Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

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

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ"

Л ~2> е ем

На правах рукописи

СМИРНОВ Игорь Анатольевич

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ

В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.03. - Лесоведение, лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург- 2005

На нравах рукописи

СМИРНОВ Игорь Анатольевич

особенности распространения

широколиственных лесов в новгородской области

06.03.03. -Лесоведение, лесоводство, лесные пожары в борьба с ннмн

автореферат

Диссертация л. соискание ученой

РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н И, Желеэиова !

Работа выполнена на кафедре лесного хозяйства Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Никонов М.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мартынов АН.

доктор сельскохозяйственных наук Красильников H.A.

Ведущая организация - ФГУ «Санкт-Петербургский научно-

исследовательский институт лесного хозяйства»

Защита состоится 21 декабря 2005 г. в 15 часов па заседании диссертационного Совета Д 212.220.02 в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова но адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослал « » ноября 2003г. ,

Ученый секретарьдиссертацио1шого совета,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мзркова И.А,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ,

Актуальность проблемы. Широколиственные леса представляют собой формацию, широко распространенную на территории восточно-европейской равнины в среднем голоцене (Нейштадт, 1957; Денисов, 1980). В последующем эти леса испытывали дигрессивное развитие, площадь их резко сократилась, а структура претерпела необратимые изменения (Смирнова и др., 1994). Но и по сей день, широколиственные леса продолжают оставаться одним из наиболее продуктивных и флористически богатых типов лесной растительности, привлекая особое внимание лесоводов, ботаников, фитоценологов, природоохранных деятелей.

В связи с сокращением площадей, занятых широколиственными лесами, в Новгородской области был сделан упор на их природоохранное использование. Участки широколиственных лесов в настоящее время выведены из расчета главного пользования лесом. Государственными структурами по управлению природными ресурсами области взято направление на сохранение имеющихся широколиственных лесов и расширение их площадей. Назрела необходимость научного обоснования практической деятельности по охране и управлению широколиственными лесами.

До сих пор достаточно полного и подробного свода сведений по дубравам и другим широколиственным лесам Новгородской области нет, несмотря на то, что многие ботаники, географы, лесоводы занимались их изучением на протяжении нескольких десятилетий. Эта исследования, выполненные в разное время и с разными целями, с разной степенью подробности и масштабности, целостной картины, отражающей современное состояние широколиственных лесов области, не дают. .

На фоне наблюдающейся потери устойчивости хвойными древостоямн под воздействием различных факторов, имеется необходимость совершенствования методов ведения, лесного хозяйства. Возможность использования широколиственных пород в искусственном лесовосстановлении представляется вполне актуальной.

Таким образом, изучение широколиственных лесов, приближающихся в Новгородской области к северо-восточной границе своего распространения, продолжает оставаться актуальным, представляет большой научный и практический интерес.

Цель и задачи работы. Целью наших исследований было изучение особенностей распространения широколиственных лесов в Новгородской области и разработка рекомендаций по их восстановлению И сохранению.

Общая задача — обосновать и предложить решение проблемы восстановления и сохранения широколиственных лесов. Важнейшими направлениями решения проблемы были приняты:

- установить характер распространения и динамику широколиственных лесов в Новгородской области в историческом прошлом;

- выявить участки широколиственных лесов, сохранившиеся до настоящего времени, проанализировать закономерности их распространения;

- изучить структуру, состояние и видовое растительное разнообразие широколиственных лесов в различных ландшафтах;

- оценить возобновительный потенциал широколиственных лесов;

- обосновать природоохранное и хозяйственное значение широколиственных лесов для изучаемой территории;

- разработать рекомендации и обосновать комплекс мероприятий по восстановлению и сохранению широколиственных лесов в Новгородской области.

Теоретическая ■ значимость и научная новизна. - В результате проведения экспериментальных исследований'впервые в пределах крупного природного территориального комплекса:

- выявлены особенности распространения участков широколиственных лесов в Новгородской области;

- определены уровни их видового растительного разнообразия по различным ландшафтам;

- разработана классификация растительных ассоциаций широколиственных лесов, дополняющая лесотнпологические схемы, применяемые в лесном хозяйстве; ' •

- дана оценка возобновительного потенциала широколиственных лесов;

- научно обоснован комплекс мер по сохранению и восстановлению широколиственных лесов в Новгородской области.

Практическая значимость. Впервые проведено комплексное изучение лесоводственно-таксационных показателей и видового растительного разнообразия широколиственных лесов Новгородской области.

Для управленческих кадров региона разработаны предпосылки по использованию широколиственных лесов в искусственном лесовыращивании, в особенности для участков лесного фонда, выполняющих различные целевые 'функции.

