен липой сердцевидной, елью, сосной, пихтой, вязом, кленом остролистным, ясенем, березой, осиной и ольхой серой. Установлена высокая поливариантность онтогенеза липы в условиях низкой инсоляции и высокой влажности сообществ. Выявлены следующие жизненные формы: одноствольное, порослеобразующее, куртинообразующее, немного- и многоствольное деревья, факультативный стланик. Определены категории жизненности деревьев, установлены индексы состояния древостоев. Средний показатель в значении 0.9: особи описаны как “здоровые”, со значениями, близкими к нижней границе. Большинство насаждений двухъярусные с перспективными особями широколиственных пород клена и вяза, которые постепенно внедряются в первый ярус. Оценено естественное возобновление в разных типах сообществ. Самый ресурсоемкий в плане развития – подрост вяза и клена. Индекс жизненного состояния подроста вяза не ниже 91%; все особи благонадежны и равномерно распределены. В 71% сообществ подрост этой породы средней густоты. Подрост клена – благонадежный, здоровый, с индексом жизненного состояния более 87%. Равномерно распределен в 62% насаждений, в 67% сообществ возобновление средней густоты. У ели подрост ослаблен в 86% случаев, минимальный индекс жизненного состояния – 33%. Только в 10% насаждений подрост этой породы средней густоты. Самый неблагонадежный в плане развития – подрост липы: 71% особей с сомнительной жизненностью, 29% усыхают. Лишь в 10% сообществ подрост липы в количестве чуть более двух тысяч на гектар; в остальных он определен как редкий, до полутора тысяч. Полученные данные могут служить основой для анализа динамики показателей развития сообществ и мониторинга их трансформации вблизи границ их естественного распространения.
28-40
Нарушения процесса осеннего старения хвои лиственницы сибирской в г. Красноярске и его окрестностях
Аннотация
Нарушение хвоепада у лиственницы сибирской было зафиксировано осенью 2016 г. в Красноярске, заповеднике “Столбы” и, по сообщениям СМИ, в других городах Сибири. Для выяснения причин данного явления определяли содержание хлорофилла a и квантовый выход фотосистемы II (ФС II) у лиственницы сибирской в г. Красноярске в естественных условиях произрастания (Манский район Красноярского края) осенью 2016 г. и для сравнения – осенью 2017 г. Также были проанализированы данные по температуре воздуха и осадкам за сентябрь и октябрь в Красноярске, Манском районе и заповеднике “Столбы” за всю историю наблюдений. На основании анализа погодных данных можно предположить, что основной причиной нарушения хвоепада являлись аномально теплые средние и средние минимальные температуры воздуха в сентябре 2016 г. и сменившие их аномально холодные средние и средние минимальные температуры в октябре 2016 г.
41-49
АНАЛИЗ ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОДСТИЛКИ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ВТОРИЧНОЙ СУКЦЕССИИ СРЕДНЕТАЕЖНОГО ЛЕСА МЕТОДОМ ИК ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТРИИ
Аннотация
Разложение органического вещества – ключевой процесс цикла углерода, контролирующий интенсивность эмиссии углекислого газа, накопление углерода в почве и доступность минеральных элементов для растений. Изменение состава древостоя в ходе вторичной сукцессии ведет к изменению качества опада, влияющему на скорость и глубину его трансформации. Мы проанализировали, как изменяется химическая структура L-горизонтов подстилки с октября по август на разных стадиях восстановительной сукцессии в типичных лесных экосистемах средней тайги Западной Сибири с помощью ИК Фурье-спектрометрии и элементного анализа. Оказалось, что сильнее всего структура органического вещества L-горизонтов трансформировалась на промежуточных стадиях сукцессии (в осиновом лесу с темнохвойным вторым ярусом), в то время как на предшествующих (монодоминантные осиновые леса) и последующих сукцессионных стадиях (смешанный и темнохвойные леса) изменения были менее выраженными. Эти изменения включали снижение доли сравнительно легкоразложимых компонентов (целлюлоза и углеводы) и накопление более устойчивых к разложению ароматических соединений и полиэфиров. Осиновый лес с темнохвойным вторым ярусом и темнохвойный лес оказались наиболее контрастными объектами и при сравнении по изменению элементного состава подстилки: отношение общего углерода к азоту повышалось от октября к августу слабее всего в первом и сильнее всего во втором. Объяснить такое сочетание результатов ИК Фурье-спектрометрии и элементного анализа можно разной эффективностью деполимеризации азотсодержащих соединений в опаде. В целом, полученные результаты показывают, что трансформация опада в ходе разложения не всегда зависит только от его исходного качества даже в расположенных близко экосистемах, где физические условия практически одинаковы. Причиной этих различий в трансформации на разных стадиях сукцессий может быть функционирование микробного сообщества.
