Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Фитоценотическая структура и экологические особенности молодняков Ульяновской области

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Фитоценотическая структура и экологические особенности молодняков Ульяновской области"

На правах рукописи

Исаев Иван Евгеньевич

ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОЛОДНЯКОВ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 03.02.08 - Экология (биология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

О1

Ульяновск — 2014

о 3 ДПР 2014

005546643

Работа выполнена на кафедре лесного хозяйства в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: Бабинцева Роза Михайловна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Силаева Татьяна Борисовна,

. доктор биологических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева», профессор кафедры ботаники и физиологии растений Масленников Андрей Викторович, кандидат биологических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова», доцент кафедры ботаники

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образова-

тельное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет», г. Самара

Защита состоится «30» апреля 2014 г. в 12.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу, г. Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, 106, корп.1, ауд.703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, а с авторефератом: на сайте ВУЗа - http://ppo.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации - http://vak.ed.gov.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42, Ульяновский государственный университет. Отдел послевузовского и профессионального образования.

Автореферат разослан «16 » ОиХХргтиО.- 20.1Ц г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент С.В.Пантелеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На территории Российской Федерации в последние десятилетия отмечены тенденции увеличения площади молодняков лесных насаждений. В Ульяновской области в настоящее время молодняки I класса возраста занимают 162,3 тыс. га, что составляет более 18% от площади покрытых лесом земель. Сформировались эти молодняки под влиянием различных причин. Во-первых, происходит формирование вторичных (производных) молодняков в результате рубок и пожаров на месте коренных лесных сообществ. Во-вторых - идёт зарастание бросовых сельскохозяйственных угодий. Созрела необходимость их перевода в земли лесного фонда. Однако, прежде чем ввести в хозяйственный оборот молодые насаждения, необходимы научно обоснованные практические рекомендации по формированию устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды, экологически высокопродуктивных и хозяйственно ценных насаждений. Кроме того, разработка данной темы исследования обусловлена слабой геоботанической и лесотипологической изученностью молодых насаждений Ульяновской области. В научных трудах В.В. Благовещенского (2005) приводится всесторонняя характеристика растительности Приволжской возвышенности, но имеются лишь отрывочные сведения об особенностях формирования молодых мелколиственных насаждений иа изучаемой территории. Автор высказывал пожелания о всестороннем геоботаническом исследовании молодняков и необходимости изучения их происхождения. В материалах лесоустройства по отдельным лесничествам области имеются лишь весьма скудные сведения о структуре и строении молодняков в различных условиях.

Все вышеизложенное и определило актуальность выбранной темы диссертационной работы.

Цель диссертационной работы: исследовать фитоценотическую структуру и экологическую продуктивность молодняков Ульяновской области.

Задачи исследований:

1. Разработать фитоценотическую классификацию молодаяков Ульяновской области.

2. Определить древесную продуктивность молодняков Ульяновской области.

3. Оценить экологическую роль различных древесных пород в составе молодняков по их участию в углеродном цикле и производстве кислорода.

4. По материалам проведенных исследований обосновать предложения по формированию молодняков оптимального состава для преобладающих групп ассоциаций.

Научная новизна. Впервые на основании комплексных исследований в лесах Ульяновской области изучена пространственная (вертикальная, горизонтальная) структура молодняков и разработана их классификация. Определено происхождение каждой ассоциации. Впервые получены показатели экологической продуктивности различных групп ассоциаций и различного породного состава молодняков (по участию в углеродном цикле и продуцировании кислорода) и установлены закономерности ее динамики.

Практическая значимость

Полученные качественно новые материалы позволили разработать рекомендации по рациональному формированию породного состава молодняков Ульяновской области, отличающихся высокой противопожарной устойчивостью, экологической продуктивностью и хозяйственной ценностью. Результаты исследований переданы для практической работы в Министерство сельского, лесного хозяйства и природных ресурсов Ульяновской области.

Предложенная классификация и географическое распространение молодняков на территории области найдут применение в дальнейших геоботанических исследованиях растительности Ульяновской области. А также при проведении инвентаризации молодых насаждений с целью оптимизации их дальнейшего хозяйственного использования.

Разработанная фитоценотическая классификация может и должна быть положена в основу лесотипологической классификации молодых насаждений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Молодые насаждения I класса возраста естественного происхождения Ульяновской области относятся к шести формациям, объединяющим 11 групп ассоциаций и 28 ассоциаций.

2. Экологическая продуктивность молодняков первого класса возраста рассчитанная по их участию в углеродном цикле и производстве кислорода зависит от породного состава и фитоценотической структуры насаждений.

3. Для повышения экологической продуктивности и хозяйственной ценности формирующихся древостоев необходима реконструкция мягколиственных молодняков с введением в их состав сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в определенных соотношениях.

Апробация результатов. Основные итоги работы и материалы диссертации представлены на конференциях различных уровней:

1. IV Всероссийская конференция с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (26-30 сентября 2011 года, г. Ульяновск).

2. Международная научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов «Молодёжь. Наука. Будущее. Технологии и проекты» (21-22 октября 2011 года, г. Казань).

3. Научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий» (20-23 октября 2011 года, г. Ульяновск).

4. XXVII Любищевские чтения «Современные проблемы эволюции и экологии» (5-7 апреля 2013 года, г. Ульяновск).

Кроме того, на ежегодных научных конференциях, круглых столах в Ульяновском государственном университете.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 работы в журналах, включенных в перечень ВАК РФ.

Личный вклад автора. В основу работы положены материалы собранные и проанализированные лично автором за период с 2011 по 2013 гг. Автор принимал непосредственное участие в исследованиях по данной теме на всех этапах ее выполнения (от постановки задач до получения практически значимых результатов).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 204 страницы. В том числе: 104 основного текста, 100 - приложений, 5 рисунков и 15 таблиц. Библиографический список включает 150 наименований, в том числе 1В - иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рассмотрено понятие «экологической продукшвносга» лесных экосистем и функций леса ее определяющих. Выяснено, что в последние десягалешя внимание учёных, 6 основном, направлено на изучение углеродного бюджета лесных экосистем планеты, о чём говорит множество работ, посвященных данной теме. Данные по углеродному бюджету лесов России приведены во многих публикациях (Nilsson et al, 2000; Shvidenko, Nilsson, 2002; Нильссон и др., 2003; Shvidenko, Nilsson,

2003; Гитарский и др., 2006; Замолодчиков и др., 2007; Моисеев и др., 2007; Моисеев, 2007), наиболее важными из них являются работы Н.И. Базилевич (1993), С. Нильссон и др. (1997), В.А. Алексеева, P.A. Бердси (1994), А.И. Упшна (1981,1995,1997,2001), A.C. Исаева, ГЛ. Коровина (1999), В.А. Усольцева (1998, 2001,2003, 2007), Л.Е. Родина и др., (1965), М.Ф. Макаревского (1991), A.C. Исаева и др. (1995), К.И. Кобак и др. (1993), Д.Г. Щепаченко (2000), Д.Г. Замолодчжова и др. (1993), D.S. Schimel (1995) и др.

Изучены способы реконструкции молодняков лесокультурными методами, их преимущества и недостатки.

Внимание на проблему повышения экологической продуктивности лесных экосистем в нашей стране ученые обратили в середине прошлого столетия. С тех пор количество исследований по вопросам депонирования углерода и его запаса в лесах мраны увеличивалось. В настоящее время опубликовано множество научных работ. Однако очень мало исследований, касающихся экологических функций молодняков и возможности формирования на этом возрастном этапе высокопродук-.тивных лесов.

Глава 2. ОБЩАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА

ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе рассмотрена физико-географическая характеристика района исследования. Особое внимание уделено описанию лесного фонда Ульяновской области.

Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу диссертационной работы по оценке экологической продуктивности лесных экосистем на стадии молодняков положены материалы собственных исследований, которые проводились в 2011-2013 гг. на территории Ульяновской области.

Основными методами изучения и оценки экологической продуктивности молодняков лесных насаждении являлись полевые исследования, в процессе которых использовались традиционные и современные методы лесной таксации й лесоустройства. При определении запасов фитомассы и депонированного углерода в лесных сообществах использовалась методика ВД.Стаканова, В.А.Алексеева, И.А.Короткова, Б.Л-Климушина (1994), при расчетах продуцируемого кислорода -методика AJO. Варфоломеева и A.A. Мироненко (2012). Камеральная обработка полученных в ходе исследований данных проводилась методами математической статистики с использованием современного вычислительного аппарата.

Подбор участков для закладки временных пробных площадей производился по материалам лесоустройства, отчетным данным лесных предприятий области, картографическим материалам (планы лесонасаждений и планшеты лесничеств), справочной литературе.

Полевые исследования проводились как в индивидуальных выездах, так и в составе экспедиций. За время проведения исследований было заложено 222 временные пробные площади. Закладка пробных площадей и их описание проводилось методами, принятыми в лесной таксации (Анучин, 1982) и геоботанике (Полевая геоботаника, 1959-1976).

Объектами исследования явились молодняки лесных насаждений естественного происхождения различного породного состава I класса возраста: чистые - хвойные и мяпсолиственные, а также смешанные, с различным участием в составе хвойных и мяпсолисгвенных пород

Размеры пробных площадей устанавливались в соответствии с требованиями, предъявляемыми при изучении хода роста древостоев, а также при проведении геоботанических исследований. Пробные площади закладывались с учетом теоретических положений лесной таксации согласно ОСТ 5669-83 «Пробные площади лесоустроительные». Для закладки пробных площадей выбирали насаждения, наиболее однородные по условиям местопроизрастания и всем таксационным показателям. Во избежание опушечного эффекта они закладывались не ближе 20 м от просек, дорог, прогалин и других открытых участков. При камеральной обработке полученных результатов определялся, по возможности, наиболее полно видовой состав ассоциаций (список видов). На каждой пробной площади проводились сплошной перечет деревьев и замер высот модельных деревьев методами, принятыми в таксации. Затем определялся запас древесины по общепринятой простой формуле Губера.

Классификация растительности проводилась с использованием доминантного подхода (Александрова, 1969). При этом автор стремился максимально полно выявлять видовой состав фитоценоза, и особое внимание уделялось видам индикаторам.

Определение количества депонированного углерода проводилось по методике определения запасов фитомассы и углерода лесных сообществ. Данная методика заключается в определении общей фитомассы насаждения и перевода её в углерод с помощью конверсионных коэффициентов (Алексеев, Бердси, 1994).

Расчет продуцируемого кислорода производился способом, описанным А.Ю. Варфсшомеевым и АЛ. Мироненко (2012). Способ основан на определении первичной продукции дерева и расчете депонируемого им углерода. Исходя из количества связанного углерода и реакции протекающего процесса фотосинтеза, определялся объем выделяемого кислорода.

Техническая сторона исследования базировалась на следующем программном обеспечении: Statistica 6; Microsoft Office 2007; Mapinfo Professional 9,5.

Глава 4. ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОДНЯКОВ

Современное состояние молодых насаждений изучаемой территории возможно представить только после подробной их фитоценотической характеристики и выделении составляющих их ассоциаций - основных единиц любого растительного покрова.

В лесоЕодственной литературе принято оперировать понятием тип леса, а не ассоциация. Многие исследователи считают, что оба этих понятая очень близки, но не равнозначны (Сукачев, 1951; Ярошенко, 1961; Благовещенский, 2005). По мнению авторов, эти два понятия могут совпадать, но чаще тип леса понимается шире и охватывает целый ряд ассоциаций близких по своим характеристикам и происхождению. Именно поэтому в основу фитоценотической характеристики растительности необходимо положить изучение ассоциации - основной ее таксономической единицы.

Сопоставление лесотнполошчекой и фитоценотической классификаций применительно к условиям изучаемого региона - направление отдельного исследования, и не входило в задачу данной работы. Кроме того существующая типология лесов Ульяновской области не охватывает всё разнообразие лесных фитоценозов региона, а установленные типы леса, как показывает пракшка исследований, зачастую мало обоснованы и включают в себя совершенно разнородные участки леса.