Научно обоснованные практические предложения по сохранению и восстановлению широколиственных лесов служат основой оптимизации доли природоохранных территорий в покрытой лесом площади исследованного района. Материалы диссертации вошли в научное описание паспортов дубрав-памятников природа действующего кадастра особо охраняемых природных территорий. В сотрудничестве с институтом Росгапролес на территории Новгородской области выполнено обоснование и организовано два лесных генетических резервата — по дубу и по яссию. Материалы диссертации включены ■ в программы дисциплин «Лесоведение», «Лесоводство», «Устойчивое управление лесным хозяйством», «Охраняемые природные территории». (Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого). ' ■ -

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается применением современных методов исследований, наличием обширных полевых и архивно-исторических материалов. Анализ данных проведен с применением способов математико-статистичсской обработки на ЭВМ. ...

Личный вклад автора. Автором разработана программа и методика исследований, выполнен подбор объектов, сбор и обработка данных. Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки.

Автор выражает искреннюю признательность своему .научному руководителю, заведующему кафедрой лесного хозяйства Новгородского госуннверситста М.В. Никонову, а также доценту кафедры биологии Новгородского госуниверситета Е.М, Литвиновой, заведующему секцией геоботаники Ботанического института РАН профессору В.И. Василевичу, оказавшим значительную помощь и поддержку в подготовке данной работы. Автор благодарен преподавателям, сотрудникам и студентам кафедры биологии и кафедры лесного хозяйства Новгородского госуниверситета, работникам лесхозов Новгородской области за помощь в сборе материала и полевых исследованиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

- выявленные закономерности распространения широколиственных лесов Новгородской области;

- обобщенные данные о лесовозобновительном потенциале широколиственных лесов в привязке к типам леса и ландшафтам;

- классификация растительных ассоциаций широколиственных лесов, дополняюшая лесоттшологичесхие схемы, применяемые в лесном хозяйстве;

- установленные уровня видового растительного разнообразия широколиственных лесов;

• предложенная система мер по сохранению и восстановлению широколиственных лесов области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на Четвертой научной конференции НовГУ (Новгород, 1997); на Международном семинаре «Роль девственной биоты в современных условиях глобальных изменений окружающей среды» (Петрозаводск, 1998); на VII Молодежной конференции ботаников (С.Петербург, 2000); на Региональной научной конференции, посвященной 10-летию Валдайского Национального парка (В.Новгород, 2000); на Общественно-научной конференции «Социальные и экономические проблемы балтийского региона» (Псков, 2000); на Международном симпозиуме «Проблемы изучения и охраны биоразнообразия природных ландшафтов Европы» (Пенза, 2001); на заседании школы-конференции «Актуальные проблемы геоботаники. Современные направления исследований в России: методологии, методы и способы обработки материалов» (Петрозаводск, 2001); на общественно-научной конференции с международным участием «Северо-Запад России: взаимодействие человека и общества» (Псков, 2001); на «Седьмой Санкт-Петербургской Ассамблее молодых ученых и специалистов» (С.Петербург, 2002).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 17 печатных научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, результатов и выводов, списка использованной литературы и приложений.

Работа изложена на 188 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 43 рисунка и 3 приложения. Список литературы включает 190 источников, в том числе 31 иностранных.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Как показали результаты исследований многих авторов, широколиственные леса являются сложным генетико-эволюционным комплексом, характеризующимся своеобразным набором видов и межвидовых отношений (Борисова, 1934; Норфирьев, 1950; Денисов, 1965; Курнаев, 1968; Карписонова, 1985; Новосельцев, 1985; Д5дух, 1992; Смирнова и др., 1994). Исходя из этого, изучение особенностей распространения широколиственных лесов, их состояния, состава и структуры в современных условиях приобретают особую актуальность (Шутяев, 2000; Maser, 2000; Калиниченко, 2002).

Для территории Нош-ородской области широколиственные леса представляют собой не только незначительные по площади реликтовые участки, а являются важнейшим лесоводственно-биолотческнм комплексом со своей эволюционной историей (Авдеев, 1998; Смирнов, 2004). Хозяйственное, рекреационное, природоохранное значение широколиственных лесов продолжает непрерывно возрастать (Дыренков, Авдеев, 1989; Литвинова, Смирнов, 1998). Они являются частью биосферы и в плане сохранения биологического разнообразия являются одними из наиболее ценных.

Анализ литературных источников показал, что основными факторами, оказывающими, по мнению ряда авторов, влияние т распространение широколиственных пород и образуемых ими лесов в Новгородской области, являются:

- близость границы естественного ареала распространения широколиственных

лесов (Юрова, 1973; Васнлевич, Бибикова, 2001,2002);

- климатические условия Новгородской. ..области (Барышева, 1999;

Никишин, 1939);

- влияние особенностей рельефа (Цинзерлинг, 1934; Антонова, 1972)

- почвенные условия (Никишин, 1939)

• влияние деятельности человека (Жекулин, 1973; Дыренков, Авдеев, 1989;

Авдеев, 1998).