50-64
Обеспечение неистощительной десукции лесонасаждений на интразональных лугово-каштановых почвах северного Прикаспия
Аннотация
В агролесомелиоративных системах, созданных в глинистой полупустыне междуречья Волги и Урала, изучены динамика уровня, минерализация и уклоны грунтовых вод под разными типами почв, занятых целинной и лесной растительностью, для обоснования возможности создания устойчивых древостоев. Обобщены результаты по особенностям влагооборота на засоленных светло-каштановых почвах и солончаковых солонцах, а также на опресненных лугово-каштановых почвах. Показан вертикальный разнонаправленный влагообмен с подстилающим песчаным горизонтом по локальным мезопонижениям рельефа (большие падины с лугово-каштановыми почвами): нисходящий – при инфильтрации талых вод и восходящий – при десукции массивных лесонасаждений. Выявлена возможность создания в падинах гидрологически нейтральных устойчивых небольших куртин и узких лесополос, десукция которых обеспечивается инфильтрационной талой водой, исторически безвозвратно теряемой на внутригрунтовый отток по подстилающему песчаному горизонту.
65-77
Структура среднетаежного ельника черничного через сорок лет после интенсивной выборочной рубки в нерестохранной зоне Онежского озера
Аннотация
Исследованы состояние и структура насаждения, сформировавшегося за 40 лет после высокоинтенсивной равномерно-постепенной рубки в нерестоохранной зоне Онежского озера. На пробных площадях, заложенных в 1982 г. перед рубкой в относительно разновозрастном смешанном ельнике черничного типа леса III–IV класса бонитета с запасом около 220 м3 га–1, доля ели равнялась 40%, а густота среднего и крупного елового подроста составляла около 1 тыс. шт. га–1. В результате рубки запас снизился на 50–70%, и доля ели в нем составила 60–65%. К 2023 г. на участке рубки сформировались ступенчато-сомкнутые смешанные древостои с преобладанием ели и общим запасом 250–300 м3га–1. Половина наличного запаса сосредоточена в нижней части полога, под которым имеется более 3 тыс. шт. га–1 елового подроста. Исследована пространственная вариабельность густоты, запаса, породного состава древостоя и естественного возобновления в контексте обеспечения устойчивости насаждения. Проанализированы данные о динамике прироста, крупных древесных остатках, возрастной структуре древостоя и подроста. Уточнена роль технологической сети в формировании неоднородности запаса, прироста, породного состава и подроста. Изучены видовой состав и проективное покрытие живого напочвенного покрова как индикатора и фактора динамики насаждения. Выявлены статистические зависимости между структурными элементами фитоценоза, способствующие пониманию его развития и устойчивости. Показано соответствие сформировавшегося после рубки насаждения основным критериям выделения биологически ценных лесов. По результатам анализа полученных данных и литературных источников сделан вывод о перспективности продолжения выборочного хозяйства в интересах дальнейшего роста и устойчивости ельника и выполнения им защитных функций.
78-93
СТРУКТУРА ДРЕВОСТОЕВ И ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ ЕВТРОФНЫХ ЧЕРНООЛЬХОВЫХ БОЛОТ ЗАПАДНОДВИНСКОГО РАЙОНА ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
Сравнительная оценка лесоводственных характеристик древостоев, торфяных залежей и динамики развития девственных низинных евтрофных черноольховых болот ранее не проводилась, что определило выбор цели настоящего исследования. В лесных массивах Западнодвинского р-на Тверской обл. для анализа выбраны низинные черноольховые болота атмосферно-грунтового водно-минерального питания, одно из которых имеет переменное проточное увлажнение, другое – застойное. Изучены возрастные, динамические, возобновительные характеристики, состояние деревьев и древостоев, показатели древесного отпада, пораженность древостоев дереворазрушающими грибами. Дана сравнительная оценка характеристики торфов: рН солевой вытяжки, зольности, объемной массы (плотности), содержания углерода по почвенным горизонтам. Евтрофные черноольховые болота имеют в составе древостоев обильную примесь ели европейской в разных соотношениях и незначительную примесь березы пушистой. При изменении эдафических условий эта особенность определяет возможность смены ольховой формации на еловую. Для биогеоценоза с проточным увлажнением с использованием экспоненциального приближения показаны высокие значения связи присутствия ели в возрастных поколениях возрастных рядов – R2 = 0.696. В евтрофных условиях роста береза пушистая может достигать возраста 150 лет. Почвы черноольшаников низинные торфяные, высокозольные, сложены мощными древесными торфами до 2–4 м с высокой степенью разложения по всей залежи (40–55%). Содержание углерода в торфах различно: 34–46 и 46–51% при достаточно высокой зольности соответственно в черноольшаниках застойного и проточного увлажнения. Сравнительная оценка двух черноольховых евтрофных болот показывает, что ель европейская занимает подчиненное положение по отношению к ольхе черной. В условиях проточного увлажнения продуктивность ольхи черной на I-II бонитета выше, чем ели европейской. В более застойных условиях увлажнения ель европейская интенсивно заменяет ольху черную как в древесном ярусе, так и в подросте. Коренные разновозрастные евтрофные черноольховые болота по структуре возрастных рядов, сукцессионной динамике и древесного отпада сохраняют баланс биомассы как климаксовые устойчивые лесные сообщества.
