Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Ландшафтные особенности формирования еловых типов леса Онего-Северодвинского водораздела

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Ландшафтные особенности формирования еловых типов леса Онего-Северодвинского водораздела"

Украинский ордзна "Знш: Почата" научно-исследовательский

УДК 630Х1В? ЛАНДШАФТНЫЙ ОСОБЗШОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ

алсшх типов л ¿са он «го-с :<е ¿родвннского водораздела '

06.03.03 - лесоведение и лесоводство?

лесные пожары и борьба с ничи

Автора >{врат диссертации на соисканиз учзной стзпани кандидата сельскохозяйственных наук

институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г.Н.Высоцкого

На правде рукописи

САЛТЫКОВ Андрей Николаевич

• Харь-сов - 199[

Диссертационная работа выполнена на кафедре лесоводства, мелиорации и охраны природы Харьковского государственного аграрного университета имени В.В.Докучаева

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Б.Ф.Остапенко

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Е.С.Мигунова

кандидат сельскохозяйственных наук . Ы.С.Улановский

Ведущая организация - Архангельский институт леса и лесохимии

Защита состоится " октября 1991 г. в 10 .час* на

заседании специализированного совета KD28.03.0I по Присуждение ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Украинском ордена "Знак почета" научно-исследовМ1 ел Ьс ком институте лесного хозяйства и агролесомелиорации имени Г.Н.Высоцкого По адресу: 310024, г.Харьков, ул.Цушкинская, 86.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " " сентября 1991 Г.

Ученый секретарь специализированного совета« кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

А.П.ГАВРИЛЕШО

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Работа посвящена изучению еловых типов леса Онего-Северадвннскогс водораздела. Лесотипологический прогноз зоны предопределлет господство бореальной растительности и формирование сырых и мокрых суборей. Однако здесь в условиях средней подзоны тайги формируется макрокомплекс не свойственный зональному, в частности широкое распространение получают влажные субори и сурамени, занимающее до 2А% всей лесопокрытсй площади подзоны (Львов, Кпатсв, 1976). Фиксация разнообразия типологического спектра ельников, участие представителей неморальной флоры не дает объяснения закономерности их распространения в пределах междуречья. Существующие на сегодняшний день разработки по макрокомплексу еловых типов лесов Онего-Сеьеродвинского водораздела недостаточно отражают природу типологической инверсии макрокомплекса. А при разработке лесохоэяйственных мероприятий зачастую не учитывается оригинальность лесорастительних условий района, что ведет к возникновению нарушенных местообитаний, потере потенциала эда-топа, нежелательной смене пород. ■

Гармония еловых экосистем, их соответствие условиям среды, разнообразие типологического спектра, пестрота лесного покрова в значительной степени объясняются гидрогеоморфологическими показателями лесных ландшафтов, хотя при этом сохраняется давлеющее влияние сырого и холодного климата мелдуречья на структуру лесного покрова.

Особенность и структура лесных ландшафтов зависят и от геологического состава поверхностных отделений, их происхождения, мощности, литологии. В связи с чем нами проведен анализ ландшафтных особенностей формирования типов еловых лесов на ледниковых и водно-ледниковых отложениях с целью определения взаимосвязей формирования типов леса с элементами ландшафта и уточнения классификационной схемы типов леса. В итоге показана значительная разница лесотипологических закономерностей в ландшафтах, сформированных на различных по происхождению геологических отложениях, что позволило выделить на территории изучаемого района ряд лесотипологических секторов. В работе отражена необходимость проектирования лесохозяйственных мероприятий в пределах этих .секторов.

Научная новизна. Впервые для Онего-Северодвинского водораздела с использопанием ландшафтной структуры размещения еловых лесов

определен мэкрокомплекс типов леса на ледниковых и водно-ледниковых отложениях и показано его закономерное расширение в сторону уменьшения влажности и повышения трофности. Рассмотрены процессы формирования еловых типов, учитывающие не только климатические, показатели и макрокомплекс, но и закономерности ландшафтных структур естественных ельников. Оригинальность лессрастительных условий, обеспечивающая типологическую инверсию, была выявлена как производный показатель ландшафтных особенностей формирования типов леса - мощности и литологии третичных и четвертичных отложений, особенностей рельефа, гидрологии водораздела, развития карстовых процессов.

Такой подход к изучению процессов формирования еловых экосистем позволил объяснить универсальную замкнутость их биоэкологического (жизненного) цикла, отсутствие жесткой детерминации систем, имеющих как результат высокую степень устойчивости и адаптации к условиям среды обитания.

. Вклад автога. Диссертационная работа является самостоятельным трудом автора. Она написана на основе материалов, собранных в процессе полевых работ 1966-1989 гг. Полевой материал самостоятельно обработан и проанализирован.

Практическая ценность. Показано своеобразие лесорастительных условий изучаемого региона, их влияние на формирование еловых типов леса; установлены взаимосвязи между осадочными отложениями, типологической структурой и продуктивностью насаждений, что позволило предложить лесотипологическую классификацию естественных ельников и дать лесохозяйственные рекомендации, учитывающие ландшафтные особенности формирования типов леса.

