№ 3 (2024)

Представлен краткий обзор содержания статей тематического номера «Сибирского лесного журнала» 2024 г., № 3, посвященного лесным стационарным исследованиям.

Хотя официальных и постоянных критериев для определения положения вашей фамилии в списке авторов статьи не существует, все чаще в медико-биологических публикациях применяется принцип «крайних авторов». Наилучшим дополнением к нему будет подробное указание вклада каждого автора в создание статьи.

Исследование древостоев, подроста, подлеска, крупных древесных остатков, напочвенного покрова, почв и их вклад в депонирование углерода проводилось в коренных южно-таежных папоротниково-снытево-мелкотравных пихтарниках на Томь-Яйском междуречье (Томская область). Запас древесины в среднем для типа биогеоценоза составил 315.8 ± 56.1 м3/га, у пихты сибирской ( Abies sibirica Ledeb.) в разных насаждениях он варьировал от 99.2 до 201.4 м3/га. По санитарному состоянию древостои в разной степени ослаблены, пихтовые элементы древостоев - сильнее, что в значительной степени обусловлено их повреждением инвазионным короедом - уссурийским полиграфом ( Polygraphus proximus Blandford). Подлесок редкий или средней густоты (880-2720 шт./га), образован преимущественно малиной обыкновенной ( Rubus idaeus L.) и рябиной сибирской ( Sorbus sibirica Hedl.). Подрост с абсолютным преобладанием пихты, его численность (800-920 шт./га) характеризует неудовлетворительное возобновление во всех изученных насаждениях. Средний объем валежа для типа биогеоценоза составил 2.1 ± 0.5 м3/га, пней - 3.3 ± 0.8 м3/га, хвороста - 9.2 ± 5.3 м3/га. К особенностям фитоценоза относятся высокие значения флористического разнообразия (131 вид), видового богатства травяного покрова (105 видов) и видовой насыщенности растительных сообществ (57 видов на 400 м2). Повышенное участие папоротника в составе травостоя обусловлено наличием окон, занимающих от 5 до 30 % площади фитоценоза, сформировавшихся в насаждениях на месте вывалов и погибших деревьев, в основном из-за усыхания пихты, поврежденной уссурийским полиграфом. Впервые получены данные о фитомассе напочвенного покрова южно-таежных пихтарников Западной Сибири, в среднем оцененной в 0.88 т/га, с широким варьированием данного показателя в связи с особенностями горизонтальной структуры напочвенного покрова и разной освещенностью в подкроновых парцеллах и окнах. Показаны особенности состава, структуры и термического режима почв изученных биогеоценозов. Приведены данные об изменении продуктивности фитоценозов, гумуса почв и запасов углерода в различных компонентах изученных лесов.

Наблюдаемый рост температуры, вызванный увеличением концентраций климатически активных (парниковых) газов в атмосфере, в первую очередь диоксида углерода (CO2) и метана (CH4), может быть причиной прогнозируемого высвобождения углерода, аккумулированного за тысячелетия на обширных территориях северных широт. Масштабы и длительность ожидаемого эффекта остаются открытым вопросом, что обусловлено спорадичностью количественных оценок потоков углерода. В работе отражены текущий статус, направления и основные результаты многолетних инструментальных исследований потоков углерода в экосистемах подзоны средней тайги Центральной Сибири, на базе Средне-Енисейского стационара Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (обсерватории ZOTTO). Представлена динамика концентрации СО2 и CH4 в атмосфере с 2009 по 2020 г. Приведены данные чистого экосистемного обмена СО2 для лесоболотных комплексов, свидетельствующие, что они выступают поглотителем (стоком) СО2 атмосферы. Для репрезентативных экосистем дана оценка почвенных эмиссионных потоков СО2 и сезонный ход фотосинтетической ассимиляции углерода доминантами подчиненного яруса растительности. Выявлены закономерности поведения растворенных форм углерода в водах ручьев, дренирующих олиготрофный и эвтрофный болотные массивы в районе исследований, представлены показатели эмиссии СО2 с водной поверхности.