94-105
Содержаниe тяжелых металлов и серы в лесных экосистемах в зоне воздействия комбината “Печенганикель” в связи с прекращением атмосферных выбросов
Аннотация
Актуальность исследования определяется необходимостью оценки состояния лесных экосистем в условиях меняющейся техногенной нагрузки и практической значимостью совершенствования системы мониторинга для устойчивого управления лесами. Исследована динамика поступления поллютантов с атмосферными выпадениями, их аккумуляция в почве и древесном ярусе (на примере эдификаторного вида – сосны обыкновенной) в условиях воздействия комбината “Печенганикель” (пгт Никель, Мурманская область). Исследования проводили с 1991 по 2022 г. на пробных площадях постоянного наблюдения, расположенных в сосновых лесах на различном удалении от источника загрязнения (7, 14, 44 км). В период с 1991 по 2020 г. годовые объемы выбросов SO2, Ni и Cu комбинатом постепенно снижались, а в декабре 2020 г. поступление в атмосферу выбросов поллютантов практически прекратилось в связи с закрытием плавильного цеха комбината “Печенганикель”. В первую очередь резкое сокращение выбросов поллютантов в атмосферу привело к изменению состава снеговых и дождевых вод, концентрации поллютантов (Ni, Cu, Co, Pb и Cd) в них приблизились к региональным фоновым значениям. Однако концентрации тяжелых металлов и серы в почве все еще значительно выше, чем в репрезентативных лесных экосистемах Мурманской области, что обусловлено длительным периодом, необходимым для восстановления и самоочищения почв.
106-123
Изменения физиолого-биохимических показателей в почках лиственницы сибирской при смене фенологических фаз в средней тайге Республики Коми
Аннотация
Приведены результаты физиолого-биохимических исследований почек лиственницы сибирской при выращивании в таежной зоне Республики Коми. Показано, что смена фенологического состояния лиственницы сибирской в период покоя и при переходе к вегетации сопровождается значительной перестройкой метаболизма. В осенне-зимний период в почках лиственницы сибирской синтезируется значительное количество криопротекторных соединений, таких как растворимые сахара, растворимый белок, свободные аминокислоты. Установлено высокое содержание в этот период (около 60% суммы всех жирных кислот) ненасыщенных жирных кислот (ЖК), в основном линолевой и олеиновой. С началом сокодвижения отмечалось постепенное увеличение содержания сахаров и растворимого белка с их максимумом в конце апреля. Весной существенно изменялся жирнокислотный состав почек, в значительной степени сократилось содержание ненасыщенных и возросла роль насыщенных ЖК, что свидетельствует об активизации синтаз жирных кислот, конечный продукт действия которых – пальмитиновая кислота. Оводненность почек и доля замерзающей воды к декабрю уменьшились соответственно до 45 и 16%. Низкое содержание воды и наличие значительной доли незамерзающей воды позволяют говорить о формировании вполне достаточной криорезистентности тканей почек лиственницы к низким отрицательным температурам осенне-зимнего периода. Показано, что биохимические изменения в почках при адаптации к низким температурам в первую очередь направлены на изменение состояния воды, при котором ее фазовые переходы становятся относительно безопасными.
124-135
Litter Production and Decomposition in Dry Forestsof East Nusa Tenggara, Indonesia
Аннотация
This 12-month long study explores the litterfall production and decomposition at four different sites in tropical dry forests of East Nusa Tenggara, Indonesia. The total litterfall, leaf litter and branch litter production values were found to be significantly different (p < 0.05) at all sites. The production of total litterfall, leaf litter, and branch litter was greater in Binafun (2778.125 g∙m–2∙year–1 and 2453.125 g∙m–2∙yr–1) and Bonmuti (300.437 g∙m–2∙yr–1). The annual mean litterfall decomposition rate followed the order of Binafun < Letkole < Bonmuti < Oelbanu (p < 0.05), which positively correlated with the monthly mean precipitation, mean humidity, and mean temperature. The turnover rate calculation indicated that the forest floor was replaced every year with a turnover time of 1.083 years.
136-144