Так же затруднительно применить лесную типологию, разработанную для спелых насаждений применительно к молоднякам, поскольку это совершенно другие фитоценозы со специфической ярусной структурой, ввдовым составом, эдафическими и мизфоклиматическими условиями. В материалах лесоустроительных экспедиций под руководством М.И. Бузоверова (1992) приводятся очень ценные сведения для лесного хозяйства о типах лесах на территории Ульяновской области. Автором выделено 24 типа леса, из них: 11 сосновых, 3 - ивовых, 7 - дубовых, 2 - березовых и 1 - олыпанни-ковый. Липняки, осинники, молод ые насаждения не рассмотрены.

Именно поэтому, была разработана собственная классификация лесных фитоценозов молодня-ков, которая с точки зрения автора более точно отражает экологические особенности фитоценозов и их сукцессионкый статус.

Предложенная нами фитоценотаческая классификация может и должна был, положена в основу лесотипологической классификации молодых насаждений, поскольку она выполнена с использованием лесоводственных описаний. На соблюдение подобных условий для характеристики лесных экосистем указывали многие исследователи (Воробьев, 1953).

В результате проведенных геоботанических исследований выявлено, что все молодняки I класса возраста естественного происхождения изучаемой территории можно отнести к шест формациям: березняки (Betuleta), сосново-березовые леса (Pineta betulosa), сосняки {Pineta), осинники (Populeta) липняки (Tilieta), ивняки ([Saliceta).

4.1. Формация БЕРЕЗОВЫЕ ЛЕСА (BETULETA)

Среди молодняков Ульяновской области формация березняков занимает одно из ведущих мест. Это закономерно, поскольку сама береза, как типичный эксплеренг появляется первой после вырубок (особенно сплошных), пожаров и при зарастании свободных опушек и иных открытых пространств. Несомненно, что все березняки возникли на месте коренных сосновых, сосново-

широколиственных (в основном сосново-дубовых) и, в меньшей степени, коренных сосново-березовых лесов. Почвы, как правило, - супесчаные. В случае формирования березняков на месте сосново-дубовых и вторичных дубовых лесов - суглинистые и даже глинистые. Иногда молодые березняки появляются на месте коренных сосново-березовых лесов, если не происходит возобновление сосны, что наблюдается чаще на пахотных землях. Особенно это характерно в настоящее время при упадке сельского хозяйства и массовом забрасывании пахотных земель.

В молодкяках березовых лесов, встреченных нами, можно выделить три группы ассоциаций: Березняки травяные (Betuleta herbosa); Березняки зеленомошники (Betuleta hylocomiosa); Березняки остепненные (.Betuleta substepposa) и восемь ассоциаций.

Группа ассоциаций Березняки травяные (Betuleta herbosa) Березняки травяные - самая распространенная группа ассоциаций молодняков изучаемой территории. Как правило, березняки травяные формируются после вырубок или при зарастании опушек сосновых лесов зеленомошников, сосново-дубовых лесов, дубняков травяных. Именно поэтому в составе древостоев березняков практически всегда встречается сосна, а в травяном ярусе - боровые виды. По составу последних они достаточно разнообразны, в результате чего представлены различными ассоциациями.

Ассоциация - Березняк земляничный (Betuletum fragariosum) Одна из распространенных ассоциаций молодняков лесостепной зоны. Как правило, формируется на суглинистых почвах сосново-дубовых лесов (после вырубок последних или при зарастании опушек). Основная доминанта травяного яруса - земляника лесная (Fragaria vesca L.). Довольно обильно могут встречаться боровые виды: вейник тростниковидный (Ccdamagrostis arundinacea L.) Roth, мятлик луговой (Роаpratensis L.), полевица тонкая (Agrostis temäs Sibth).

Ассоциация - Березняк лугово-разнотравпый {Betuletum herbosum) Данная ассоциация встречается довольно редко. Основной особенностью её является отсутствие в травяном ярусе одной доминанты. Как правило, основной фон формируют несколько видов клеверов - Trifolium alpestre L, Т. Fragiferum L, Т. Pretense L, Т. Elegans Savi, T. repens L. почти в равном обилии. Характерно либо отсутствие, либо очень малое обилие земляники лесной. Покрытие травяного яруса очень высокое (минимум 75%). Древесный ярус никогда не бывает однородным и сложен помимо березы - дубом, осиной, ивой, рябиной, единично встречается сосна. По нашим наблюдениям, сообщества формируются на суглинистых почвах с близким залеганием грунтовых вод после сосново-дубовых или дубовых лесов.

Ассоциация - Березняк полевицевый (Betuletum agrostidosum) Ассоциация имеет широкое распространение на территории области. В древесном ярусе характерно присутствие единично сосны и часто ивы козьей. Полевицевые березняки, по нашим наблюдениям, всегда происходят от первичных сосновых лесов зеленомошников и вторичных сосновых травяных и сосново-березовых лесов в результате интенсивного выпаса скота в лесах, на опушках и вырубках. Поэтому особой приуроченности к условиям рельефа и почвам данная ассоциация не обнаруживает. Как правило, травяной ярус сильно разрежен и редко превышает 30%. Здесь безраздельно господствует Agrostis temäs, остальные виды встречаются в малом обилии, многие из которых принадлежат к типично опушечным видам и сорнякам.

Ассоциация - Березняк кострецово-разнотравный (Betuletum Bromopsiosum herbosum) Данные березняки встречены нами исключительно на старых вырубках широколиственных лесов (дубняков остепненных, а, в частности, дубняка береговокострецового) на серых и темно-серых суглинистых лесных почвах. Для ассоциации характерен довольно разреженный древесный ярус преимущественно из березы. Травяной ярус, напротив, имеет высокое покрытие до 80% и сформирован типичным луговым разнотравьем вырубок с преобладанием костреца берегового (Bromopsis riparia (Rehm.) Holub).

Ассоциация - Березняк дубравно-мятликовый (Betuletum poeosum nemoralis)

Данные сообщества встречаются редко, как правило, на пологих северо-западных склонах небольших возвышенностей и формируются на вырубках широколиственных лесов (как правило,

дубняков дубравно-мягликовых). Почвы серые лесные, супесчаные. Древесный ярус хорошо сформирован. В травяном ярусе доминирует мятлик дубравный. В качестве содоминанты выступает полевица тонкая. Характерно присутствие в хорошем обилии луговых трав (Trifolium pratense, T.fragi-ferum, Т. repera, Т. Arvense L, Agrimonia eupatorio L, Cichorium intybus L, Pyrethrum corymbosum (L) Scop., Senecio Jacobaea L, Melampyrum pratense L, Geranium sylvaticum L, G. Pretense L, Campanula patula L.) и Car ex contigua Hoppe- типичного вида вторичных дубняков.

Группа ассоциаций березовые леса зеленомошники (Betuleta hylocomiosá)

Представлены на изучаемой территории лишь одной ассоциацией Березняк голый (Betuletum glabrum).

Характерными особенностями сообщества являются: высокая загущенность древесного яруса и, как следствие, крайне низкое проективное пгафытие травяного яруса (не более 5%). Материнским пологом выступали, как правило, сосняки лишайниковые, либо сосновые и сосново-березовые леса зеленомошники, о чем свидетельствует и присутствие всегда зеленых мхов (Pleurozium schreberi (Br-id)) Mitt, в виде отдельных пятен и типичных спутников лесов зеленомошников - Orthilia secunda (L.) House, Carex ericetorum Poll, Silene chlorantha (Willd) Ehrh.

Группа ассоциаций Березняки остепненные (.Betuleta substepposa) Все ассоциации данной группы довольно широко распространены и практически всегда возникают при зарастании опушек сосновых лесов травяных, лишайниковых, сосново-дубовых и дубовых остепненных лесов, реже на старых вырубках. Характеризуются проникновением в травяной ярус лугово-стептгых видов. Почвы обычно легкие - легкосупесчаные и песчаные. Древесный ярус разреженный. В данной труппе несколько ассоциаций.

Ассоциация - Березняк наземво-вейииковый (Betuletum calamagrostidosum epigeios) Эти молодые насаждения характерны для старых вырубок и сформировались на месте вторичных дубняков и сосново-дубовых лесов на возвышенностях с глубоким залеганием грунтовых вод. Почвы легкосуглинисгые. Основной доминантой ассоциации выступает вейник наземный. В небольшом обилии встречается полевица, мятлик луговой и узколистный, бедренец камнеломка (Pimpinela saxifrage L) и другие лугово-сгепные виды.

Ассоциация - Березняк узколисгно-мятликовый {Betuletum poeosum angustifoliae) Сообщества данных березняков встречаются довольно редко. В первую очередь, д тя них характерно изреживание древесного яруса, в котором представлена только береза или с редким включением одиночных сосен и ивьь Травяной ярус, напротив, имеет очень высокое проективное покрытие - до 85-90%. Основной доминантой выступает мятлик узколистный, содоминантой - вейник трост-никовидный. В небольшом обилии встречается Festuca valesiaca Gaudin, Centaurea scabiosa L, Matricaria shamomilla L. 1753, Dianihus deltoides L. и другие лугово-сгепные и сорные виды. Происхождение данных мсшодняков очевидно - они появились на месте вырубок и зарастания опушек сухих сосновых травяных, сосново-дубовых и дубовых остепненных лесов на сухих супесчаных почвах.

4.2. Формация СОСНОВО-БЕРЕЗОВЫЕ ЛЕСА (PINETA BETULOSA) Одна из самых распространенных формаций области. В древесном ярусе характерно присутствие в разных пропорциях двух пород - сосны и березы. Большинство из них сформировались на месте сосняков зеленомошников на легких супесчаных и бедных песчаных почвах. В редких случаях сосново-березовые молодняки возникли на месте сведении коренных сосново-березовых лесов. Все молодые сосново-березовые насаждения области можно сгруппировать в три группы ассоциаций: Сосново-березовые леса травяные (Pineta betulosa herbosa), Сосново-березовые леса зелено-мошные (Pineta betulosa hylocomiosá) и Сосново-березовые леса остепненные (Pineta betulosa substepposa) и семь ассоциаций.

Группа ассоциаций Сосново-березовые леса травяные (Pineta betulosa herbosa) Самая распространенная группа ассоциаций из всех молодых насаждений области. Включает в себя три ассоциации, отличающиеся по доминантам травяного яруса и условиям распространения.

Ассоциация - Сосново-березовый лес земляничный (Pinetum betuleto-fragariosum)

Данная ассоциация - одна из самых распространенных. Как правило, встречается на легкосуглинистых почвах. Древесный ярус достаточно осветлен. Травяной ярус характеризуется большим разнообразием видов, заметной остепненностью и полным отсутствием боровых видов. Как правило, господствует Fragaria vesca в очень большом обилии с покрытием иногда до 60-70%, но всегда ей содоминирует Agrostis temiis. В небольшом обилии, но постоянно присутствуют луговые травы: Hypericum perforatum L, Origcmum vulgare L, Trifolium fragiferum, T. pratense, T. medium L, T. repens, Linaria vulgaris L, Sanguisorba officinalis L, Galeopsis ladcmum L, Potentilla argenteaL, Prunella vulgaris L. Данные сообщества возникают на месте вырубок сосново-березовых лесов брусничников и при зарастании опушек подобных лесов.

Ассоциация - Сосново-березовый лес мятликово лугово-разнотравный (Pinetum betuleto- poetum pratensis herbosum) Также широко распространенная ассоциация сосново-березовых молодняков. Как правило, она формируется при зарастании опушек, заброшенных полей и суходольных лугов в условиях достаточно влажных почв с близким залеганием грунтовых вод. Наиболее распространена в облесенных районах области. Характерной особенностью травяного яруса является содоминировакие мятлика лугового с обилием мезофшных видов растений, особенно клеверов (Trifolium fragiferum, Т. medium, Т. pratense, Т. HybridumL, Т. repens, Т. alpesre, Т. arvense) и других луговых трав (Galium verum L., G. mollugoL., Geraniumpratense, LathyrussylvestrisL.,Hieracium umbellatumL, ViciapisiformisL).