Программа исследований включала вопросы;

- лесоклиматический анализ района исследований;

- влияние литологии и мощности отложений третичного и четвер- ' точного периодов на типологическую структуру и лесоводственно-таксационные показатели коренных еловых древостоев;

- выделение и характеристика лесотипологических секторов в связи с особенностями ландшафтов;

- биоэкологическая характеристика индикаторного спектра типов леса;

- процессы естественного возобновления и формирования производных древостоев;

- анализ лесоэкологяческих особенностей хозяйственно-ценных

типов леса;

- практические рекомендации по ведению лесного хозяйства г> елостгх тепах лесов.

Апробации работы. Основные положения диссертации рассмотрены на заседании кафедры лесоводства, мелиорации и охрани природы 1986-1990 гг., доложены на научной конференции Харьковского 1'АУ 1986-1990 гг., по семе диссертации опубликовано две работы.

Структура и сбьем диссертации. Диссертация состоит из введение, шести глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы из 238 наименований. Работа содержит 165 страниц машинописного текста, 8 таблиц, 40 рисунков. Общий объем диссертации 237 страниц.

I. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние вопюса. Обзор типологической литературы позволил отразить целесообразность и универсальность применения четырехмерной шкалы лесоэкологической типологии. Четырехмерность обеспечивается.с одной стороны - влажностью и трофностью местообитаний, с другой - влажностью и теплосбеспеченностыо климата (Погребняк, 1955; Воробьев, 1953, 1961, 1967; Остапенко, 1975, 1978). Универсальность построения заключается в отсутствии замкнутости системы (эдафической сетки), в возможности векторного интерполирования-по всем четырем направлениям. Использование положений по классификации семейств типов леса, введение индексации позволяют точно отражать соответствие закономерности строения лесной растительности экологическим условиям местообитания. Подробная разработка й соподчиненность иерархического положения таксонов от эдатопа до типа древостоя и от области до сектора имеет под собой глубокие .исторические корни, планомерно развиваясь и совершенствуясь (Гуторович, 1897; Серебренников, 1913; Емтрих, Голюшкин, 1910; Генко, 1908; Успенский, 1У06; Сухов, 1913; Высоцкий, 1909; Кри-денер, 1907, 1909, 1910, 1916; Гуман, 1913; Ососков, 1909, 1911, 1914; Морозов, 1904, 1907, 1913, 1920, 1931; Алексеев, 1916, 1926, 1928; Погребняк, 1929-57; Воробьев, 1929-67; Лавриненко, 1953-1970.

Анализ работ по лесоклиматическому районированию на Европейском севере нокаэзл, что регион довольно подробно иаслсцован о этом отношении. Однако исследователи, преследуя конкретные цели

(лесоэкономические, лесорастительнне, лесокультурные, геоботанические) выделяли различные таксоны, часто не соответствующие друг Другу - зоны и подзоны, провинции и псдпровинции, округа, районы и др. (Чертовской, Моисеев, 1967; Львов, Платов, 1976; Курнаев, 1973; Редько, Бабич, 1987 и многие другие). Нами взята за основу карта-схема территории СССР лесоклиматнческого районирования, выполненная на основе теоретических разработок Д.В.Воробьева (1961).

Факт типологической инверсии лесорастительных условий на междуречье обусловил необходимость знакомства с ландшафтной структурой еловых лесов. Работа по изучению ландшафтов и теоретическая разработка таксонов ландшафтоведения производились геологами, геоморфологами, географами (Берг, Наливкин, 1933; Солнцев, 1949; Исаченко, 1953, 1982, 1965; Сочева, 1978; Глазовская, 1964, 1967; Перель-ман, 1961; Крауклис, 1979 и др.).

В последнее время изучению лесных ландшафтов уделяется немаловажное внимание институтом леса Карельского филиала АН СССР (Ра-менская, 1975; Волков, Лак, Еруков, Караваев, Шелехов, 1965; Громцев, 1985, 1989). Однако тип леса рассматривается с позиции Фитоценоза, а понятие ландшафта зачастую соответствует обьему сектора лесоэкологической школы типологии. В лесах Архангельской области было проведено только одно исследование геоботанического направления (Сабуров, 1972) для лесов Пинежья, где отражены структурныз особенности ландшафтов и их влияние на типологическую структуру и производительность лесов. Изучению вопросов типологической структуры еловых лесов, продуктивности и строению, возрастной структуре древостоев, процессам возобновления, заболачивания, динамического развития вырубок еловых лесов уделялось огромное внимание, накоплен большой фактический материал много-планово характеризующий экосистемы бореальной темно-хвойной тайги (Корконосова, Стальская, Чертовской, Патранин, 1959), Воропа-нов, 1950; Гусев, 1964, 1978; Баранов, Григорьев, 1955; Пьявчен-ко, 1957; Дыренков, 1969, 1985; Колесников, 1985; Чертовской, 1978, 1983; Волосевич, Гулая, Прудов, 1988; Мелехов, 1972; Львов, 1969, 1972, 1976 и др.).

Однако подход к изучению типа леса, как показателя лацпшафтиых условий, исследование и объяснение типологической инверсии с точки зрения лесоэкологической типологии на сегодняшний день для еловых типов леса Онего-Северодвинского междуречья отсутствует.

Методика работ. Полевым работам предшествовали расчет клима*

- О -

тических показателей Т,\г/и А, анализ отложений четвертичного и третичного периодов по литературным данным и картографическим материалам, предварительный выбор ключевых профилей в различных типах ландшафтов с широким распространением ельников.