Оценка влияния этих факторов на особенности распространения и состояние широколиственных лесов явилась предметом исследований в настоящей работе.

Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ И ОБЪЁМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Приоритетные направления исследований определялись на основе рекогносцировочного обследования лесов Новгородской области, изучения их состояния и литературы.

В соответствии с задачами исследования в программу- включены следующие вопросы:

1) выявить характер распространения широколиственных лесов на территории Новгородской области в историческом прошлом;

2) изучить структуру и состояние, .широколиственных лесов • для различных ландшафтных категорий;

3} определить современное видовое разнообразие широколиственных лесов Новгородской области;

4) оценить возобновительный потенциал широколиственных лесов;

5) обосновать комплекс мер по сохранению и восстановлению широколиственных лесов в Новгородской области

Для решения программных вопросов были применены следующие методы.

По первому программному вопросу был проведен поиск литературных сведений по изучаемой территории. Конкретные места произрастания широколиственных лесов уточнялись методом исторического анализа. Использовались архивные материалы в рукописных фондах: Российского Государственного Исторического Архива, Эрмитажном фонде Российской Национальной Библиотеки, Государственном Архиве Новгородской области, опубликованные данные. По результатам исследования построена картосхема распространения широколиственных лесов в Новгородской области в первой половине XVIII века.

По второму программному вопросу изучали и анализировали лесотаксационные материалы разных временных периодов, документы и первичные материалы об охраняемых природных территориях Комитета охраны природы Новгородской области и кафедры географии Новгородского госуниверситста. Путем опроса местных жителей; специалистов лесхозов и других природоохранных организаций собирались сведения о расположении лесов с широколиственными породами. Часть участков широколиственных лесов была выявлена непосредственно самим автором при полевых рекопюсцировочньте обследованиях. К самостоятельному участку широколиственных лссов нами относился лесотаксационный выдел или группа выделов с преобладанием широколиственной породы. При наличии смежных участков в условиях топографической близости и сходстве лесоводственно-экологических характеристик принимаюсь решение об их объединении. По совокупности собранных данных составлен перечень участков лссов. с широколиственными породами, включающий бб объектов в 16 лесхозах и национальном парке «Валдайский». На основании имеющихся таксационных описаний, базы данных повыдельной информации ПЕТРЛЕСПРО, собственных полевых исследований, обработаны материалы для выявленных участков широколиственных лесов. Для статистической обработки информации использованы компьютерные программы MS Excel, 2001; MS STATISTIKA, 2001; Pcord4 for Windows (Multivariate Analysis of Ecological Data, Version 4.25), 1999. Создана компьютерная база описаний широколиственных лесов Новгородской области в программе MS Excel, 2001.

Закладка пробных площадей велась в соответствии с принятыми в таксации методиками. Анализ почвенных образцов был выполнен на базе ФГУ «Станция агрохимической службы «Новгородская»»,

По третьему программному вопросу на основании данных учета на пробных площадях и материалов лесоустройства определено современное'

растительное разнообразие широколиственных лесов. Фитоценотическая классификация широколиственных лесов Новгородской области была проведена в соответствии с принципами доминантно-флористического подхода (Василевич, 1995), был выделен ряд ассоциаций широколиственных лесов. Построенная классификационная схема широколиственных лесов использовалась для уточнения и дополнения лесотипологической схемы, применяемой в лесном хозяйст ве. '

Для характеристики видового растительного разнообразия (альфа-разнообразия) был применен индекс- Симпсона, также был- проведен учет потенциального биологического ■ разнообразия местообитаний с использованием шведской методики.

Для решения четвертого программного вопроса был проведен учет подроста по породам, количеству, жизнеспособности, категориям крупности. В качестве критерия равномерности распределения подроста использовался показатель встречаемости (Мартынов, 1995).

На основе анализа полученных данных, а также литературных сведений разработаны практические рекомендации по сохранению н восстановлению широколиственных лесов {пятый программный вопрос).

Объекты и объем выполненных работ. Полевые работы проведены на 32 объектах (локальных участках широколиственных лесов) в 11 районах Новгородской области, заложено 143 пробных площади, размером от 0,25 до 1га каждая. Для определения средних показателей высоты, диаметра и возраста на пробных площадях отобрано 433 модельных дерева.

Для учета подроста и подлеска на каждой пробной площади заложено не менее 30 учетных площадок по 10 м2 каждая. При изучении напочвенного покрова в пределах каждой пробной площади закладывали 20 учетных площадок размером 2x2 м.

• Для уточнения характеристик местопроизрастания выполнены 112 почвенных описаний, отобрано 35 образцов, сделано 160 почвенных анализов.'

Глава 3. ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ И ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

В главе приводятся данные о географическом положении Новгородской области, характере рельефа, почвах, климате, ландшафтах. Дается историческая справка о формировании границ области. Приводятся данные о совремстгой характеристике лесного фонда и доле широколиственных лесов в лесопокрытой площади. .