Ассоциация - Сосново-березовый лес полевицево разнотравный (Pinetum betuleto agrostietum tenuis herbosum) Данные молодняки также формируются при зарастании суходольных лугов, но часто развиваются и на вырубках и старых залежах, особенно подвергшихся интенсивному выпасу скота, так как Agrostis tenuis очень устойчива к выпасу и даже развивается еще обильнее при стравливании. Для ассоциации характерны почвы увлажненные с близким залеганием грунтовых вод.

Группа ассоциаций сосново-березовые леса зеленомошники (Pineta betulosa hylocomiosä) Сосново-березовые леса зеленомошные - сообщества, редко встречающиеся на изучаемой территории. Формируются они после вырубок сосновых лесов зеленомошников И лишайниковых и приурочены к песчаным и супесчаным почвам. Группа представлена двумя ассоциациями.

Ассоциация - Сосново-березовый лес плевроциевый (мшистый) (Pinetum betuleto-pleuroziosum) Древесный ярус подобных молодняков сложен сосной и березой без примеси каких-либо других пород. В данном сообществе имеется очень хорошо развитый моховой ярус с погфышем до 80% из Pleurozium schreberi, Polytrichum commune Hedw. и Dicramm undulatum Schrad. ex Brid, J. Bot. (Sch-ader) 1800. Травяной ярус сильно разрежен (покрытие около 10%), с элементами явного остеп-нения (полынь шелковистая, ястребинки (волосистая и зонтичная), цмин песчаный, вейншс тростни-ковидный). Данная ассоциация возникла на месте вырубок сосняков лишайниковых и приурочена к возвышенным элементах« рельефа. К ней близка по условиях! формирования другая ассоциация -Ассоциация - Сосново-березовый лес голый (Pinetum betuleto-glabrum) Это сообщество лишь условно можно отнести к сосново-березовым лесам зеленомошным, поскольку моховой ярус здесь практически отсутствует, но имеются отдельные небольшие пятна по-литрихума и лишайников. Травяной ярус также не развит - его щифытие не более 5% и представлен группировкой сорных и случайно-занесенных видов. Древесный ярус сильно загущен. Сосново-березовые голые молодняки сформировались на месте вырубок сосняков зеленомошников, которые затем были распаханы и заброшены.

Группа ассоциаций сосново-березовые леса остепненные (Pineta betulosa substepposd)

Широко распространенная группа ассоциаций приуроченных к южным районам области - местам распространения луговых и песчаных степных сообществ на довольно бедных супесчаных, песчаных, щебнистых, иногда суглинистых почвах. Включает в себя две ассоциации.

Ассоциация - Сосново-березовый лес наземновейниково-лабазниковый (Pinetum betuleto calamagrosädosum epigeios ßlipendulosum vulgaris )

Древесный ярус довольно разрежен. Примечательно частое присутствие осины. Травяной ярус сильно осгепнен и хорошо сформирован. Наряду с вейником наземным в качестве содоминанты выступает типичное растение луговых степей лабазник обыкновенный (таволга). Характерно присутствие также: Bromopsis riparia, Pimpinella saxífraga, Poa angusttfolia L, Visearía vulgaris Bernh, Tana-ce tum vulgare L, Stellaria gramínea L, Potentüla argerrtea. Общее покрьпие травяного яруса в данных сообществах чрезвычайно высокое - до 95%. Данная ассоциация по нашим наблюдениям развивается на старых вырубках после сосново-широколиственных лесов и сосняков сложных, где почвы чаще всего суглинистые. Часто - на распаханных участках вырубок после прекращения их сельскохозяйственного использования в давние времена. Поэтому стадия группировок сорных растений в данной ассоциации уже сменилась или активно меняется на стадию зарастания лугово-степными . видами.

. Ассоциация - Сосново-березовый лес тшпаково-разнотравный (Pinetum betuletofestucetoso valesiacae herbosum)

Относительно редкое сообщество образуется при зарастании опушек или сведения остепненых сосновых и широколиственных лесов в степных районах области - в местах распространения тип-чаковых степей. Нами данное сообщество встречено лишь однажды. Древостой на пробной площади был очень разрежен (всего 50 стволов) и сформирован исключительно березой и сосной. Травянистый ярус, напротив, хорошо сформирован. Основной и безраздельной доминантой здесь выступает типчак. В крайне малом обилии (rr-sol) к нему примешиваются другие остепненные и сорные виды.

4.3. Формация СОСНОВЫЕ ЛЕСА (PINETA)

Сосновые молодняки имеют очень широкое распространение на территории всей Ульяновской области, поскольку здесь имеются все благоприятные условия для произрастания сосны и ее возоб-. новления: легкие супесчаные и песчаные почвы умеренной влажности, умеренно континентальный климат. В формации сосновых молодняков изучаемой территории можно вьщелигь три группы ассоциаций: сосняки травяные (Pineta herbosa), сосняки зеленомошники (Pineta hylocomiosa), сосняки остепненные (Pineta substepposa) и семью ассоциациями.

Группа ассоциаций сосняки травяные (Pineta herbosa)

Наиболее широко представленная труппа ассоциаций сосновых молодняков. В древесном ярусе, как правило, господствует сосна, редко с очень незначительной примесью лиственных пород -березы, осины, ивы. Полнота насаждений, как правило, невысокая. Ярус трав хорошо развит, моховой - отсутствует или встречаются отдельными пятками. По нашим наблюдениям, чаще всего травяные молодняки сосны развиваются на возвышенных формах рельефа с сухими и легкими супесчаными почвами в местах распространения «материнских» сосняков зеленомошников. На территории области представлены следующими ассоциациями.

Ассоциация - Сосняк полевицевый (Pinetum agrostidosum)

Сосняк полевицевый - типичный представитель пастбищного травяного бора. Возникает при зарастании опушек в условиях интенсивного выпаса скота или выпаса на вырубках. Очевидно, развивается на местообитаниях всех ассоциации сосняков зеленомошников и вторичных травяных сосняков. Древесный ярус хорошо развит. Основной и часто единственной доминантой травяного яруса выступает полевица тонкая, но практически всегда здесь встречаются крупные злаки: вейник наземный, щучка дернистая. Боровые виды полностью отсутствуют, а травостой имеет явные черш остепнения.

Ассоциация - Сосняк земляничный (Pinetum fragariosum)

Сосняк земляничный, в отличие от сосново-березовых и березовых земляничных молодняков встречается редко. Древесный ярус здесь довольно разрежен. Травянистый ярус, напротив, имеет высокое покрытие (около 80%). Почвы тяжелые супесчаные. Молодые сосняки земляничники формируются при зарастании опушек вторичных сосняков травяных (земляничников) на супесчаных и суглинистых почвах.

Ассоциация - Сосняк лугово-мятликовый (Pinetum poeosum pratensis)

Широко распространенное сообщество молодых сосняков особенно в местах распространения суходольных лугов. Формируются при зарастании опушек вторичных сосняков травяных (полеви-цевых, вейниковых, щучковых). Древесный ярус довольно разрежен, сложен сосной, иногда с редкой примесью лиственных пород: березы, ивы козьей, осины. В травяном ярусе подобных сообществ доминируют злаки (Роа pratensis, Festuca pratensis Huds., Agrostis tenuis, Deschampsia cespitosa (l.) Beauv, Calamagrostis epigeios (L) Roth), но наибольшее обилие у мятлика лугового. Тем не менее, в большом видовом многообразии встречаются типичные луговые травы: Trifolium fragiferum, Т. pratense. Fragaria vesca, Hieracium umbellatum L, Hypericum perforatum, Oenothera rubricaulis Klebahn, Solidago virgaurea L., Linaria vulgaris L. Встречаются и лесные виды - Роа nemoralís L., Campanula patula

Ассоциация - Сосняк наземновейниковый {Pinetum calamagrostidosum epigeios)

Данные сообщества характеризуются разреженным древесным ярусом (около 70 стволов) и встречаются, как правило, на склонах пологах возвышенностей южных экспозиций с песчаными плотными почвами. Нами встречены подобные сообщества, сформированные при зарастании опушек сосняков зеленомошников. В травяном ярусе, покрытие которого доходит до 85% господствует вейник наземный. Менее встречается вейник тросгаиковидный. Остальные ввды встречаются в крайне малом обилии. Видовой состав довольно однообразен: Galium verum, Stellaria gramínea L, Steris visearía (L.) Rafin., Plantago lanceolata L, Centaurea scabiosa L„ Carlina biebersteinii Bernh ex hörnern. В моховом ярусе (с покрытием около 30%) присутствует Polytrichum commune Hedw.

Группа ассоциаций Соспяки зелеиомошники (Pineta hylocomiosa) Не столь распространенные сообщества, как их «материнские» спелые насаждения, что, несомненно, связано с их уязвимостью в условиях антропогенной нагрузки. При вырубках, пожарищах, зарастании опушек и сельхозугодий, в первую очередь, выпадает моховой ярус, который крайне редко восстанавливается. Распространены молодые сосняки зеленомошники исключительно в тех же местообитаниях, что и спелые насаждения - при глубоком уровне грунтовых вод - на склонах возвышенностей северной экспозиции, при близком их залегании - на возвышенных плакорах. Почвенные условия практически всюду одинаковы - песчаные, слаботумусированные скрытоподаоли-стые почвы. Нами встречены сообщества молодых сосняков зеленомошников, которые можно разделить на две ассоциации.

Ассоциация - Сосняк плевроциевый (Pinetum pleuroziosum) Самыми характерными чертами сосняков плевроциевых являются наличие мохового яруса, хотя и зачастую очень разреженного и ксерофитного слабо сформированного травяного яруса. Как правило, моховой ярус состоит из Pleurozium schreberi, но иногда к нему примешиваются Dicranum imdulatum и Polytrichum commune. Практически всегда отдельными пятнами встречаются лишайники. Древесный ярус довольно разреженный, преимущественно сосновый. Покрытие травяного яруса всегда очень малое - не более 10-15%. Встречаются единично ксерофигные виды растений: мятлик узколистный, полынь шелковистая, иногда цмин песчаный или качим высокий. Еще реже присутствуют: смолевка зеленоцветковая, вейник тростииковидный.

Ассоциация - Сосняк голый (Pinetum glabrum) Данная ассоциация, в отличие от предыдущей, имеет очень загущенный плотный древесный ярус (более 270 стволов) и, как следствие, - крайне разреженный практически несформированный (голый) травяной ярус, находящийся на стадии сорно-рудеральных и случайно занесенных группировок растений с покрытием менее 5%. Тем не менее, наличие отдельных шгген мхов Pleurozium schreberi и их происхождение позволяет условно отнести данную ассоциацию к соснякам зелено-мошникам. Сообщества голых сосновых молодняков развиваются при зарастании недавно заброшенных распаханных угодий при отсутствии или очень слабом задернении рядом с сосняками зеле-номошниками.

Группа ассоциаций Сосняки остспненные (Pineta substepposa)

Остепненные молодые сосняки встречаются не часто и отличаются большим остепневдем травяного яруса и самым разреженным древесным ярусом, состоящим только из сосны. Расположены

всегда на возвышенных плакорах с песчаными и супесчаными почвами, особенно в южных степных районах. Все они произошли на месте сосняков зеленомошников или вторичных сосняков травяных и первичных и вторичных остепненных сосновых лесов. В условиях антропогенной деятельности эти сосновые леса испьпывали особенно сильное воздействие. Группа ассоциаций включает в себя одну ассоциацию.