Расчет показателей Т,Ч*/, А и установление таксонов высшего ранга (область, район) выполнялось согласно методике лесотиполо-гических исследований Д.В.Воробьева (1967). Анализировались данные 15-30 и 80-летнего рядов наблюдений. Наиболее четкую взаимосвязь с элементами геоморфологии области дал 15-летний ряд количественной оценки климатических показателей, который и был поло-жён в основу дальнейшей работы.

Выделение лесотипологических секторов проводилось с учетом геоморфологических особенностей и характера распространения коренной растительности (Остапенко, 1988). При выделении ландшафтов учитывался следующий ряд факторов: характер отложений ледникового периода и мощность плаща, рельеф, особенности гидрологического режима и типологическая структура еловых лесов.

Границами конкретных ландшафтов служили, с одной стороны, черты резкого изменения геоморфологии и гидрологии, а с другой -изменения типологической структуры еловых лесов. В пределах того или иного ландшафта закладывался лесотипологический профиль, согласно методике Д.В.Воробьева (1967). В пределах профиля закладывались постоянные и временные пробные площади по общепринятой в лесной таксации методике (Анучин, 1971; Захаров, 1967).

Заложено 65 пробных площадей. Для закладки проб выбирались наиболее характерные участки, чаще с ровным местоположением, реже с небольшим уклоном, в последнем случае учитывалась экспозиция склона. Подбирались спелые сомкнутые еловые насаждения У1 и более классов возраста. Наибольшее внимание уделялось наиболее распространенному типу леса, приуроченному к плакору или суглинкам плато - влажной субореватой сурамени. 13 пределах этого типа леса производился анализ формирования производных древостоев, возникших без вмешательства человека и при лесной культуре. Анализ их лесоводственно-таксационных показателей проводился в 20-летнем, 39-леткем и 60-летнем возрасте.

На пробных площадях' проводился учет подроста по категориям высот п качества подлеска, закладывался почвенный разрез. Лабораторные анализы гючп выполнены в 160 образцах, взятых из 45 почвенных разрезов. В почпенник образцах определялись рН водной

вытяжки - потенциометричесии, гидрологическая кислотность - по Кайпену, суша поглощенных оснований - по Каппену-Геяьковичу, подвижный фосфор* калий - по Кирсанову, валовый азот - по Къеда-лю, обменный кальций и магний - трилоиометрически. Анализы выполнены во Всесоюзном институте удобрений и агрохимии им. Прянишникова (ВИУА).

Для определения индикаторной ценности и обилия растительного покрова использовалась шкала обилия Г.Н.Высоцкого. Учетные площадки размером 1x1 закладывались равномерно по всей пробной площади согласно методике С.С.Пятницкого (1959).

Лесорастительные условия региона. Климатические особенности изучаемого региона предопределяют широкое развитие борезльной растительности. Значительное количество осадков - 500-600,мм в год наряду с низкой испаряемостью способствует развитию процессов заболачивания лесных земель, оглеения почвы, определяет господство сырых и мокра типов леса, низ куп производительность насаждений. Однако процессы лесообразования и формирования Апологической структуры насаждений происходит не только под влиянием климатических показателей региона, немаловажное значение имеют Геоморфологические параметры междуречья, в частности, геологйя третичных и четвертичных отложений, особенности гидрологии й развития карстовых процессов. Характерной чертой Онего-Северодвинского Водораздела является близкое залегание к дневной поверхности карбонатных отложений. Общая мощность пород близ р. &ща составляет 80 м. Карстовые процессы выражены в виде воронок, "висячих доЛий", сухих ручьев, рек, значительно реже оврагов.

Третичные отложения на всей территории перекрыты ледниковой толшей Валдайского (Вюрмского) оледенения, мощность которой измеряется от нескольких сантиметров до десятков метров. Они в большинстве случаев являются почвообразущей породой и делятся На группы: ледниковые, флювиогляциальные и озерно-ледниковые. Дяй Этих отложений характерен равнинный, реже слабохолмистый рельеф. По гранулометрическому составу - это валунные супеси, суглинки* реке глины с примесью обломочного материала пород Фенно-скандй-навского П]оисхокдения. Мощность мпрены составляет 2-3 м, местами снижаясь дс 0,5-1 м, ее нижняя часть карбонатна.

Флювиогляциальные отложения под еловыми типами леса представлены покровными суглинками, хорошо отсортиропянными, оструктурей-ными. Суглинки обладают благоприятным аодно-зоздушнкм режийом»

карбонатнн. Примесь гальки, гравия, щебня отсутствует. Мощность отложений варьирует и зависит от характера расположения подстилающей породы. Озерно-ледниковке отложения часто занимают пониженные участки плато, реже распространены в виде камов - холмов округлой формы. Представлены суглинка)«, глинами хорошо отсортированными, слоистыми, очень плотными. В районе изучения озерко-ледниковые отложения карбснатны, карбонатность возрастает с глубиной.