Глава 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ

НА ТЕРРИТОРИИ НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ В ПРОШЛОМ

По данным архивного поиска и материалам ранее опубликованных работ (Недрилайлов, 1935; Вязинин, 1963; Любимова, Мурзаев, 1964; НеЙштадг, 1965; Авдеев, Дыренков, 1989; Вихров, Колчин, 1999; Турубанова, 2002 и др.) анализируется распространение и динамика широколиственных лесов на территории Новгородской области в доисторический и раннеисторичсский период. ■

На основе материалов «Генерального атласа, сочиненного из имеющихся при адмиралтейской чертежной разных годов описей всякого рода лесам» (1782), опубликованных данных (Редько, 1984; Редько, Бабич, 1993; Смирнов, Литвинова, 2001) на карту современной Новгородской области перенесены участки широколиственных корабельных лесов с увязкой к планам лесхозов масштаба 1:100000 и 1:50000 с указанием лесничеств и кварталов, в которых они располагались. Всего по «Генеральному атласу...» относительно достоверно идентифицировано и нанесено на карту Новгородской области 51 участок корабельных лесов и рощ с широколиственными породами. Широколиственные корабельные леса были выделены', на территории 15 современных лесхозов и Национального парка ^«Валдайский». Для этих участков в «Генеральном атласе..!» приводятся размерные показатели деревьев дуба(табл, 1).

' " Таблица 1

Размерные показатели деревьев дуба в корабельных широколиственных лесах

11араметры корабельных деревьев Единицы измерения Средние. " Максимальные

Расстояние от комля До крупных сучьев метры 9,2 ± 1,3 21

Диаметр дерева сантиметры 58,9 ±3,8 88

Высота деревьев дуба метры нет данных 32,5

На основе данных о количестве учтенных деревьев в корабельных лесах и рощах был сделан расчет примерной площади - дубрав и других широколиственных лесов, общая реконструируемая площадь которых в XVIII веке по нашим оценкам составляла 4300 га.

Анализ архивных материалов показал, что в XIX веке, на фоне общего снижения лесистости в Новгородской губернии, значительно (более чем вдвое) сокращается площадь широколиственных лссов (Дело об обозрении и описании лесов Новгородской губернии, 1842),

Динамика площадей, занятых широколиственными лесами на территории Новгородской области в XX веке по данным Государственного учета лесного фонда, отражена на рисунке 1._

«Л

4-

3,9'

2 3

г г.»

£ г

1,9

1

и 0,9

0-1

1924 1НТ 1949 1550 19» 1т 2004

1924 1«7 1Э45 1951) 1«6 1973 2004

а)

б)

Рис, I Динамика площадей широколиственных лесов в Новгородской области в XX деде« (й)ш ш шыс*2й; (6) - в процентах от общей дссо по кр ы той площади

В первой половине XX века отмечается колебание площади широколиственных лесов при наблюдающемся снижении ее доли в лесном фонде. С середины 50-х годов наблюдается увеличение доли широколиственных лесов, и к 70-м годам XX века площадь широколиственных лесов в Новгородской области становится сравнимой с таковой в XVIII веке.

Влияние хозяйственной деятельности человека на распространение и состояние широколиственных лесов, являющееся одним из ведущих факторов со времени среднего голоцена, к концу XX века постепенно снижается.

Глава 5. СОВРЕМЕННОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

5.11 Анализ закономерностей распространения широколиственных лесов в разных ландшафтах

В ходе нашей работы было выявлено современное распространение широколиственных лесов в Новгородской области. Составлен перечень участков широколиственных лесов, их топографическое расположение отражено на рисунке 2.

> Рис. 2 Современное распространение широколиственных леса* ■ • ■ в Новгородской области

Большинство участков широколиственных лесов отмечено в западной части Новгородской области на территории Прнильменской низменности и в ее центральной части - на склоне Валдайской возвышенности.

т Анализ современного топографического расположения широколиственных лесов по территории области позволяет выявить ряд закономерностей:

1) широколиственные леса в Новгородской области имеют широкую географию распространения, они представлены на территории 16 лесхозов и национального парка «Валдайский» (вместе составляющих 56,1% площади лесного фонда области);

2) наблюдается концентрация широколиственных лесов в припойменных территориях и пойме озера Ильмень и крупных рек - Волхова, Меты, Шелони, Ловати, а также вдоль северо-западного склона Валдайской возвышенности;

¿3) широколиственные леса встречаются также на плакорных водоразделах.

;; Характер распространения выявленных участков широколиственных лесов в пределах лесных ландшафтов Новгородской области приведен в табл. 2. Описание ландшафтов выполнено в ряде работ (Жекулин, 1972; Антонова, 1975; Козлова, 1978; Никонов, 2003).