Ассоциация - Сосняк узколистно-мятликовый (Pinetum poeosum angustifoliae)

Древесный ярус подобных сообществ сильно разрежен и сложенным только сосной (10С). Травяной ярус, напротив, имеет очень большое покрытие (до 80%) и состоит преимущественно из мятлика узколистного и других лугово-степных и сорных растений, образующих густую дернину: Ely-trigia repew (L.) Nevsld, Equisetumpretense Ehrh, Lepidium ruderale L, Convolvulus arvensis L, Echium vulgare L., Artemisia absinthium L, A austriaca Jacq., A. campestris L. Примечательно обилие видов песчаной степи- цмина песчаного, синяка пятнистого, чертополоха курчавого, щавеля кислого. В результате такого сильного задернения сосновое возобновление ограничено. Очагом заноса стенных видов служат открытые степные участки, прилегающие к данным сообществам.

4.4. Формация ЛИПОВЫЕ МОЛОДЫЕ ЛЕСА (TILIETA) Из широколиственных молодых насаждений нами встречена лишь формация липняков. Липовые молодые насаждения формируются в основном после сведения дубовых, сосново-дубовых лесов, а также сосняков сложных. В формации липняков можно выделить лишь одну группу ассоциаций и две ассоциации.

Группа ассоциаций липовые дубравные леса (Tilleta nemorosa). Данные растительные сообщества, по нашим наблюдениям, сформировались на месте сосново-липовых, сосново-дубовых лесов, сложных сосняков и сложных дубняков. В подтверждение этому в составе древосгоев таких лесов всегда присутствует много сопутствующих видов - сосна, дуб, ива козья, часто осина Тем не менее, широколиственные молодняки встречаются очень редко. Нами отмечена лишь две ассоциация.

Ассоциация - Липияк ландышевый (Tüietum convallariosum) Ландышевые молодые липняки, как правило, возникают на месте лацдышевых сосняков (часто зеленомошных), ландышевых дубняков или сосново-липовых лесов с ландышем после вырубок последних. Нами описаны липовые молодняки, возникшие на месте вырубок сосново-липового леса черничника и сосняка зеленомошника с ландышем. Все они приурочены к возвышенным частям водоразделов с супесчаной или даже песчаной почвой. Плотность насаждений не высокая. Примечательно постоянное присутствие дуба. В травяном ярусе (также разреженном - около 40%) господствует ландыш майский. Остальные ввды встречаются в небольшом обилии, но характерны для сосновых лесов зеленомошников: Vaccinium myrtillus L, Vaccinium vitis-idaea L, Pleurozium schreberi, Dicranum umbellatum, Galium boreale L, Brachypodium pirmatum (L.) Beauv. и сосново-липовых лесов: AegopodiumpodagrariaL, StellariaholosteaL., Galium odoratum (L.) Scop.,Lathyrus vernus (L) Berrk, костяника Rubia saxatilis L..

Ассоциация - Липняк волосистоосоковый (Tilietum caricosum pllosae) Липовые молодняки с осокой волосистой, как правило, типичны для выровненных или слабоволнистых возвышенных плато или склонов северных экспозиций, где развиваются на тяжелосупесчаных, а чаще - на суглинистых достаточно влажных почвах. Древесный ярус очень хорошо развит. В его составе всегда имеется примесь других широколиственных пород (дуба, клена, вяза), а из мелколиственных - осина, менее - береза, из кустарников - рябина. В травяном ярусе абсолюшо доминирует осока волосистая с покрьпием площади до 90%. Тем не менее, встречаются и другие типичные дубравные виды: сныть обыкновенная, лацдыш, чина весенняя, вейник тросшиковцдный, коротконожка перистая, дремлик широколистный, костяника, малина, шиповник. Молодняки липо-во-волосистоосоковые, по нашим наблюдениям, формируются на месте аналогичных коренных липовых лесов с осокой волосистой, реже - на месте сосново-липовых или соснйво-дубовых.

4.5. Фармация - ОСИНОВЫЕ ЛЕСА (POPULETA) Осиновые молодые насаждения, как это не покажется странным, составляют небольшую долю среди молодняков данной изучаемой территории. Как порода очень светолюбивая, мало конкурент-

но способная и недолговечная она быстро вытесняется другими породами. Поэтому практически осиновые молодняки, по мнению В.В. Благовещенского (2006), - временные типы и существую лишь в условиях коротких оборотов вьфубок. Осинники, как правило, развиваются на месте сложных сосняков, сложных дубняков и сосново-дубовых лесов. Реже - сосново-липовых, когда возобновление липы по каким-либо причинам затруднено. Осиновые молодые насаждения представлены одной группой ассоциаций - Осинники дубравные (Popúlela nemorosa) с тремя ассоциациями.

Ассоциация - Осинник снытево-волосистоосоковый (Populetum aegopodioso-caricosum pilosae) Ассоциация характеризуется довольно разреженным древесным ярусом состоящим из осины редко с очень малой примесью липы Травяной ярус также разреженный (покрыгае не более 20%) и состоит преимущественно из сньгги и осоки волосистой. В очень малом обилии примешиваются другие неморальные виды: ландыш, мятлик дубравный, буквица, звездчатка ланцетовидная, любка двулистная, подмаренник красильный. По нашим наблюдениям, подобные осинники возникают на . месте дубняков сложных.

Ассоциация - Осинник снытьевый (Populetum aegopodiosum) Данная ассоциация, как правило, занимает пониженные участки на водоразделах с близким залеганием грунтовых вод и серыми лесными супесчаными почвами. Несомненно, молодые осинники сныгьевые появляются на месте вырубок сосново-дубовых лесов со снытью цли дубняков снытье-вых. Поэтому в древесном ярусе подобных сообществ всегда присутствует дуб и молодые подросты спутников таких лесов - клена, рябины, крушины, калины, ивы, а в травяном ярусе при господстве Aegopodium podagraria, всегда обильны виды широколиственных лесов: костяника, ландыш, чины, колокольчики, горошки, герани. Общее покрытие травяного яруса до 80%.

Ассоциация - Липо-осннник ландышевый (TUieto-Populetum convallariosum) В отличие от предыдущей, данная ассоциация характеризуется значительным содержанием липы в древостое. Древесный и травянистый яруса довольно разрежены. В подлеске всегда встречается клеи платановидный. Почвы серо-лесные, легкосупесчаные. Основной доминантой выступает ландыш. Все другие виды встречаются единично и не играют существенной роли в формировании данного ценоза.

4.6. Формация МОЛОДЫЕ ИВНЯКИ (SALICETA)

Среди ивовых молодняков области, приуроченных, как правило, к берегам водоемов и болотам, нельзя не отметить одну ассоциацию, встречающуюся на вырубках с близким залеганием грунтовых вод с типичными признаками заболоченных земель - Ивняк остроосоковый (Salicetum Caricosum acutae).

Ассоциация сложена в основном ивой козьей с единичными березами, осинами и липами. Травяной ярус очень густой с покрытием около 90% и обилием видов, характерным одновременно для заболоченных земель и широколиственного леса. Доминируют болотные виды: осока острая и таволга вязолистная. В большом обилии встречается вейник сероватый, вербейник обыкновенный, чистец болотный. Из дубравных видов представлены: звездчатка ланцетовидная, марьянник дубравный, норичник шишковатый, подмаренник мягкий, виды клевера, колокольчик крапиволистаый и др. Очевидно, что данное сообщество сформировалось на месте вырубки липняков дубравных, в подлеске которых хорошо бьиа представлена ива козья.

Глава 5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОЛОДНЯКОВ 5.1. Экологические особенности молодых насаждений

Экологическая роль лесов в биосфере определяется их средообразукяцими, водоохранными, рекреационными и другими функциями. Интенсивная эксплуатация лесов, особенно в последние десятилетия, привела к накоплению больших площадей, покрытых молодняками древесных пород в различных вариантах смешения. Поэтому изучение экологической продуктивности молодняков и возможностей её повышения является одной из актуальных задач современного лесоводства. Молодняки являются пластичным этапом формирования лесных насаждений (Мелехов, 1969; Бузыкин,

Пшеничникова, 1980), в рамках которого можно формировал, высокопродуктивные древостой, эффективно выполняющие свои экологические функции.

Для оценки экологической роли молодняков и повышения их экологической продуктивности в качестве исследуемых параметров были выбраны углерододепонирующая и кислородопродуци-рующая функции лесных насаждений I класса возраста. Вышеупомянутые функции оценивались для преобладающих групп растительных ассоциаций, с различным смешением хвойных и лиственных пород в составе. Как показали исследования, на территории Ульяновской области, самыми распространёнными группами ассоциаций молодняков естественного происхождения первого класса возраста, являются травяные, осгепнённые и зеяеномошные ассоциации чистых лиственных, сосно-во-берёзовых и чистых сосновых молодняков.

Следует отметить, что по нашим данным малодняки одной ассоциации, сформировавшиеся на изучаемой территории в различных лесорасппельных условиях, практически не различаются как по геобшаническим характеристикам, так и по эффективности выполнения экологических функций.

Далее приводим таксационные характеристики групп ассоциаций, преобладающих в районе исследования и их углерододепонирующие возможности.

Группа ассоциаций Березняки травяные (Betuleta herbosa) Данная группа представлена пятью ассоциациями. Породный состав насаждений данной ipyn-пы между ассоциациями практически не отличается. Основными представителями древесной растительности являются берёза повислая (Betulapendula Roth) и сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L). Примесь последней встречается практически на всех пробных площадях и варьирует от 2% до 30%. Чистых берёзовых насаждений в данной группе отмечено не было. Это достаточно густые молодня-ки с численность стволов от 10000 до 20000 стволов на 1 га, что обуславливает наличие в них большего запаса углерода, чем в других ассоциациях. Средний пул углерода по ассоциациям данной группы приведён в таблице 1.

Таблица 1

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций

№ п/п Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

1. Березняк дубравно-мятликовый (ВеШШит роео-яит петогаИь) 14,52

2. Березняк земляничный (ВеМеШт /га%агю5ит) 13,49

3. Березняк лугово-разнотравный (ВеШ1е1ит кегЬо-5ит) 10,77

4. Березняк полевицевый (ВеНйеШт agrostidosum) 6,15

5. Березняк кострецово-разнотравный (ВеЬйеШт Вготорзюзит ИегЬохит) 3,58

Из таблицы видаю, что наименьшим пулом углерода обладают насаждения, представляющие ассоциации Березняков полевицевых (Betuletum agrostidosum) и Березняков кострецово-разнотравных (Betuletum Bromopsiosum herbosum). Данный факт, вероятно, объясняется тем, что по-левицевые березняки в районе исследования подвергаются массовому выпасу скота, о чём свидетельствует уплотнённая почва и разреженный травяной ярус. Для березняков кострецово-разнотравных характерна высокая разреженность древесного яруса насаждений (численность стволов на 1 га составляет около 9000 ппук). Высокие показатели по углероду в ассоциациях березняков земляничных, лугово-разнотравных и дубравно-мятликовых можно объяснить тем, что они сформировались после рубки широколиственных или смешанных сосново-широколиственных лесов, произрастающих на более плодородных почвах, то есть более высокой их древесной продуктивностью.

Группа ассоциаций Березняки остепненные (Betuleta substepposa) Ассоциации данной группы, в основном, представлены чистыми берёзовыми насаждениями и лишь их малая часть имеет небольшую примесь сосны (в пределах 10% по запасу). Среднее значение пула углерода насаждений данной группы ассоциаций представлено в таблице 2.