Особенности гидрологического режима. Онего-Северодвинское междуречье обладает своеобразным гидрологическим режимом. С одной стороны, климатические условия способствуют скоплению влаги на поверхности, а с другой, третичные отложения - известняки, мергеля, доломиты оказывают сильное дренирующее влияние. Густота речной сети междуречья колеблется в пределах 0,7 км на I км^, В районе карстующихся толщ отмечаются территории с полным поглощением (инфильтрацией) атмосферных вод. Одной из характерных особенностей района является также существование русел ручьев, временных водотоков, озер, периодически высыхающих в сухое время года. Сильное дренирующее влияние карстующихся толщ проявляется через невысокий процент заболоченности территории и широкое распространение суходольных пространств, малую протяженность речной и озерной сети и особому режиму их питания, мощное развитие карстовых форм, служащих своеобразным осушителем территории и способствующих расселению азональной растительности.

Лесная растительность. Для лесов Онего-Северодвинского водораздела характерно широкое развитие бореальцой темнохвойной растительности. Особенностью еловых лесов является низкий процент заболоченности - до 1Ь% лесопокрытой площади и значительное развитие влажных местообитаний - свыше Ь0%. В видовом отношении древесный полог еловых лесов представден елью сибирской, елью европейской, елью гибридной. Причем, в разных типах леса соотношение видов ели меняется, с ухудшением лесор&стительных условий естественный отбор элиминирует формы европейского типа, сохраняя (Тюрмы сибирского.

Отличительной чертой индикаторного спектра еловых лесов водораздела является широкое присутствие видов, имеющих широкий эко-лого-пенотический ареал: черника, брусника, зеленые мхи. Поэтому с цельч точного установления эдатопа и типа леса необходимо учи-

- в -

тывать количественные отношения всех видов растений, присутствующих в данном типе. Улучшение условий местообитания сопровождается увеличением видового разнообразия и жизненнлх форм растений. Наиболее разнообразный по жизненным формам и флорогеографическим связям индикаторный спектр растительности присущ влажным сураменям и раменям. Представленные в индикаторном спектре южно-таежные, неморальные виды растений, имеющие оптимум распространения в хвойно-широколиственных лесах и южно-таежной зоне, в Обозерско-Каргополь-ском лесорастительном районе имеют сравнительно узкую экологическую амплитуду. Самый бедный спектр характерен для сы{ых и мокрых типов леса, сформированных под влиянием атмосферного увлажнения. Особенностью этой группы является присутствие в индикаторном спектре гипоарктических и бореально-гипоарктических видов растительности .--Наиболее распространенным типам леса соответствует участие в индикаторном спектре таежной бореал'ьной растительности. В то же время эти виды имеют очень широкую экологическую амплитуду, присутствуя как в наиболее богатых, так и бедных .местообитаниях. Критерии выделения типов по индикаторному спектру растительности равноценны для всех типов ландшафта.

Формирование еловых типое леса. Анализ климатической обстановки региона показал, что район исследований относится к области относительно холодного сырого климата 4з. Т - Онега

62,2°С, Холмогори 60,0°С, Холмогорская 5Ы,8°С, &<оцк 61,4°С, Ем-ца 59,7°, Конево 61,9°, Няндома 60,4°С;^ = Онега 4,14, Холмого-ры 3,7, Холмогорская 4,9, Екецк 3,0, Емца 4,8, Конево 4,8, Няндома 5,2, Коноша 5,39; А - Онега 27,2°С, Холмогоры <?8,7°С, Холмогорская 27,В°С, Емецк 28,7°С, &ща 27,и°С, Конево 27,5°, Няндома 26,9, Коноша 2Ь,4°С.

Континентальность А = 27-26°С довольно четко приу1ючена к средней части Онего-Северодвинского водораздела, что позволяет обособить изучаемую территорию в Обозерско-Каргопольский лесо-растительный,район.

Лесотипологические закономерности. Ландшафтные особенности формирования еловых типов леса в пределах ледниковых и водно-ледниковых отложений значительно отличаются друг от друга. При одинаковой мощности почвообразуюшей погоды и сходных дренажных условиях на них формируются разные типы леса. Обшснить такое явление можно различиями в плодородии местообитаний ил плаще ледниковых И водно-ледниковых отложений. В Т'>м и другом сЛ.-'чяе плодородие опре-

деляетсн трог?ностью почвообразующей породы. При одной и той *е подстилающей породе - карбонатном суглинке нэ ледниковых отложениях суглинки имеют большую примесь ченно-скандинаиских пород и песчаных прослоек. В водно-ледниковых ландшафтах покровные суглинки хорошо отсортированы, имеют большую примесь пылеватой фракции, хорошо оструктуренные, очень редко в них присутствуют песчаные прослойки. На них йоршруются почвы с более высокими показателями элементов минерального питания. Вследствие чего при одинаковой мощности почвообразующей породы и одинаковой глубине залегания карбонатных отложений в водно-ледниковых и ледниковых ландшафтах формируются разные по типологической структуре и производительности насаждения. Так, при мощности отложений в I м, подстилаемых карбонатными суглинками ледникового происхождения, формируются влажные лиственнично-сооновые и сосново-еловые субори производительностью 200-270 мэ/'га 1У и У классов бонитета. При такой же мощности покровных суглинков водчо-ледниковых ландшафтов формируются влажные сурамени производительностью до 400 м3/га. Снижение плаща до 0,5-0,6 м в условиях ледникового ландшафта вызывает формирование влажных сураменей, производительность насаждений 390414 м3/га 1У класса бонитета. Снижение плаща покровных суглинков до 0,5-0,6 м и ниже способствует формированию высокопродуктивных раменей с запасом до ЬОО м3/га и Ш классом бонитета. Наиболее продуктивные насаждения на суглинках ледникового происхождения формируются в условиях, когда мощность суглинистого плаща 0,20,3 м. В этом случае формируется влажная грудоватак лиственнично-соснован сурамень с запасом древостоя до 415 м3/га.