• Таблица 2 \ Распределение выявленных участков широколиственных лесов по ландшафтным ■ _округам и отдельным ландшафтам е Новгородской области_

Ландшафтный округ Ландшафт Количество участков П лошадь участков Преобладающие породы

Га %

Ильмень-Волховский Волховский 15 1012.0 41,49 Дуб, Липа

Н шкпе-Мстанский 4 405,4 16,62 Дуб, Липа

Приил ьменский 4 295,5 12,12 Дуб, Липа

Северо-Вадлайский УвереКИЙ 1 50,0 2,05 Дуб

Лужско-Шелонский Всрхне-Лужский 4 12,3 0,50 Ясень, Липа

Нижле-Шслоиский 9 233,5 9,57 Дуб, Ясень, Вяз

ВолотовекнЯ 1 18.0 0,74 Липа

Полистовско-Ловатекнй 11олистовский 3 123,8 5,08 Дуб

Беглово-Винекий 2 4,8 0,20 Липа

Пред-валдайский ч Холопский 1 8,7 0,36 Липа

Полометскнй 2 8,1 озз Липа

Холмскнй 5 17,9 0,73 Липа

Южно- , Валдайский < Окуловский 7 137,9 5.65 Дуб, Ясень, Вяз

Западно-Валдайский 4 50,5 2,07 Дуб, Клен, Липа

Восточно-Валдайский 4 60,8 2,49 Дуб, Липа, .Ясень, Ильм

На основании выявленного пространственного распространения участков широколиственных лесов в Новгородской области, анализа характеристик ландшафтов, предлагается дифференциация их на три группы условий произрастания:

.* 1, Пойма и припойменные территории (в ландшафтах Ильмень-Волховского ландшафтного округа);

2. Склоновые условия произрастания (в ландшафтах Севсро-Валдайского, Южно-Валдайского, в значительной степени Предвалдайского ландшафтных округов);

3. Плакорные местообитания (в ландшафтах Поли стовско-Ло вате кого и Лужеко-Шсдонского округов).

Основными отличительными признаками этих крупных природно-территориальных категорий является различие в распределении тепла и влагообеспеченности. (Барышева, 1972,-1975, 1999), почвенных условий (Пономарев, 1955; Гагарина и др., 1995), интенсивности влияния деятельное™ человека (Никишин, 1939; Жекулин 1973, 1975; Вязинин, 1963; Анохин, 2001). Все эти факторы, существенным образом влияющие на распространение широколиственных пород, приводят к отличиям в их структуре и состоянии. \

Пойменные широколиственные леса являются наиболее представленной (77,6 % от общей площади широколиственных лесов) категорией в Новгородской области. По составу пойменные широколиственные леса - в основном, дубравы, характеризуются высокой (7-10 единиц) долей дуба в составе. Диаметр, высота и возраст деревьев дуба в насаждениях пойменных дубрав имеют значительное варьирование (коэффициенты вариации составляют 45-74%). Насаждения прочих широколиственных пород - липы, ясеня, вяза, представлены небольшими (не более 3 га) участками на ограниченной площади. ■ . :

Склон Валдайской возвышенности характеризуется большим разнообразием условий произрастания, породный состав широколиственных лесов здесь шире. Преобладают дубовые и липовые насаждения, с ними связано преимущественное разнообразие по диаметрам, высотам, классам возраста, полнотам, бонитетам, типам леса и типам условий местопроизрастания. Насаждения ясеня, ильма, клена, в основном, представляют собой возобновление на местах вырубок смешанных лесов с подростом широколиственных пород в богатых и хорошо дренированных условиях произрастания.

Широколиственные леса плакорных местообитаний в Новгородской области представляют довольно редкое явление. Их площадь составляет 6,8% от всей площади широколиственных лесов. Наибольшим образом ( представлены липовые леса (70,2%). Далее по мере убывания идет вяз (11,5%), ясень (10,6%), дуб (6,5%). Состав древостоев характеризуется наличием значительной примеси мелколиственных пород, в основном осины и березы.

Для выявления уровня значимых отличий в определяемых на пробных площадях таксационных показателях широколиственных лесов для различных категорий: пойма, склон, плакор, был использован тест сходства Фишера. Наиболее значимые различия получены между высотами и возрастами пойменных н склоновых широколиственных лесов. Вероятности сходства выборок составили 0,1309 и 0,0058 соответственно. Существенным образом

различаются и другие характеристики насаждений: подрост, подлесок, напочвенный покров, фнтосанитарное состояние насаждений.

.Таким образом, предлагаемая схема разделения широколиственных лесов Новгородской области на пойменные, склоновые, плакорные находит свое подтверждение в существующих различиях структуры и состояния насаждений.