Таблица2

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций

Березняки осгепненные (ВеШШа substepposa)_

№ п/п Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

1. Березняк наземно-вейниковый (Betuletum calamagrostidosum epigeios) 22,42

2. Березняк узколистно-мятликовый (Betuletum poeosum angustifoliae) 7,99

Высокое значение запаса углерода в ассоциации березняка наземно-вейникового объясняется образованием насаждения на местах рубок сосново-дубоных и дубовых лесов на лёпсосуглинисгых почвах с глубоким залеганием грунтовых вод. В данных условиях местопроизрастания таксационные показатели насаждений I класса возраста описываемой ассоциации имеют следующие значения: средняя высота составляет 5-5,5 м, а средний диаметр 2,5-3 см. Для сравнения: средняя высота насаждений березняков узколиегао-мятликовых составляет 4 м, средний диаметр - 2 см. Произрастают такие молодняки на сухих супесчаных почвах. Они сильно разрежены (около 8000 пггук/га), поэтому и разница в средних величинах пула углерода между древостоями этих ассоциаций существенна.

Группа ассоциаций Березовые леса зеленомошникц (Betuleta hylocomiosa)

Группа представлена лишь одной ассоциацией - березняками зеленомошниками, которые не являются широко распространенными на территории области. В составе насаждений преобладает берёза, примесь сосны не превышает 20% по запасу. Среднее значение запаса углерода в ассоциации составляет 24,18 т/га. Это самый высокий показатель пула углерода, однако, березняк зеленомошник был встречен всего один раз, то есть этот показатель не подтверждён необходимым количеством повторностей в другах ассоциациях группы. Средний диаметр составляет 1 см, высота 3,5-3,7 м, а численность стволов на 1 га достигает 25000.

Группа ассоциаций Сосново-березовые леса травяные (Fineta betulosa herbosa) Данная группа ассоциаций является самой широко распространенной на территории области. Средний диаметр насаждений составляет 2,5 см, средняя высота 4,5 м. Древостой сильно разрежены, число стволов на 1 га площади колеблется в интервале от 3600 штук до 9000 штук. Средняя величина пула углерода по ассоциациям представлена в таблице 3.

Таблица 3

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций

№ п/п Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

1. Сосново-березовый лес мятликово лугово-разнотравный (Pinetum betuleto- poetum pratensis herbosum) 13,20

2. Сосново-березовый лес полевицево разнотравный (Pinetum betuleto agrostietum tenuis herbosum) 12,32

3. Сосново-березовый лес земляничный (Pinetum betuleto-fragariosum) 8,90

Сходство показателей пула углерода сосново-берёзовых лесов полевицево разнотравных и мят-ликово-лугово-разнотравных объясняется тем, что данные ассоциации формируются в сходных экологических условиях - при зарастании суходольных лугов с близким залеганием грунтовых вод. Показатель запаса углерода ассоциации сосново-берёзового леса земляничного ниже, чем в двух предыдущих, из-за более разреженного древесного яруса.

Группа ассоциаций сосново-березовые леса остепненные (Fineta betulosa substepposá) Остепненные сосново-березовые леса - группа ассоциаций менее распространенная, чем предыдущая и включает в себя две ассоциации: Сосново-березовый лес наземновейниково-

15

лабазниковый (Pinetum beíuleto cdamagrostidosum epigeios fllipendulosum vulgaris) и Сосново-березовый лес типчаково-разнотравный (Pinetum betuleto festucetoso valesiacae herbosum). Ассоциация сосново-берёзового леса наземновейниково-лабазникового формируется на суглинистых почвах при сведении сосняков сложных или сосново-широколиственных лесов на суглинистых почвах. Средний диаметр насаждений составляет 3 см, а высота достигает 4,5 м. Среднее число стволов на 1 га - около 9 500 ппук. Среднее значение пула углерода составляет 6,94 т/га.

Ассоциация сосново-берёзового леса типчаково-разнотравного встречена нами лишь однажды, поэтому данные по среднему запасу углерода насаждений ассоциации привести сложно. Однако встреченное насаждение характеризуется достаточно высокими таксационными показателями -возраст 9-10 лет, средняя высота около 6 м, а средний диаметр 4 см, формула состава древостоя 6Се4Б. Пул углерода составляет 17,84 т/га.

' Группа ассоциаций сосново-березовые леса зеленомошники ОViñeta betulosa hylocomiosá)

Данная группа ассоциаций, как и группа березняков зеленомошников отличается большей густотой древостоев (от 16500 до 17000 штук/га). Стоит заметить ют факт, что густота древостоя все же ниже чистых березовых насаждений зеленомошной группы - это связано с примесью сосны в их составе.

Группа ассоциаций сосново-берёзовых лесов зеленомошных представлена двумя ассоциациями: сосново-березовый лес штевроциевый (мшистый) (Pinetum betideto-pleuroziosum) и сосново-березовый лес голый (Pinetum betuleto-glabrum). Среднее значение запаса углерода насаждений представлено в таблице 4.

Таблица4

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций Сосново-березовые леса зеленомошники (Рте1а Ъе1и1о$а ку!осотюиа)_

№ п/п Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

1. Сосново-березовый лес плевроциевый (мшистый) (Pinetum betuleto-pleuroziosum) 12,38

2. Сосново-березовый лес голый (Pinetum betuleto-glabrum) 8,07

Различие в средних показателях запаса углерода связано с различием в таксационных показателях данных насаждений. Средние показатели диаметра и высоты в плевроциевых сосново-берёзовых лесах составляют 3 см и 4 м соответственно. Средний диаметр 2 см, средняя высота 3 м -сосново-берёзовые леса голые.

Группа ассоциаций сосняки травяные (Pineta herbosa)

Самая распространенная группа формации сосновых лесов, включает в себя четыре ассоциации: Сосняк полевицевый (Pinetum agrostidosum), Сосняк земляничный (Pinetum fragariosum), Сосняк лугово-мятликовый (Pinetum poeosum pratensis) и Сосняк наземновейниковый (Pinetum calamagrostidosum epigeios). Среднее значение запаса углерода по ассоциациям данной группы приведены в таблице 5.

г Таблица 5

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций Сосняки травяные (Pineta herbosa)

Ассоциация Среднее значение запаса

углерода, т/га_

№ п/п

1.

2.

3.

Сосняк полевицевый (Pinetum agrostidosum) Сосняк земляничный (Pinetum fragariosum)

Глгчгсп.» тлггппл wrr^w.r.,____У- /П.»___

Сосняк лугово-мятликовый (Pinetum poeosum pratensis) Сосняк наземновейниковый (Pinetum calamagrostidosum epigeios)___

9,80

4,64

3,88

3,48

Из таблицы видно, что показатели среднего запаса углерода в трех ассоциациях примерно одинаковы, о чем говорит и равенство таксационных показателей. Средняя высота и средний диамегр

древостоев сосняков лугово-мятликовых и наземновейниковых равны 2,5 м - 2 см и 2,1 м и 2 см соответственно. Средний диаметр и средняя высота насаждений сосняков земляничников немного выше и составляют 3 м и 3 см соответственно, однако данные древостой более разрежены, чем предыдущие. Численность стволов на 1 га составляет около 8000 штук, а у сосняков лугово-мятликовых и наземновейниковых 11 ООО -12 000 нпук на 1 га. Показатель среднего пула углерода сосняков по-левицевых является самым высоким из группы сосняков травяных. Объяснением тому служит высокая густота насаждений ассоциации - 24400 стволов на 1 га и таксационные показатели сравнимые с другими представителями группы ассоциаций сосняков травяных (средний диаметр - Зсм, средняя высота -2,5 м).

Группа ассоциаций Сосняки остепненные (Fineta substepposa) Представлена лишь одной ассоциацией Сосняк узколистно-мятликовый (Pinetum poeosum ап-gustifoliae). Средняя высота насаждений составляет 3 м, а средний диаметр 3 см. Формула состава древостоя ЮСе. Древесный ярус разрежен и насчитывает 4500 стволов на 1 га. Средний показатель , пула углерода данной грутгы ассоциаций составляет 6,33 т/га.

Группа ассоциаций Сосняки зеленомошиики (Pineta hylocomiosa) Отличительной особенностью группы сосняков зеяеномошников является, в первую очередь, практически отсутствие травяного покрова, а также высокий показатель густоты древесного яруса, который составляет около 27000 особей на 1 га площади. Таксационные показатели (средняя высота и диаметр) сравнимы с предыдущими представителями формации сосновых лесов и составляют 3 м и 3 см соответственно. Среднее значение пула углерода ассоциаций, входящих в данную группу представлено в таблице 6.

Таблица 6

Среднее значение запаса углерода в группе ассоциаций

Сосняки зеленомошншси (Рте/а Ьу1осотша\_

№ п/н Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

1. Сосняк голый (Pinetum glabrum) 20,67

2. Сосняк плевроциевый (Pinetum pleuroziosum) 6,43

Резкое отличие средних показателей запаса углерода между ассоциациями сосняков зелено-мошников объясняется тем, чш количество особей на 1 га сосняка плевроциевош более чем в два раза ниже, чем у сосняка голого.

Вышеперечисленные группы ассоциаций являются самыми распространенными и часто встречающимися на территории Ульяновской области. Однако они не ограничиваются представительством данных групп. Во время полевых исследований, как уже говорилось в предыдущей главе, были встречены ещё и такие группы ассоциаций как: липовые дубравные леса (Tilieta nemorosa), осинники дубравные (Populeta nemorosa), а также ивняки остроосоковые (Salicetum Caricosum acutae). Их представительство крайне мало и некоторые ассоциации, входящие в данные группы были встречены лишь единожды. Достоверность данных, приводимых ниже, невелика из за небольшой выборки. Тем не менее, считаем необходимым представить данные по запасам пулов углерода по группам ассоциаций и отдельным ассоциациям (табл. 7).

Таблица 7

Среднее значение запаса углерода в ассоциациях_

№ п/п Ассоциация Среднее значение запаса углерода, т/га

Группа ассоциаций липовые дубравные леса (Tilieta nemorosa1

1. Липняк ландышевый (Tilietum convallariosum) 61,14

2. Липняк волосистоосоковый (Tilietum caricosum pilosae) 4,73

Группа ассоциаций осинники дубравные (Populeta nemorosa)

3. Липо-осиннюс ландышевый (Tilieto-Populetum convallariosum) 102,35

4. Осинник сиъпепо-волосистоосоковый (Populetum aegopodioso- 55,15

caricosum pilosae) \

5. Осинник снытьевый (Populetum aegopodiosum) 12,56

6. Ивняк остроосоковый (Salicetum Caricosum acutae) 107,25

Из таблицы 7 видно, что практически все ассоциации обладают большим запасом углерода на 1 га площади, чем описанные выше группы формаций берёзовых, сосново-берёзовых и сосновых мо-лодняков. Несомненно, это связано с большой биологической продукшвносшо этих лесных экосистем. В ассоциациях липняков и осинников всегда, кроме травяного и древесного присутствует кустарниковый ярус, стоженный в основном рябиной, а в некоторых случаях - и крушиной ломкой. Кроме того, в данных растительных сообществах очень хорошо развит характерный травяной ярус, свидетельствующий об их формировании на местах сведения высокопродуктивных коренных широколиственных, либо смешанных хвойно-широколиственных лесов.

Низкий показатель пула углерода ассоциации липняка волосисгоосокового объясняется малым возрастом (4 года), в отличие от остальных ассоциаций, возраст которых составляет 7-10 лег.

Рассматривая молодняки как резервуар углерода и оценки возможности увеличения пула углерода в зависимости от их породного состава и учитывая схожие показатели биологической и экологической продуктивности, возникла необходимость объединения представителей берёзовых, сосново-берёзовых и сосновых формаций в группы травяных, остепненных и зелеиомошных молодняков, в каждую из которых входят представители одноимённых групп ассоциаций. Тем более, что долевое участие сосны и березы в сложении молодняков - показатель, который может варыфовагь даже в условиях одного местообитания. Таким образом, получается три группы молодняков: травяные, ос-тепнённые и зеленомошные.