Ландшафтные особенности формирования сырых типов леса схожи дль ледниковых и зодно-ледниковнх отложений. Участки сырых еловых суборей приурочены к депрессионннм точкам рельефа, уровень стояния почвенно-гр.унтовых вод 0,3-0,5 м, глубина залегания карбонатного суглинка с вша 1,3-1,5 м. Однако насаждения сырых суборей значительно отличаются по. производительности. Запас насаждений в условиях ледникового ландшафта не превыыаот 100-130 м3/га, водно-ледникового 160-210 м?/га.

Ягсовые леса нь покровных суглинках водно-ледникового происхождения чаше представлены более богатыми типами (раменями и сура-менями), здесь ярче, нежели а условиях ледниковых ландшафтов, развчты черт озснальнооти лесной растительности. Фигуре магсро-комплекса местообитаний еловых типов леса, сформированных на

водно-ледниковых отложениях, имеет больший сдвиг в сторону вектора сухости и богатства по сравнению с макрокомплексом еловых типов лрсэ на суглинках ледникового ландшафта.

Существенное влияние ландшафтных особенностей на формирование типов леса позволяет выделить два макрокомплекса еловых типов леса Онего-Северодвинского междуречья - влажных еловых суборей и сураменей на ледниковкх и влажных сураменей и раменей на водно-ледниковых суглинках.

Однако в атом случае характеристика макрокомплекса еловых типов леса Онего-Северодвинского водораздела будет неполной. Как показывает анализ геоморфологических показателей изучаемого района, таксационных материалов, многочисленных материалов по отводу лесосек под рубки главного пользования, необходимо учитывать и особенности формирования еловых типов леса в пределах озерно-ледниковых отложений, выполненных суглинистыми и глинистыми отложениями. Еловые леса на озерно-ледниковых отложениях представлены сырыми и мокрыми суборями, редко сураменями. Причем еловые типы лесов в этом случае приурочены к периферийной части озерно-ледниковых отложений, в центральной их части господствуют мокрые сосновые боры, часто переходящие в-открытые участки болот. Еловые леса на озерно-ледниковых отложениях представлены сырыми и мокрыми суборями, значительно реже сырыми сураменями. Производительность насаждений 120-160 м3/га, класс бонитета У-Уа. В первом ярусе к ели примешиваются сосна и береза. Фигура макрокомплекса приурочена к сырым и мокрым типам суборей и сураменей. По сравнению с ландшафтами, сформированными на суглинистом плаще ледниковых отложений, она имеет сдвиг в сторону нарастания влажности и уменьшения богатства.

Опираясь на таксоны лесоэкологической типологии, мы предлагав« обособить ландшафты с ледниковыми отложениями в сектор с широким распространением влажных лиственнично-сосново-еловых суборей и сураменей, а ландшафты на покровных суглинках - в сектор с господством влажных сураменей и раменей. Еловые леса на озерно-ледниковых отложениях представлены сектором с широким распространением сырых и мокрых суборей.

Выделение секторов связано с формированием однородных геологических полей (лесных массивов), возникших вследствие закономерного исторического развития района. В нашем случае формирование сектора определяется особенностями ледниковых отложений четвертичного периода. Каждому сектору соответствует свой макрокомп-

- и -

леке местообитания. Формирование определенного макрококплекса местообитаний в пределах однородного геологического поля связано с перераспределением элементов питания рельефом, в конечном итоге определяется ландшафтными особенностями формирований типов леса.

Почвы. Почвенным разностям еловых лесов Онего-Северодвкнского водораздела свойственен подзолоойразовательный процесс. Большое . влияние на процесс подзолообразования оказывает близкое залегание, к дневной поверхности карбонатных пород, обеспечивающих хороший дренаж территории и влияющих на. богатство эдатопа. В связи с особенностями ледниковых и водно-ледниковых отложений четвертичного периода существует определенная закономерность в процессе подзолообразования. Каждому ландшафту отвечает свой спектр типов поч-' венных разностей, определенная взаимосвязь, взаиморасположение и соотношение их в пределах ландшафта. В условиях равнинных участков процессы почвообразования в значительной мере зависят от глубины залегания карбонатной морены. Подзолы мало- и среднемощные суглинистые формируются при глубине залегания карбонатной-морены 1,0-1,1?. м. Наиболее часто в этом случае представлена влажная лис-твеннично-сосновал сугрудковатая суборь. Снижение глубины залегания карбонатной морены до 0,7-0,В м способствует распространению сильно- и среднепэдзолистых суглинистых почв. Характерной чертой почвообразовательного процесса является наличие незначительного гумусового горизонта мощностью 1-2 см. В случае дальнейшего снижения плаща суглинистых отложений и глубины залегания карбонатной морены до 0,5 м и менее Нормируются влажные сосновые и лиственни'шо-сосновые сурамени. В почвах средне- и слабоподзолистых суглинистых мощность гумусового горизонта достигает 3-5 см. Физико-химический анализ этих почв показывает, что чаще всего наименьшее количество минеральных питательных веществ Са Мр, , Р205, К20 свойственно подзолистому горизонту, наибольшее - иллювиальному, граничащему с карбонатной мореной. Этому же горизонту свойственна слабокислая реакция солевой вытяжки (Ш = 5,5-6,5) в то время как вышележащие горизонты обладают кислой и сильнокислой реакцией. Иллювиальному горизонту.свойственно скопление мелких сосущих корней древесной растительности, и чем ближе расположен горизонт к дневной поверхности, тем больше в нем сосредоточено корней.