•5.2 Типологическое разнообразие широколиственных лесов и их классификации

В качестве основы типологической схемы широколиственных лесов Новгородской области нами использовалась классификация D.H. Сукачева-в разработке Северо-западного лесоустроительного предприятия. Опираясь на определение, данное понятию «тип леса» В.Н. Сукачевым (Сукачев, Зонн, 1961), считаем тип леса основной таксономической единицей, но в пределах этого таксона выделяем типологические единицы более низкого ранга - лесные ассоциации. Принятая нами схсма классификации широколиственных лесов' Новгородской области может быть представлена следующим образом: формация тип леса —>■ ассоциация. Основными предпосылками для изучения типологического разнообразия широколиственных лесов были следующие:

1) существующая схема классификации типов леса, применяющаяся при лесоустройстве, разработана, в основном, для хвойных лесов и не всегда отражает реальную ситуацию разнообразия растительною покрова широколиственных лесов;

2) выделение ассоциаций необходимо для учета гамма — разнообразия широколиственных лесов, так как ассоциация в данном случае является минимальной единицей классификации растительности.

Исходными материалами классификации широколиственных лесов Новгородской области послужили результаты группировки описаний растительного покрова методом кластерного анализа. В качестве меры флористического сходства использована эвклидова метрика расстояния между средними оценками видовых обилий ipynii сравниваемых описаний.

В результате проведенной геоботаничсской классификации широколиственных лесов Новгородской области выявлено 24 различных ассоциаций широколиственных лесов. Наибольшим типологическим разнообразием отличаются дубняки - 12 ассоциаций, соответствующих 5 различным типам леса, Далее следуют липняки — 5 ассоциаций в трех типах леса; вязовники (ильмовники) — 3 ассоциации в 2 типах леса, ясенники и кленовники — по 2 ассоциации в 1 типе леса соответственно.

5.3 Возобновительный потенциал широколиственных лесов

Естественное возобновление под пологом широколиственных лесов изучалось на пробных площадях, охватывающкх наиболее представленные типы леса для пойменных, склоновых и плакорных участков.

Усредненные данные по возобновлению древесных пород в пойменных, склоновых и плакориых широколиственных лесах представлены на рисунке 3.

пояробт.

6000,1 —

поярост, 6000/5

иасоядоний

А) пойма (тттравяно-таволжный; кс - кисличный)

, 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

0,5 0,6 0,7 0.8

Н*сякД*ниА

■Дуб □Ясень О Вяз, ильм ■ Липа □Клен

поадюст. 6000 С!' '■'

; мм '

Б) склон (кс - кисличный; тд- травяно-дубравный)

ВДуб □Ясень Ввяз, ильм в Липа □ Клен

, 5000 ■ ■■ -«004^—

зооо||-

гово "' 1000 о

НО!-

0,5 0,6 0.Г 0,В

■Дув -□ ЯсвнЬ

вВя!, ИПЫН ■Липа

ТГ КС Тд

ВДуб □Ясень Б Вяз. ильм В Липа

В) плакор (Тт - трави но-гаволжный \ К с — кисличный; Тд — траняио — дубрсшный)

1'ис. 3 Средняя численность подроста # широколиственных лесах « зависимости от полноты и тина леса

>По результатам проведенного анализа можно отметить основные закономерности изменения исследуемых характеристик подроста (численность, встречаемость) в зависимости от таксационных характеристик насаждений:

-'I) наиболее тесные корреляционные связи у основных показателей подроста наблюдаются с полнотой (коэффициент корреляции в пределах 0,540,73) г. и типом леса (0,62-0,81), поэтому для оценки возобновительного потенциала широколиственных лесов целесообразно анализировать зависимость подроста от этих показателей (полнота насаждения, тип леса);

>2) средняя высота, диаметр и возраст насаждений не являются показателями, детерминирующими возобновление в широколиственных лесах;

3) слабая положительная корреляционная связь (0,15-0,31) наблюдается между характеристиками подроста и долей материнской широколиственной породы в составе насаждения.

■ Исследование зависимости численность-встречаемость подроста в широколиственных лесах показало наличие существенной связи этих' показателей между собой (коэффициент корреляции в среднем по разным ландшафтным категориям составляет 0,82), что свидетельствует об относительно равномерном распределении подроста на исследованных участках.

5.4 Растительное разнообразие широколиственных лесов

При изучении растительного разнообразия широколиственных лесов Новгородской области использованы различные подходы к оценке уровня разнообразия:

1) оценка альфа-разнообразия с использованием индекса Симпсона;

2) оценка гамма-разнообразия;

3) оценка потепциалыюго биоразнообразия.

Таблица 3

Показатели растительного разнообразия широколиственных лесов Новгородской _ области, вычисленные различными методами__

Ландшафтные категории Критерии альфа-разнообразия Гамма-разнообразие Среднее значение потенциального биоразнообразия

среднее кол-во видов па пробной плошали общее количество видов среднее значение индекса Симпсона

Пойменные 28 (±16) 183 0,304 {±0,08) 10 2» (±11)

Склоновые 31 (± 19) 196 ■ 0,226 (±0,13) 14 27 <± 6)

Плакорвые 24 (±14) 167 0,335 (±0,22) 9 18 (± 8)

Суммируя результаты (табл. 3), полученные при использовании разных критериев оценки растительного разнообразия, приходим к выводу, что пойменные и склоновые широколиственные леса имеют более высокий уровень разнообразия (правда, связанный с разными его аспектами). Наиболее низкий

уровень разнообразия по всем его критериям характерен для плакорных широколиственных лесов.