Травяная группа представлена ассоциациями березняков ксклрсцоао-разнотравных (Betidetum bromopsiosum herbosum), земляничных (Betuletumfragariosum), лугово-разнотравных (Betuletum herbosum), полевицевых (Betuletum agrostidosum), дубравно-мятликовых (Betuletum poeosum nemoralís); сосново-берёзовых молодняков земляничных (Pinetum betuleto - fragariosum), мягликово лугово-разнотравных {Pinetum betuleto -poetum pratensis herbosum), полевицею лугово-разнотравных (Pinetum betuleto agrostietum tenuis herbosum)-, сосняков полевицевых (Pinetum agrostidosum), земляничных (Pinetum fragariosum), лугово-мятликовых (Pinetum poeosum pratensis), наземновейниковый (Pinetum calamagrostidosum epigeios).

Остепнённая группа включает березняки наземно-вейниковые (Betuletum calamagrostidosum epigeios), узколистно-мягликовые (Betuletum poeosum angustifoliae), сосново-березовые молодняки на-земновейниково-лабазниковые (Pinetum betuleto calamagrostidosum epigeios filipendulosum vulgaris), типчаково-разнотравные (Pinetum betuleto festucetoso valesiacae herbosum), сосняки узколистно мятликовые (Pinetum poeosum angustifoliae).

Зеленомошная группа является самой малочисленной по количеству ассоциаций и включает в себя: березняк голый (Betuletum glabrum), сосново-берёзовые молодняки плевроциевый (мшисшй) (Pinetum betuleto-pleuroziosum) и голый (Pinetum betuleto-glabrum), а также сосновые молодняки плевроциевые (Pinetum pleuroziosum) и голые (Pinetum glabrum).

Учитывая разницу в возрасте представителей всех ассоциаций, а следовательно и разницу в биологической продугаивносш насаящений содержание углерода в молодняках пересчигывался на единицу запаса древостоя (1 ,\г).

От количества связанного углерода, исходя из реакции фотосинтеза, напрямую зависит количество произведённого насаждениями кислорода. Поэтому динамика величин выделенного кислорода за период формирования 1 м3 насаждений различных груш ассоциаций совпадает с динамикой показателей связанного углерода за тот же период

Полученные результаты среднего запаса углерода и произведенного кислорода в т/1 м3 представлены в таблице 8.

_ Таблица 8

Пул углерода и количество произведенного кислорода по группам ассоциаций

18

Участие сосны в составе (по запасу), % Среднее значение запаса углерода в насаждении, т/м3 Среднее значение выделенного кислорода, т/м3

Группа травяных ассоциаций

0 0,5025 1,3398

10 0,4785 1,2773

20 0,4804 1,2810

30 0,4613 1,2300

40 0,4518 1,2047

50 0,4346 1,1591

60 0,4127 1,1017

70 0,3892 1,0380

80 0,3873 1,0230

100 0,3481 0,9284

Группа остепнённых ассоциаций

0 0,5165 1,3773

10 0,5030 1,3410

20 0,4471 1,1920

40 0,4515 1,2040

60 0,4163 1,1100

70 0,4074 1,0860

80 0,3823 1,0190

100 0,3493 0,9314

Группа зеленомошных ассоциаций

0 0,5163 1,3770

30 0,5773 1,5400

40 0,4483 1,1960

70 0,4019 1,0720

90 0,3719 0,9915

100 0,3479 0,9275

Средний запас углерода в насаждениях группы травяных ассоциаций уменьшается с увеличением примеси сосны в составе насаждений. Аналогичная закономерность наблюдается и в группе остелнёшшх ассоциаций. В группе зеленомошных ассоциаций картина пула углерода и количества выделенного кислорода примерно такая же, что и в двух предыдущих. Однако стоит сказать о том, что в молодняках данной группы с примесью сосны в составе 30 % по запасу получились самые высокие показатели исследуемых параметров. Конечно же, с уверенностью говорить о том, что это оптимальное смешение хвойных и лиственных пород в составе нельзя, так как данная ассоциация была встречена нами всего лишь однажды. Возможно, это связано с тем, что зеленомошники - коренные лесные сообщества Ульяновской области, в которых изначально сосна высокобонитетна с высокой биопродуктивностью а береза, наоборот, является чужеродной, вторичной породой и, как правило, угнетена. Но этот факт подлежит проверке дополнительными исследованиями.

Для определения зависимости состава насаждения и запаса углерода в нем, в каждой группе ассоциаций был рассчитан коэффициент корреляции Л. Для травяной группы ассоциаций его значений равно -0,96. Данное значение говорит о наличии связи между долей участия в составе насаждения сосны и пулом углерода в нем. Его отрицательное значение показывает, что с увеличением доли участия сосны в составе насаждения снижается запас углерода в нем. Аналогичная картина наблюдается в группе остепнённых ассоциаций (Я=-0.98). Значение коэффициента корреляции для зеленомошной группы ассоциаций Л =-0,87.

Зависимость запаса углерода и породного состава, а также выделенного кислорода и породного состава насаждений представлена на рисунке 1 и рисунке 2 соответственно. Как показано на графиках, существенные колебания запасов углерода и количества выделенного

кислорода по всем исследуемым группам ассоциаций распространены в пределах от 10% до 30% участия сосны в составе насаждений (по запасу). С дальнейшим увеличением процента участия сосны в составе происходит, равномерное снижение исследуемых параметров, которое объясняется и более низкой углерододепонирующей способностью сосны, в отличие от берёзы.

в а

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

Участие сосны в составе, %

■ Группа травяных ассоциаций Группа остепнбнных ассоциаций

■ Мт Группа зеленомопшых ассоциаций

Й и

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Участие сосны в составе, %

.....Группа остеггабнных ассоциаций

№ Группа зеленомошных ассоциаций

Рисунок 1. Сводный график средних пулов Рисунок 2. Сводный график средних зиа-углерода по группам ассоциаций чений выделенного кислорода по группам

(доверительный интервал 95%) ассоциаций

(доверительный интервал 95%)

5.2. Формирование молодняков целевого состава

В лесохозяйственной практике регулирование породного состава древостоев осуществляется путем их реконструкции лесокультурными методами или с помощью рубок ухода. В молодняках, чаще всего, при реконструкции состава используются лесокультурные методы, то есть целевая порода вводится в состав молодняков путем посадки в заранее подготовленные коридоры.

При формировании молодняков целевого состава должны учитываться экологические и экономические перспективы выращиваемых древостоев к возрасту их спелости.

Учитывая целевое назначение лесов Ульяновской области, которые в основном, выполняют защишые функции, формирование породного состава молодняков в первую очередь должно быть направлено на повышение экологической продуктивности будущих древостоев. При этом самыми высокими защитными свойствами обладают леса смешанного состава, разновозрастные, устойчивые к воздействию неблагоприятных факторов, с наличием в структуре подлесочных пород и естественного возобновления.

Прежде чем проводить реконструкцию, в зависимости от целевого назначения будущих древостоев (эксплуатационные или защитные) необходимо найти оптимальное соотношение средооб-разующих и сырьевых качеств молодых древостоев, при котором будут удовлетворяться потребности населения в древесине и сохранится высокая экологическая продуктивность лесных экосистем.

На территории Ульяновской области малодаяки мягкашсгвенных пород занимают площадь 53,6 тысяч га. Что составляет более 33% от площади молодняков области (Лесной план..., 2008).

Как показали наши исследования, они представлены, в основном, березой повислой (Betida pendula) зачастую с различной примесью сосны обыкновенной (Pinns sylvestris). Проведенные расчеты запаса углерода и количества выделенного кислорода показали, что их максимальное значение достигаются как раз в чистых березовых молодняках. Наиболее высокий показатель пула углерода был отмечен в березняках зеяеномошниках, но они на территории области практически не встречаются. Поэтому в общий анализ нами не включается. Однако по экономическим соображениям береза до сих пор считается малоценной породой. Поэтому существует необходимость вмешаться в процесс естественного развития молодых бдэезняков с целью повышения их хозяйственной ценности. Как уже было отмечено, повышение хозяйственной ценности молодняков достигается с помощью введения в состав малоценных древостоев хозяйственно ценной породы, т.е. их реконструкцией. В качестве хозяйственно ценной породы в Ульяновской области используется сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), ее примесь в составе молодняков приведет впоследствии к формированию более хозяйственно ценных смешанных сосново-березовых насаждений.

Несмотря на то, что введение в состав лиственных пород примеси сосны несколько снизится количество депонированного углерода и выделенного кислорода, мера эта вполне оправдана. Во-первых, выращивание вместо малоценных лиственных пород, хозяйственно ценной сосны позволит более рационально, использовать условия среды, в том числе и почвенное плодородие. Как известно, различные древесные породы используют в процессе своего роста и развития различные питательные элементы почвы. Во-вторых, более низкий показатель запаса углерода в смешанных сосново-березовых молодняках, чем в чистых березняках, может быть связан с их низкой полнотой (кроме представителей зеленомошных ассоциаций). Поэтому такие низкополнотные молодняки также необходимо подвергать реконструкции. В-третьих, смешанные насаждения более устойчивы к вредителям и болезням, о чем говорят исследования большого количества ученых. Кроме того, при проведении мероприятий по реконструкции образуются разновозрастные сметанные насаждения, что положительно влияет на выполнение ими средообразующих и защитных функций.

Необходимо отметить, что реконструкцию рекомендуется проводить во всех чистых березняках или же в сосново-березовых молодняках с малой примесью сосны или низкой полнотой. При определении оптимального присутствия сосны в составе смешанных молодняков на основании количества выделенного кислорода и запаса углерода в зависимости от доли ее участия выявлено, что наибольшие колебания этих показателей отмечаются в молодняках, в составе которых процентное соотношение лиственных и хвойных пород по запасу составляет соответственно: 90:10; 80:20 и 70:30. В зеленомошных группах максимальные значения пула углерода и выделенного кислорода достигаются в молодняках со смешением лиственных и хвойных в составе 70:30 %. Эти значения выше, чем в чистых лиственных молодняках травяных и остепненных групп ассоциаций. Зелено-мошные ассоциации на территории области являются коренными ассоциациями. Поэтому необходимо обратить внимание на такое процентное соотношение сосны и березы в составе молодняков при их реконструкции, хотя данный факт подлежит проверке более широкими исследованиями.

Реконструкцию молодняков рекомендуем проводить коридорным способом. Он, по мнению многих исследователей, является менее экономически затратным и более эффективным (Дерябин, 1960; Шульга и др., 1990). Коридорный способ подразумевает распашку коридоров шириной 3,5 м с последующим введением в них культур сосны и оставлением кулис шириной 5 м из мягколисгвен-ных пород (Дерябин, 1960; Шульга и др., 1990). Кулисы будут выполнять защитную, в основном противопожарную роль, так как лиственные молодняки обладают более низкой горимостъю по сравнению с сосновыми.

Современные климатические флуктуации привели к тому, что количество и площади лесных пожаров в последнее время имеют положительную динамику. Д ля повышения противопожарной устойчивости формируемых молодняков коридоры, предназначенные для высадки сосновых культур, должны распахиваться в перпендикулярном господствующим ветрам направлении (Дерябин, 1960).

В дальнейшем выращивание вновь сформированных насаждений может ориентироваться в двух направлениях - с усилением их экологической роли или сырьевой ценности.

Первое направление.

Во вновь сформированном насаждении (сосново-березовом) кулисы березы повислой достигнут возраста технической спелости (возраста рубки) к 60-ти годам. Вследствие чего могут быть назначены в рубку главного пользования. Вырубленные кулисы можно оставить под естественные заращивания, где береза, имея отличные показатели вегетативного возобновления, сформирует лиственные молодняки. Затем, через 60 лет и сосна, и береза одновременно достигнут возраста рубки. Таким образом, за один оборот рубки сосны обыкновенной пройдет два оборота рубки березы, что даст положительных экономический эффект за счет увеличения биологической продуктивности.