Таким образом наиболее богатые почвенные разности формируются в условиях тонкого плаща ледниковых суглинистых отложений и близ-

кого залегания карбонатов, обеспечивающих формирование сураменей и раменей. При наличии мощного плаща четвертичных отложений формируются хорошо развитые подзолистые почьы, часто избыточно увлажненные, свойственные суборям.

Производные насаждения. Производные древостой еловых типов леса чаще всего представлены сосняками и березняками, возникшими после условно-сплошных рубок. Сосняки чаще всего появляются после пожара, на вырубках успешно восстанавливаются за счет оставления достаточного количества семенников и создания лесных культур. Сосняки влажной сугрудковатой сосново-еловой субори растут по П классу бонитета, в то время как коренные еловые древостой по 1У-У. В ,120-летнем возрасте запас стволовой древесины достигает 400 м3/га, что в 1,5-2 раза больше, чем в ельниках того же типа. Березовые древостой возникают в большинстве своем после проведения сплошных концентрированных рубок. Возобновляются вырубки пневой порослью и семенами. Березняки в 120-летнем возрасте имеют запас до 250-270 м3/га, растут по П-Ш классам бонитета. В условиях влажных сураменей березовые и сосновые древостой растут по П классу бонитета, имея гораздо большую производительность, чем коренные древостой. Характерной чертой производных древостоев сосны и березы является то, что под их пологом создаются благоприятные условия для накопления благонадежного подроста ели. Размещен подрост равномерно по всей площади, что обеспечивает успешное естественное восстановление коренных еловых древостоев.

Возобновление. Процессы возобновления определяются биоэкологическими особенностями ели. Ввиду того, что на открытых площадях (вырубках, гарях) резко выражены перепады температур в припочвен-ном слое воздуха, ель, как правило, страдает от заморозков и не может формировать насаждение. Под пологом леса показатели температурного режима оптимальны для ели, что и определяет ее успешное возобновление под пологом коренных и производных древостоев.

Коренным еловым древостоям Обозерско-Карголольского лесорас-тительного района свойственно широкое присутствие подроста ели с незначительной примесью березы, сосны, реже лиственницы. Общее количество подроста сильно варьирует - от I до 0 тыс. шг/га. Строгой закономерности размещения и количественного присутствии подроста по типам леса не отмечено. Вариабельность количественной характеристики подроста больше зависит не от экологических

особенностей местообитания, а от возрастной структуры древостоя. В составе подроста ели примесь мягколиственных и светлохвойных пород составляет 10-30$, что соответствует составу материнского полога. Самосев ели размещен равномерно по всей площади. Ярко выражена его приуроченность к микроповышениям, биогрупповой характер формирования и приуроченность к прогалинам и полянам. Одиночный подрост, размещенный под пологом насаждения, как правило, нежизнеспособен. В производных древостоях подрост размещен равномерно по всей площади, приурочен к микроповышениям, общее его количество колеблется от 2,8 до 9 тыс. шт./га. Доля благонадежного подроста с возрастом древостоя изменяется от 88-94% в 60 лет до 45-51% в возрасте 80 лет. В составе подроста кроме ели всегда " присутствует 10-30Й примеси сосны и березы. Процессы возобновления ели в лесах междуречья позволяют сделать вывод о том, что наиболее успешно они протекают под пологом светлохвойных и мягколиственных парод.

Пространственная структура. Одной из отличительных черт естественных ельников является биогрупповой характер размещения ¡их древостоев по площади. В древесном ^пологе ташжной субореввтой сосново-еловой сурамени в 160-летнем возрасте выражены биотруппы в возрасте 155-172, 107-139 лет и биогруппа перспективного благонадежного подроста в возрасте 16-45 лет. Черты биогруппового формирования ельников ярче выражены в 200-летнсм 'ельнике сырой лист-пеннично-сосново-еловой субори. Здесь отмечены биогруппы с возрастом 190-215 и 89-130 лет. Благонадежный подрост здесь приурочен к окнам. Каждой биогруппе свойственны определенное сочетаете пород лесообразователей и дифференциация деревьев по'высоте да диаметру., что определяет ступенчатость ее древесного полога, »но второй ярус обычно носит размытый характер, не выражен. Наличие в насаждениях -разных возрастных групп определяет собой нв только ступенчатость древесного полога, но и особенности развития 'под-лесочных пород и напочвенного покрова. Сочетание биогруппгразного возрастного состояния обусловлено динамичным состоянием лесной экосистемы, постоянным характером ее распада и возобновления. Динамичное состояние равновесия определяет биологическую устойчивость насаждения и.стабильный запас коренных ельников.