5.5 Дубравы-памятники природы

Широколиственные леса в Новгородской области имеют высокую природоохранную ценность. Выявленный по результатам полевых исследований на пробных площадях список высших сосудистых растений широколиственных лесов представлен 66 семействами, 164 родами и 256 видами (в том числе редких и.охраняемых - 43 вида). Общий флористический список области по данным Кадастра флоры Новгородской области (Юрова и др., 1998) содержит 1092 вида дикорастущих сосудистых растений. Таким образом, на исследованных, участках представлено 23% флористического разнообразия региона, и это притом, что широколиственные леса составляют менее 1% лесопокрытой площади.

С участием автора диссертации на основе изучения природоохранного потенциала, рекреационного и эстетического значения широколиственных лесов на территории Новгородской области выделено 12 дубрав - памятников природы регионального значения. В настоящее время их общая площадь составляет 2554,4 га, в том числе насаждений с участием дуба - 1231,7 га. Материалы проведенных исследований дубрав-памятников природы вошли в состав компьютерной базы данных «Особо охраняемые природные территории Новгородской области», 1997; они отражены в действующем Кадастре охраняемых природных территорий.

5.6 Широколиственные породы в составе хвойных и мелколиственных древостое»

На территории Новгородской области имеются значительные площади лесов, как правило, мелколиственных, содержащих широколиственные породы в своем составе. Наибольшую площадь в настоящее время занимают насаждения с участием липы -11575 га н дуба - 3609 га. Далее идут насаждения с участием яссня - 1201 га; клена - 779 га, вяза и ильма - 754 га. Площади с широколиственными породами в составе хвойных и мелколиственных насаждений могут быть использованы в качестве основы для воссоздания устойчивых хвойно-широколиственных и широколиственных лесов.

Глава 6. ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ, СОХРАНЕНИЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ ПЛОЩАДЕЙ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

На основании проведенного исследования состояния и характеристик широколиственных лесов мы рекомендуем проведение следующих мероприятий, которые будут способствовать улучшению их состояния:

1. Содействие естественному возобновлению

Содействие возобновлению проводят, в основном, в пойменных и припойменных участках с широколиственными породами в составе дрсвостоев от 1 до 4 единиц, в местах, где отсутствует или недостаточно подроста и

молодняка широколиственных пород. Содействие естественному возобновлению проводится путем минерализации поверхности почвы с использованием орудия ОРМ-1,5 в кисличных типах леса. В более увлажненных местах, в травяно-таволговых типах леса, рекомендуется проводить минерализацию поверхности почвы с образованием микроповышений в летне-осенний период урожайного года до опадения желудей и семян.

2, Создание лесных культур

.. В лесных массивах склона Валдайской возвышенности и в плакорных условиях на богатых почвах (тип лесорастительных условий Д2) в Травяпо-дубравном типе леса, занятых мелколиственными насаждениями, создавать культуры широколиственных пород посевом или посадкой. В случае посадки обработку почвы проводить ямокопателями, с посадкой в ямки 0,4-0,5 метровых саженцев. На более влажных местоположениях, где есть опасность вымокания культур, частичную обработку почвы местами выполняют орудиями ОРМ-1,5, а посадку саженцев - вручную с расстоянием между рядами 5м, в ряду — 1,5м. Общее количество культивируемых растений широколиственных пород должно быть не менее 2,5 тыс.шт/га.

: 3» Проведение рубок ухода

На участках пойменных, склоновых и плакорных широколиственных лесов, где возобновление широколиственных пород обеспечено в достаточном количестве, проводить рубки ухода и санитарные рубки, при которых обеспечивать создание оптимальных условий для развития естественного возобновления. К таким участкам относятся насаждения, как с преобладанием широколиственных пород, так и с единичным участием. В лесах, где это допускается режимом хозяйственного использования, посредством вырубки осины,, ольхи серой и ивы козьей регулировать оптимальные состав и численность широколиственных пород.

• В перестойных, иногда и более молодых — спелых, но теряющих свою функциональную роль (ослабленных, с наличием значительного количества деревьев П1 и IV фитосанитарных категорий) насаждениях с участием широколиственных пород, вести рубки обновления и переформирования насаждений. Основными объектами сохранения и ухода должны являться молодые поколения дуба и других широколиственных пород (подрост и второй ярус)Г; Объекты рубки - перестойные и фаутные хвойные деревья, мягколиственные породы и подлесок, препятствующие появлению и развитию подроста. Рубки переформирования целесообразно вести в насаждениях, под пологом которых имеются жизнеспособные деревья дуба и других ценных пород, в количестве, достаточном для постепенного перевода таких насаждений в хвойно-широколиственные и широколиственные за счет вырубки всех или большей части мягколиствепных деревьев и части хвойных (в первую очередь -елн)..^ .. • _____

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенные исследования позволяют констатировать следующее:

1) На территории Новгородской области широколиственные леса являются важнейшим лесоводственно-биологическим комплексом со своей эволюционной историей.