Говоря об экологическом эффекте проводимых мероприятий, стоит обратить внимание на исследования А.С. Исаева с соавторами (1993), где приводятся данные о том, что хвойные насаждения к достижению приспевающей группы возраста (60-80 лет) обладают отрицательным показателем углеродепонирующей функцией. То есть, проводя параллель с нашими рекомендациями по реконструкции, можно сделал, вывод о том, что к достижению такого возраста сосны обыкновенной в коридорах, рядом будет находиться березовый молодняк, обладающий высокими темпами роста и, соответственно, высокими показателями депонирования углерода

Такой состав насаждения будет более эффективно выполнять экологические функции.

Второе направление.

Отличается от первого тем, что при достижении возраста спелости и рубки кулис мягксшист-венных пород на их месте возможно создать культуры сосны, в том числе и крупномерным посадочным материалом, что увеличит их приживаемость, ускорит рост и повысит устойчивость к неблагоприятным факторам.

Таким образом, можно сформировать разновозрастное насаждение с преобладанием хозяйственно ценной породы - сосны, с улучшенными сырьевыми и экологическими характеристиками, что будет важно для эксплуатационных, а особенно для защитных лесов, которые в Ульяновской области составляют 84% покрытой лесом территории (Лесной план..., 2008).

Смена породного состава не повысит пожарной опасности древосшев, так как сосна к этому возрасту становится практически неуязвимой для низовых пожаров, а лесные культуры в кулисах будут находится под защитой такой сосны. При таком способе реконструкции видовое разнообразие древесных пород сохраняется. Второй положительной стороной с экологической точки зрения будет защита вводимых культур уже сформированным сосновым насаждением в коридорах. Поскольку, как известно, в более старшем возрасте эта порода устойчива к низовым пожарам. Также не стоит обходить вниманием и экономический эффект. Сосна обыкновенная является целевой породой для выращивания на территории области и именно к её возобновлению на вырубках и гарях стремятся лесопользователи.

Таким образом, введение сосны в состав лиственных молодняков при первом приеме усилит их экологическую эффективность, а при втором - экономическую ценность.

вывода

1. Фитоценотическая структура молодняков Ульяновской области представлена шестью формациями, объединяющими одиннадцать групп ассоциаций, нключающих 28 ассоциаций. В основном молодняки на исследуемой территории представлены травяными, остетненными и зезтено-мошными группами ассоциаций. Незначительно на территории области распространены осинники и липняки. Твердолиственных молодняков на исследуемой территории встречено не было. Самыми распространенными ассоциациями являются: Сосново-березовый лес земляничный (РюеШт Ьеш1еЬ-(гаёапо5ит) и Березняк земляничный (ВеШкШт й^апоБит). Формация молодых ивняков наименее распространенная на территории области.

2. Показатели древесной продуктивности в молодняках первого класса возраста существенно различаются даже в пределах одной растительной ассоциации, что связано с естественной нестабильностью таких экосистем в процессе формирования древостоев. Наиболее продуктивными по запасу древесины являются молодняки, произрастающие на суглинистых почвах, имеющие высокого густоту и менее подвергшиеся антропогенной нагрузке. Это ассоциации Липняк ландышевый (ТшеШт сопуаПалоБшп), Липо-осинник ландышевый (ГШйо-РорикЬлп сопуаНапояит), Осинник снытьево-волосистоосоковый (Рори1еШш аеЕороШоБО-сапсоалп рИозае), Ивняк остроосоковый

(Salicetum Caricosum acutae), Березняк голый (Betuletum glabrum), Березняк наземновейниковый (Betuletum calamagrostidosum epigeios).

3. Самыми высокими показателями депонированного углерода и выделенного кислорода обладают чистые мягколисгвенные молодняки: в группе травяных ассоциаций средний пул углерода составляет 0,5025 т/мЗ, в группе остепнённых ассоциаций - 0,5165 т/мЗ, в группе зеленомошных ассоциаций - 0,5163 т/мЗ. Самые низкие показатели - у чистых сосновых молодняков: группа травяных ассоциаций - 0,3481 т/мЗ, группа осгепненных ассоциаций - 0,3493 т/мЗ, группа зеленомошных ассоциаций - 0,3479 т/мЗ.

4. По количеству выделенного кислорода чистые берёзовые молодняки имеют следующие показатели: группа травяных ассоциаций - 1,3398 т/мЗ, группа осгепненных ассоциаций - 1,3773 т/мЗ, группа зеленомошные ассоциаций - 1,3770 т/мЗ. Самые низкие показатели по кислороду у чистых сосновых молодняков: группа травяных ассоциаций - 0,9284 т/мЗ, группа осгепненных ассоциаций - 0,9314 т/мЗ, группа зеленомошных ассоциаций - 0,9275 т/мЗ. Пул углерода и количество

, выделенного кислорода в древосюях молодняков области снижается по мере увеличения в составе примеси сосны обыкновенной (Pinus sylvestris).

5. В группе травяных ассоциаций оптимальный по экологической продуктивности состав насаждений формируется при смешении лиственных и хвойных пород соответственно 80:20 (пул углерода 0,4804 т/мЗ, количество выделенного кислорода 1,2810 т/мЗ). В труппе осгепненных ассоциаций - оптимальное соотношение составляет 90:10, соответственно, (пул углерода 0,5030 т/мЗ, количество выделенного кислорода 1,3410 т/мЗ). В группе зеленомошных ассоциаций максимальные значения пула углерода и выделенного кислорода достигаются в молодняках со смешением лиственных и хвойных в составе 70:30 (пул углерода 0,5773 т/мЗ, количество выделенного кислорода 1,5400 т/мЗ). Именно такое соотношение хвойных и лиственных пород может быть рекомендовано для создания и формирования породного состава молодняков. Значительное участие лиственных пород также повысит противопожарную устойчивость будущих древосгоев и улучшит почвенные условия.

6. Разработано два приема формирования молодняков целевого состава. Первый - направлен на усиление их экологической эффективности и основан на проведении реконструкции молодняков коридорным способом. Он предполагает проведение двух оборотов рубки берёзы за один оборот рубки сосны. Второй - направлен на повышение экономической ценности. Предполагает после достижения спелости кулисами березы и назначения их в рубку главного пользования, создавать на их месте культуры сосны крупномерным посадочным материалом. Таким образом, можно формировать разновозрастные насаждения с преобладанием хозяйственно ценной породы - сосны и улучшенными сырьевыми характеристиками. Примесь листаенных пород в таких древостоях обеспечится естественным путем.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ Публикации в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Бабинцева, P.M. Природоохранная эффективность государственного ландшафтного заказника «Сенгилеевские горы» и способы ее повышения / P.M. Бабинцева, В.Н. Горбачев, Е.В. Титова, A.A. Лебедева, НЕ. Исаев, A.B. Туров II Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - Ульяновск, № 3 (19),201Z -С. 61-65.

2. Исаев, И.Е. Некоторые показатели экологической продуктивности молодняков лесных насаждений Ульяновской области / НЕ. Исаев // Весгаик Саратовского госагроуниверситега им НИ Вавилова - Саратов, № 9,2013. - С. 12-15.

Публикации в других изданиях:

3. Исаев, И.Е. Реконструкция малоценных молодняков как один из способов повышения продуктивности лесов / И.Е. Исаев // IV Всероссийская конференция с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека». - Ульяновск, 2011. - С. 96-98.

4. Исаев, И.Е. Типы леса и продуктивность лиственных молодняков Ульяновской области / И.Е. Исаев // Научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий». - Ульяновск, 2011. - С. 35-39.

5. Исаев, И.Е. Сравнительная продукпшность молодняков Ульяновской области / ILE. Исаев, A.B. Туров // Международная научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов «Молодёжь. Наука. Будущее. Технологии и проекты».-Казань, 2012.-Т. 1.-С. 122-125.

6. Бабинцева, P.M. Особенности организации территории и ведение хозяйства в государственном комплексном ландшафтном заказнике «Сенгнлеевские горы» / P.M. Бабинцева, В.Н. Горбачев, Е.В. Титова, АЛ. Лебедева, И.Е. Исаев, A.B. Туров // Ульяновский медико-бисшошческий журнал. - Ульяновск, № 2,2012. - С. 115-125.

7. Исаев, И.Е. Взаимозависимость породного состава лесных молодняков И их экологической продуктивности / НЕ. Исаев // XXVII Любшцевские чтения «Современные проблемы эволюции и экологии». - Ульяновск, 2013. - С. 329 -333.

Подписано в печать 27.02.2014. Формат 60 х 84/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ № 8 /9&

Отпечатано с оригинал-макета в Издательском центре Ульяновского государственного университета 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Исаев, Иван Евгеньевич, Ульяновск

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет

На правах рукописи

04201457042

Исаев Иван Евгеньевич

Фитоценотическая структура и экологические особенности молодняков

Ульяновской области

Специальность: 03.02.08 - Экология (биология)

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бабинцева Р.М.

Ульяновск - 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ....................7

Глава 2. ОБЩАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ...............................................................................22

2.1. Географическое положение.......................................................................22

2.2. Основные ландшафты.................................................................................22

2.3. Климат..........................................................................................................23

2.4. Поверхностные и грунтовые воды............................................................24

2.5. Характеристика лесного фонда Ульяновской области...........................25

2.5.1. Распределение лесов в соответствии с целевым назначением........28

2.5.2. Структура лесных насаждений по группам древесных пород и группам возраста.............................................................................................29

Глава 3 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................34

Глава 4 ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОЛОДНЯКОВ....38

4.1. Формация БЕРЕЗОВЫЕ ЛЕСА (BETULETA)..........................................39

4.2. Формация СОСНОВО-БЕРЕЗОВЫЕ ЛЕСА (.PINETA BETULOSA).......45

4.3. Формация СОСНОВЫЕ ЛЕСА (PINETA).................................................52

4.4. Формация ЛИПОВЫЕ МОЛОДЫЕ ЛЕСА (TILIETA).............................58

4.5. Формация - ОСИНОВЫЕ ЛЕСА (.POPULETA).......................................61

4.6. Формация МОЛОДЫЕ ИВНЯКИ (SALICETÁ)........................................64

Глава 5 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОЛОДНЯКОВ....................67

5.1. Экологические особенности молодых насаждений.................................67

5.2. Формирование молодняков целевого состава..........................................82

ВЫВОДЫ...............................................................................................................88

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................91

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................105

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. На территории Российской Федерации в последние десятилетия отмечены тенденции увеличения площади молодняков лесных насаждений. В Ульяновской области в настоящее время молодняки I класса возраста занимают 162,3 тыс. га, что составляет более 18% от площади покрытых лесом земель. Сформировались эти молодняки под влиянием различных причин. Во-первых, происходит формирование вторичных (производных) молодняков в результате рубок и пожаров на месте коренных лесных сообществ. Во-вторых - идёт зарастание бросовых сельскохозяйственных угодий. Созрела необходимость их перевода в земли лесного фонда. Работы в данном направлении уже ведутся Министерством сельского, лесного хозяйства и природных ресурсов области. Однако прежде чем ввести в хозяйственный оборот молодые насаждения, необходимы научно обоснованные практические рекомендации по формированию устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды, экологически высокопродуктивных и хозяйственно ценных насаждений. Кроме того, разработка данной темы исследования обусловлена слабой геоботанической и лесотипологической изученностью молодых насаждений Ульяновской области. В научных трудах В.В. Благовещенского (2005) приводится всесторонняя характеристика растительности Приволжской возвышенности, но имеются лишь отрывочные сведения об особенностях формирования молодых мелколиственных насаждений на изучаемой территории. Автор высказывал пожелания о всестороннем геоботаническом исследовании молодняков и необходимости изучения их происхождения. В материалах лесоустройства по отдельным лесничествам области имеются лишь весьма скудные сведения о структуре и строении молодняков в различных условиях.

Все вышеизложенное и определило актуальность выбранной темы диссертационной работы.

Цель диссертационной работы: исследовать фитоценотическую структуру и экологическую продуктивность молодняков Ульяновской области.

Задачи исследований:

1. Разработать фитоценотическую классификацию молодняков Ульяновской области.