Соснякам свойственны иные закономерности строения древесного полога. Рассматривая особенности пространственной структуры древесного полога во влажной листвешшчно сосново-еловой субо^,

можно отметить, что в биогруппах амплитуда колебания возраста составляет 100-122 года. Второй ярус начинает формировать благонадежный перспективный подрост ели. В отличие от коренных ельников он размещен равномерно по всей площади. Подлесочные породы и напочвенный покров также равномерно размещены по площади. Производительность древостоев сосны в 1,5 раза выше запаса коренных ельников. Таким образом производные древостой служат благоприятном экологическим фоном естественного возобновления ели и формирования древостоев с ее господством.

Выводы. 1. В результате изучения климата и расчета показателей лесоклиматического районирования установлено, что Онегс-Се-веродвинское междуречье относится к области относительно холодного и сырого климата 4в: Т = 58,9-64,0°С;\г/ = 3,7-5,4; А = 25,4-28,7°С> что подтверждает правильность теоретических предпосылок Д.В.Воробьева.

2. Типологическую структуру и производительность древостоев определяет характер залегания карбонатной морены. Чем тоньше слащ бескарбонатных суглинистых отложений, тем выше производительность древостоя и сложнее природа типов леса.

3. Сочетание и взаимодействие карбонатных отложений с ледниковым и водно-ледниковым плащом вызывает типологическую инверсию и определяет собой возможность для формирования азональных типов лесорастительных условий, что подтверждается преимущественным формированием в области 4 в влажных еловых суборей и сураменей.

. 4. На .суглинках ледникового происхождения мощностью в I м формируются влажные лиственнично-сосновые и сосновые сугрудкова-тые субори производительностью 200-270 м3/га 1У и У классов бонитета. На водно-ледниковых отложениях такой хе мощности формируются влажные сурамени производительностью до 400 м3/га. Снижение плаща суглинистых ледниковых отложений до 0,5-0,6 м вызывает формирование влажных сураменей с запасом 390-414 м3/га 1У класса бонитета, а на водно-ледниковых отложениях - высокопродуктивных влажных раменей с запасом до 500 м3/га, Ш класса бонитета. Особое положение занимают озерно-ледниковые суглинистые и глинистые отложения. На них преимущественно формируются сырые и мокрые субори.'

б. Различие в структуре макрокомплекса местообитаний, производительности древостоев В пределах ледникового и водно-ледникового ландшафтов ^позволяет выделить в Обозерско-Каргопольскон

лесорастительном районе три геоморфологические сектора:

- на суглинистом плаще ледниковых отложений с широким распространением влажных еловых суборей и сураменей;

- на покровных суглинках водно-ледникового происхождения с господством влажных сураменей и раменей;

- на озерно-ледниковых суглинистых отложениях с преобладанием • сыркх и мокрых суборей.

6. Процессы возобновления еловых древостоев определяются бйо-зкологическими особенностями ели. Ввиду того, что на вырубках резко выражены перепады температур, ель страдает от заморозков й Не может сформировать.насаждение. Под пологом леса, где показатели температурного режима более благоприятны, происходит успешное возобновление ели как в коренных, так и производных типах древостоя.

7. Коренным еловым древостоям Обоэерско-Каргопольского лесо-растительного района свойственно широкое присутствие подроста ели с незначительной примесью березы, сосны, реже лиственницы, Хотя строгой закономерности размещений и количественного присутствия подроста ели по типам леса не отмечено. Общее количество Лодроста может составлять от I до 8 тыс. шт./га. Вариабельность' количественной характеристики подроста ели больше зависит не от Жологических особенностей местообитания, а от возрастной структуры древостоя. Ярко выражены приуроченность самосева к микроПовышениям и биогрупповой характер формирования подроста. Одиночный Подрост под порогом насаждения обычно нежизнеспособен. В производных древостоях подрост размещен по площади равномерно, его количество колеблется от 2,8 до 9 тыс> шт»/га.

8. Производные древостой еловых типов леса представлены сосняками и березняками. Сосняки появляются после пожара, успешно восстанавливаются за счет остающихся семенников. Сосняки влажной сугрудковатой субори растут по П классу бонитета и в 120-летаю» возрасте их запас достигает 400 м3/га, что в 1,5-2 раза бояыве, чей "в коренных ельниках. Березовые древостой возникают в большинстве своем на концентрированных вырубках. Они растут по Я~Ш классу бонитета и к 120-летнему возрасту в условиях влажной сосновой субори имеют запас до 270 *3/га.

Характерной чертой производных древостоев сосны и березы является то, что под их пологом создаются благоприятные условия для накопления благонадежного подроста .ели, обеспечивающего естест-

венное восстановление коренных еловых древостоев.

9. Индикаторный спектр еловых насаждений по своим флорогео-графическим связям весьма разнороден. К его особенностям относится сложное сочетание аркто-альпийских, гипоарктических, бо-реальных видов наряду с сибирскими, сибирско-восточно-европей-скими и неморальными.