В 30-летнем клоновом архиве на научном стационаре «Кедр» Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН изучены фенология, продуктивность, интенсивность газообмена и устойчивость к биотическим факторам у климатических экотипов кедра сибирского ( Рinus sibirica Du Tour) с широтного (от лесотундры Западной Сибири до низкогорий Западного Саяна) и долготного (от Урала до Северного Прибайкалья) профилей. Установлено, что для кедра сибирского характерен высокий уровень наследственно обусловленной эколого-географической дифференциации по продуктивности и устойчивости к биотическим факторам (вредителям и болезням) при выращивании вегетативного потомства на юге лесной зоны. Главным фактором различий между экотипами является теплообеспеченность вегетационного периода в местах их происхождения. С севера на юг она увеличивается значительно сильнее, чем с востока на запад, поэтому различия между широтными экотипами значительно больше, чем между долготными. Интенсивность дыхания в большей степени, чем интенсивность фотосинтеза, зависит от климата, в котором сформировалась данная популяция. У экотипов из холодных местообитаний значительно выше наследственно обусловленные затраты на дыхание. Это является важным фактором снижения их продуктивности в более теплом климате. Будучи ослаблены дисбалансом между фотосинтезом и дыханием, они повреждаются вредителями и болезнями, что становится важным фактором дальнейшего снижения продуктивности. В условиях глобального потепления экотипы из более теплого климата не уступают местному экотипу по устойчивости и превосходят его по продуктивности, поэтому их рекомендуется активно использовать в селекционной работе.

Рассмотрено взаимодействие основных лесообразующих пород Сибири: ели сибирской ( Picea obovata Ledeb.), березы кустарниковой ( Betula fruticosa Pall.), сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), осины обыкновенной ( Populus tremula L.), лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.) и сосны сибирской кедровой (кедра) ( Pinus sibirica Du Tour) с агросерой почвой. Исследования проводились в специальном многолетнем эксперименте с лесными культурами, заложенном по инициативе проф. Н. В. Орловского в 1968-1969 гг. в южной тайге на территории Кемчугской возвышенности. Выявлено, что биологические особенности и сукцессионное положение древесных пород существенно влияют на все компоненты фитоценоза. Через 45 лет наиболее резкие изменения зафиксированы под пологом раннесукцессионных хвойных (лиственница) и мелколиственных (берёза и осина) пород, тогда как позднесукцессионные породы - ель и кедр - на данном этапе существенно ограничивают развитие подчиненных ярусов. Почвенный профиль в условиях эксперимента формируется вследствие дифференциации пахотного субстрата почвообразующей породы на генетические горизонты. Влияние лесного полога на плантажированную агросерую почву происходит постепенно и усиливается по мере роста и развития культур, образования подстилочного горизонта и охватывает все свойства почвы. Активным современным почвообразованием затронут минеральный слой почвы 0-10 (13) см. Главным фактором образования почвенного профиля являются вертикальные потоки вещества и энергии, поступающие в почву в процессе нарастающей емкости и интенсивности биологического круговорота. Отмечено, что почвы под культурами в условиях многолетнего эксперимента развиваются по зональному типу.

Изучена структура углеродного пула в средневозрастных и спелых сосновых древостоях Красноярской лесостепи при рубках ухода за лесом. В соответствии с методом конверсионных коэффициентов на основе данных по объемным запасам насаждений рассчитана фитомасса фракций (ствола, коры, ветвей и хвои), которая затем пересчитана в запасы углерода. Установлено, что основной вклад в углеродный пул сосновых древостоев вносит стволовая древесина. В средневозрастных сосняках доля стволов в коре составляет 66-70 % от общей фитомассы, а для спелых древостоев - 76-80 %. Вклад корней в средневозрастных древостоях - около 20 %, а в спелых - 14-16 %. На ветви и хвою приходится соответственно около 6.5 и 5.5 %, а в спелых древостоях - 4.5-6.0 и 1.5-1.8 %. Порубочные остатки составляют в средневозрастных древостоях около 13 %, в спелых - около 9 %. В средневозрастных и спелых древостоях при рубке интенсивностью 15-20 % для восстановления пула углерода до дорубочного уровня требуется около 10 лет. Порубочные остатки в количествах, пропорциональных интенсивности рубки, остаются на местах проведения рубок, и углерод, депонированный в этих фракциях, составляет часть пула экосистемы. В целях получения наибольшего прироста фитомассы сосновых древостоев и минимизации эмиссии углерода при рубках наиболее целесообразны выборочные рубки с применением современных технологий по очистке лесосек и переработке лесосечных отходов.

Представлен обзор содержания, процессов написания и воссоздания из рукописных материалов монографии В. П. Гречкина «Лесопатологическая характеристика лесов СССР по отдельным природно-географическим зонам» под редакцией Ю. И. Гниненко (2019-2021).