2. Определить древесную продуктивность молодняков Ульяновской области.

3. Оценить экологическую роль различных древесных пород в составе молодняков по их участию в углеродном цикле и производстве кислорода.

4. По материалам проведенных исследований обосновать предложения по формированию молодняков оптимального состава для преобладающих групп ассоциаций.

Научная новизна. Впервые на основании комплексных исследований в лесах Ульяновской области изучена пространственная (вертикальная, горизонтальная) структура молодняков и разработана их классификация. Определено происхождение каждой ассоциации. Впервые получены показатели экологической продуктивности различных групп ассоциаций и различного породного состава молодняков (по участию в углеродном цикле и продуцировании кислорода) и установлены закономерности ее динамики.

Практическая значимость

Полученные качественно новые материалы позволили разработать рекомендации по рациональному формированию породного состава молодняков Ульяновской области, отличающихся высокой противопожарной устойчивостью, экологической продуктивностью и хозяйственной ценностью. Результаты исследований переданы для практической работы в Министерство сельского, лесного хозяйства и природных ресурсов Ульяновской области.

Предложенная классификация и географическое распространение молодняков на территории области найдут применение в дальнейших

геоботанических исследованиях растительности Ульяновской области. А также при проведении инвентаризации молодых насаждений с целью оптимизации их дальнейшего хозяйственного использования.

Разработанная фитоценотическая классификация может и должна быть положена в основу лесотипологической классификации молодых насаждений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Молодые насаждения I класса возраста естественного происхождения Ульяновской области относятся к шести формациям, объединяющим 11 групп ассоциаций и 28 ассоциаций.

2. Экологическая продуктивность молодняков первого класса возраста рассчитанная по их участию в углеродном цикле и производстве кислорода зависит от породного состава и фитоценотической структуры насаждений.

3. Для повышения экологической продуктивности и хозяйственной ценности формирующихся древостоев необходима реконструкция мягколиственных молодняков с введением в их состав сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в определенных соотношениях.

Личный вклад.

В основу работы положены материалы собранные и проанализированные лично автором за период с 2011 по 2013 гг. Автор принимал непосредственное участие в исследованиях по данной теме на всех этапах ее выполнения (от постановки задач до получения практически значимых результатов).

Апробация результатов. Основные итоги работы и материалы диссертации представлены на конференциях различных уровней:

1. IV Всероссийская конференция с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (26-30 сентября 2011 года, г. Ульяновск).

2. Международная научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов «Молодёжь. Наука. Будущее. Технологии и проекты» (21-22 октября 2011 года, г. Казань).

3. Научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы мониторинга экосистем антропогенно нарушенных территорий» (20-23 октября 2011 года, г. Ульяновск).

4. XXVII Любищевские чтения «Современные проблемы эволюции и экологии» (5-7 апреля 2013 года, г. Ульяновск).

Кроме того, на ежегодных научных конференциях, круглых столах в Ульяновском государственном университете.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 работы в журналах, включенных в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 204 страницы. В том числе: 104 основного текста, 100 - приложений, 5 рисунков и 15 таблиц. Библиографический список включает 150 наименований, в том числе 18 - иностранных.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, д.с.-х.н., профессору Бабинцевой P.M. за оказанную научно-методическую помощь. Особую благодарность автор выражает д.б.н. Н.В. Благовещенской за неоценимую помощь в проведении геоботанических описаний, обсуждении результатов исследований, а также - Т.В. Долгополовой, Т.Н. Исаевой, A.B. Чернышеву, В.А. Савинову за помощь в проведении полевых работ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

«Экологическая продуктивность леса определяется оценкой его средообразующей роли, защитных свойств, возможностей техногенных, рекреационных и других нагрузок» (Мелехов, 2007). Г.Ф. Морозов (1949), в фундаментальном труде «Учение о лесе», одним из биологических свойств леса называл «изменение лесом внешней среды».

К экологической продуктивности леса относят роль леса в поддержании состава воздуха атмосферы, средообразующую роль, очищение воздуха атмосферы от различного рода поллютантов, пыли, поглощение лесными экосистемами радиоактивных частиц и газов, снижение уровня шума, рекреационную роль, оздоровительную и т.д. Способность леса поддерживать состав воздуха атмосферы обеспечивается совокупностью физиологических, биохимических и биофизических процессов, происходящих во всех элементах лесного биоценоза (Лебедев, 1998).

В последние годы Россией взят ряд международных обязательств в области охраны окружающей среды в рамках Конвенции ООН по изменению климата, Конвенции по биоразнообразию, Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха и др. В соответствии с названными конвенциями Россия обязалась осуществлять действия, направленные на увеличение поглощения углекислоты из атмосферы лесной растительностью и на поддержание баланса кислорода, на ограничение промышленных выбросов в окружающую среду до уровня, безопасного для биоты (Гитарский и др., 2006).

Внимание учёных, в основном, направлено на изучение углеродного бюджета лесных экосистем планеты, о чём говорит множество работ, посвященных данной теме. Данные по углеродному бюджету лесов России приведены во многих публикациях (Nilsson et al., 2000; Shvidenko, Nilsson, 2002; Нильссон и др., 2003; Shvidenko, Nilsson, 2003; Гитарский и др., 2006; Замолодчиков и др., 2007; Моисеев и др., 2007; Моисеев, 2007), наиболее важными из них являются работы Н.И. Базилевич (1993), С. Нильссон и др. (1997), В.А. Алексеева, P.A. Бердси (1994), А.И. Уткина (1981, 1995, 1997,

2001), А.С. Исаева, Г.Н. Коровина (1999), В.А. Усольцева (1998, 2001, 2003, 2007), JI.E. Родина и др., (1965), М.Ф. Макаревского (1991), А.С. Исаева и др. (1995), К.И. Кобак и др. (1993), Д.Г. Щепаченко (2000), Д.Г. Замолодчикова и др. (1993), D.S. Schimel (1995) и др.

Углеродный цикл является информационной и методологической основой оценки биосферной роли лесов (Алексеев, Бердси, 1994).

Углерод, содержащийся в различных компонентах углеродного цикла (атмосфера, океан, растительность, почва и пр.) принято называть углеродными резервуарами (carbon pools). Углерод, переходящий из одного резервуара в другой за некоторый период времени (обычно за год) определяют как поток (carbon flux). Увеличение запаса (stock) углерода в наземной экосистеме называют депонированием, а потоки углерода из экосистемы в атмосферу - эмиссией. Кроме того, рассматривают вынос углерода в гидросферу и литосферу, обычно определяемый как боковой транспорт (lateral transport). Разница входящих в резервуар и выходящих из него потоков углерода за определенный промежуток времени характеризует бюджет углерода (Алексеев, Бердси, 1994).

Имеются публикации по оценке запаса органического углерода в растительности и почве (Goodale et al., 2002); эмиссии в атмосферу и обратного депонирования (сток) за счёт фотосинтеза (Уткин, Ифанова, Ермолова, 1981; А.И. Уткин и др., 1988; Исаев и др., 1995; Уткин, Пряжников, Гульбе, 2001).

Большую роль в поглощении углерода учёные отводят умеренным и бореальным лесам. Их роль в депонировании углерода оценивается по-разному: 0,2 Пг С/год для лесов умеренного пояса (Замолодчиков, Уткин, Коровин, 1998); 0,7 Пг С/год для всех умеренных и бореальных лесов за последние 20 лет (Комин, 2012); 0,6 - 0,7 Пг С/год для всех бореальных лесов и редколесий на начало1990-х годов (Писаренко, 1996).

Одна из первых комплексных оценок запасов углерода лесов и болот России была проведена в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

(Алексеев, Бердси, 1994). Эксперты Международного института леса Российской академии естественных наук и Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН рассмотрели экологические аспекты накопления углерода лесными насаждениями в целом для России и дали их количественную оценку (8Ьу1с1епко е1 а1, 1995; Соловьёв, 2006; Бузыкин, 2007; Государственный доклад ..., 2011).

Долгосрочная программа по изучению российских лесов и их вклада в углеродный баланс выполняется в Международном институте прикладного системного анализа (НА8А) в Австрии совместно с рядом российских институтов - Почвенным институтом им. В.В. Докучаева, Московским Государственным университетом леса, Дальневосточным научно-исследовательским институтом лесного хозяйства, Институтом леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, и др. В отличие от других групп исследователей, ИАБА рассматривает полный углеродный бюджет лесов, сопряженно с другими растительными экосистемами России (Алексеев, Бердси, 1994).

Россия, на долю которой приходится 22 % мировых лесных ресурсов и 2/3 бореальных лесов мира, имеет возможность стать лидером в экологических вопросах, достигнув при этом значительных экономических выгод (Алексеев, Бердси, 1994).

Для достижения целей, стоящих перед нашим государством, в связи с принятыми конвенциями, необходимо направить силы на улучшение состояния лесов, их охраны и защиты.

Леса России играют значительную роль в углеродном бюджете планеты. По последним оценкам на лесных землях России аккумулировано 41,7 Пг (1 Пг = 1015 г = 109 т) С в растительном веществе и 149 Пг органического углерода (С) в почвах; в течение последних 40 лет леса России, в среднем, поглощали свыше 400 Тг (1 Тг= 1012 г = 106 т) С в год (Б1т(1епко, Шввоп, 2003).

Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется более 100 млрд. т органического вещества и выделяется около 145 млрд. т свободного

кислорода (Минх, 1963). Hall D. (1989) привёл данные, что за последние 200 лет концентрация СО2 в атмосфере возросла на 27%, в первую очередь, в связи с вырубкой лесов, а также со сжиганием запасов добытого каменного угля . Данные по увеличению концентрации СО2 по разным литературным источника колеблются в пределах 20 - 27%. В частности, H.H. Моисеев (1999) приводит цифру увеличения содержания углекислоты в воздухе за последние сто лет на 20 %, что не сопровождается, по его мнению, увеличением запасов фитомассы растительного покрова. При этом площадь мировых лесов в результате рубок и пожаров, главным образом в тропиках, ежегодно сокращается. В частности, за 15 лет с 1990 по 2005 год она сократилась на 125,3 млн га, т.е. ежегодное сокращение составило, в среднем, величину порядка 8,4 млн га (Исаев, Коровин, 1999).

По данным В.Ф. Цветкова (1991), на европейском севере РФ за последние 20 лет в результате сокращения лесных площадей ежегодно на 2,2 млн. га остаются не изъятыми из атмосферы 62 - 66 млн. т СО2. По данным А.Н. Филипчука и Б.Н. Моисеева (2003) суммарная эмиссия СОг, связанная с рубками, пожарами, вредителями и болезнями леса, составляет более 100 Мт/год. Углеродный баланс в лесных экосистемах России положительный и достигает 500 Мт/год. Ежегодное накопление углерода только в российских лесах полностью компенсирует его суммарную промышленную эмиссию (Филипчук, Моисеев, 2003).

Существенного увеличения поглощение СОг из атмосферы (до 45 Мт/год) можно достичь только комплексом лесохозяйственных мероприятий, направленных на борьбу с лесными пожарами, вредителями и болезнями леса, на утилизацию сухостоя и древесных отходов (Филипчук, Моисеев, 2003). Кроме того, увеличением площади лесов.

Поглощение углекислого газа из атмосферы и долговременное закрепление углерода в органических соединениях, является важнейшей функцией леса (Шугарт и др, 1989; Нильссон и др, 2003; Филипчук, Моисеев, 2003). За последние годы российскими и зарубежными учёными опубликован

целый ряд работ по оценке бюджета углерода в лесах России. Многие исследователи рассматривали роль лесов в поглощении углекислого газа как санитарно-гигиеническую, присущую зелёным зонам, т. е. в снижении концентрации углекислотности в воздухе (Белов, 1983). В.П. Краснов и др. (1996) приводят данные о том, что 1 га покрытой лесом площади поглощает углекислого газа столько, ско