10. В коренных еловых древостоях отмечается биогрупповой характер распределения деревьев. Биогруппам свойственна определенная возрастная амплитуда и.сочетание лесообразующих пород. Сочетание биогрупп с различными возрастными показателями, а также дифференциация деревьев по диаметру и высотам в биогруппах определяют ступенчатость древесного полога. Однако яркая выраженность второго яруса отсутствует. Формирование биогрупп определяете» возрастом насаждений: чем резче выражены возрастные показатели, тем ярче биогрупповое распределение. Биогрупповое сочетание в конечном итоге определяет распределение по площади составляющих элементов лесного фитоценоза".

Предложения. Мероприятия по ведению лесного хозяйства даны по лесотипологическим секторам, с учетом ландшафтных особенностей формирования типов леса.

Влажные еловые субори на суглинистом плаще ледниковых отложений. При проведении сплошных и постепенных рубок необходимо в качестве мер содействия естественному возобновлению оставлять куртины леса. Куртины должны быть представлены биогруппами У-У1 классов возраста. В составе куртин обязательно наличие всех лесообразующих пород: березы, сосны, лиственницы, что обеспечит их лучшую устойчивость и будет способствовать формированию на вырубленных площадях насаждений близких к коренным. В случаях проведения сплошных концентрированных рубок обязательно создание культур сосны с дальнейшим введением под полог ели.

Влажные сурамени на мощном суглинистом плаще ледниковых отложений. Рекомендуются постепенные и добровольно-выГорочные рубки. После проведения постепенных рубок необходимо в первые два года создание лесных культур сосны. Так как эти площади очень быстро затягиваются дерниной, уход за лесными культурами должен проводиться вплоть до перевода их в лесопокрыту» площадь. При отсутствии саиосева или если его недостаточно следует под полог сосны вводить ель.

Влажные сурамени на суглинках водно-ледникового происхождения. Наиболее рационально ведение сплошных и постепенных рубок с целью получения ценной крупномерной древесины ели. В качестве мер содействия естественному возобновлению необходимо оставлять семенники березы и сосны и проводить нанесение плужных борозд. Необходима реконструкция березняков и введение под их полог ели в • смешении с сосной и лиственницей в равных пропорциях. На площадях сплошных концентрированных рубок целесообразно создание культур сосны с лиственницей (до 30%). В дальнейшем под полог культур при недостаточном количестве самосева необходимо внедрение ели посадкой или посевом.

Влажные грудоватые сурамени на тонком плаще суглинистых отложений. (до 0,5 м). Целесообразно проведение добровольно-выборочных рубок по узко-лесосечной технологии. При атом необходимым условием является (Нормирование состава будущего насаждения, близкого к материнскому. Желательно оставлять в составе березу, сосну, лиственницу в количестве 20-30$ от общего запаса насаждения. Очень важно использование при ведении рубок только колесной техники и отказ от тяжелых гусеничных тягачей (ТДТ-55, ЛП-ЗОБ, ЛП-49 и др.).

Влаиные рамени на покровных суглинках водно-ледникового происхождения. Проведение добровольно-выборочных рубок с оставлением до 20-20% запаса сопутствующих лесообразулцих пород: сосны, березы, осины. Сплошные рубки главного пользования нерациональны, данный тип леса довольно редок.

Сырые еловые субоюи на суглинистых ледниковых и водно-ледниковых отложениях. С целью увеличения производительности древо-стоев наиболее рационально проведение частичной мелиорации. Ояа должна быть направлена на увеличение корнеобитаемой зоны. Рекомендуется нанесение плужных борозд глубиной 0,5-0,7 м с расстоянием между бороздами 1,5 высоты среднего дерева. Борозды должны быть соединены с осушительной канавой. Глубина осушительной канавы должна быть такой, чтобы были вскрыты'верхние слои известковых пород - 2-2,5 м. В этом случае вода, поступающая с выше лежащих точек, не будет задерживаться на водоупорном слое суглинка, а будет переведена в более глубокие слои известняков. Борозды в дальнейшем могут быть использованы под волока при проведении сплошных постепенных и добровольно-выборочных рубок.

Сырые сурамени на суглинистом плаще ледниковых и водно-ледни-

ковых отложений. Проведение добровольно-выборочных рубок по узколеоосечной технологии. В рубку вымечаются деревья ели, поврежденные и угнетенные. Сопутствующие породы, как наиболее устойчивые к ветровалу, в сырых типах леса не вырубаются. Рационально проведение частичной мелиорации. В этом случае необходимо нанесение осушительных канав. Конфигурация, длина осушителя определяется рельефом и проходит по наиболее низким отметкам, .его глубина должна достигать залегания карбонатных отложений.

В сырых и мокрых еловых суборях на озерно-ледниковых и водно-ледниковых отложениях перед пользованием необходима мелиорация согласно отработанных технологических схем.

Публикации

1. Эдафические особенности сураменей Обозерско-Каргопольского лесорастительного района //Восстановление лесных экосистем: Сб. науч.тр./Харьк.с.-х. ин-т им. В. 13.Докучаева. Харьков 1689.С.39-46.

2. Макрокомплекс типов леса Онего-Северодвинского междуречья. Днепропетровск. В печати.

Подп. в печ. 30.00-91. Формат 60 х. й 7/16, Объем 1,0 уч.-изд.л. Тираа. 100. Эск|? Ш,-.

Учеоток оперетшжой печати ' Хер ь;шлс кого Г.АУ, Э-12В1, ХерькоЕОНг.я оба, п/о'^оы^шл-Г1 учгородок