2) Установлено, что в прошлом широколиственные леса имели более широкое распространение на территории области. В XVIII веке здесь были выделены корабельные леса и рощи с преобладанием широколиственных пород. На территории корабельных дубрав произрастали насаждения дуба, имеющие высокие средние и максимальные размерные показатели.

3) Участки широколиственных корабельных лесов по дубу были отмечены на территории 13 современных лесхозов и Национального парка «Валдайский». Реконструируемая площадь широколиственных лссов в XVIII веке составляла около 4300га. В XIX и первой половине XX века происходило постепенное сокращение площади широколиственных лесов.

4) Выявлено, что в настоящее время участки широколиственных лесов в Новгородской области имеют достаточно широкую географию распространения, они представлены на территории 16 лесхозов и национального парка «Валдайский» (вместе составляющих 56,1% площади лесного фонда области). По результатам исследований составлены картосхема и список участков широколиственных лесов, включающий 66 объектов.

5) Наблюдается концентрация участков широколиственных лесов в припойменных территориях и пойме озера Ильмень и крупных рек — Волхова, Меты, Шелон и, Ловати, а также вдоль северо-западного склона Валдайской возвышенности; широколиственные леса встречаются также ка плакорных водоразделах.

6) В результате проведенных исследований предлагается дифференцировать распределение широколиственных лесов по условиям произрастания: пойменные, склоновые и плакорные. Характеристики широколиственных лесов этих ландшафтных групп имеют значительные достоверные различия.

■ 7) В Новгородской области выявлено 24 различных ассоциации широколиственных лесов. Наибольшим типологическим разнообразием отличаются дубняки - 12 ассоциаций, соответствующих 5 типам леса. Далее следуют липняки -5 ассоциаций в трех типах леса; вязовники (ильмовники) — 3 ассоциации в 2 типах леса, ясенникн и кленовники — по 2 ассоциации в 1 типе леса соответственно.

8) Оценка растительного разнообразия показала, что высокий сравнительный уровень разнообразия связан с пойменными и склоновыми участками широколиственных лесов. Более низкий уровень растительного разнообразия по всем его критериям характерен для плакорных широколиственных лесов.

9) Естественное возобновление в разных участках широколиственных лесов происходит неодинаково, как по количественной характеристике, так и по видовому составу. Возобновление дубрав в пойменных условиях, особенно в травяно-таволжных типах леса, происходит в недостаточном количестве.

Успешному возобновлению дуба препятствует вымокание подроста и желудей. На склоне Валдайской возвышенности и на плакоре в травя! io-дубравн ых и кисличных типах лесе возобновление дуба происходит неравномерно. Отмечается повреждение подроста весенними пожарами, особенно в сухих участках.

*■* 10) В целом проведенные исследования показали, что для повышения устойчивости и сохранения широколиственных лесов необходимо увеличить их долю ;< в лесопокрытой площади изучаемого района. Выявлено, что на территории Новгородской области имеются значительные площади лесов, содержащих широколиственные породы в своем составе, которые могут быть использованы в качестве основы для воссоздания устойчивых хвойно-широколиственных и широколиственных лесов.

11) С этой целью предлагаем комплекс мероприятий, обеспечивающий повышение доли участия широколиственных лесов в покрытой лесом площади Новгородской области.

12) Предлагаем расширить список широколиственных лесов-памятников природы за счет сохранения древостоев других пород—ясеня, вяза, клена.

Список основных работ, опубликованных do теме диссертации:

1. К обоснованию выделения памятника природы «Озеро Гверстяница» // Экологические аспекты устойчивого развития регионов; тез. докл. междунар. конф. Новгород, 1995. С.89-91 (в соавторстве с Е.М. Литвиновой).

2. Сведения о широколиственной растительности Звонцевской возвышенности П Материалы четвертой научной конференции НовГУ. Новгород, 1997. С.74-78 (в соавторстве с Е.М. Литвиновой).

3. К вопросу об охране дубрав в Новгородской области // Биотическая регуляция окружающей среды: доклады международного семинара. Петрозаводск, 1998. С.211-213 (в соавторстве о Е.М. Литвиновой).

4. Урочище «Середка» - перспективы для сохранения // Материалы VII Молодежной конференции ботаников в С.Петербурге. СПб., 2000. С.204

. 5. Исследование широколиственной растительности лесного участка близ усадьбы Княжий двор // Исследования на охраняемых природных территориях Северо-Запада России: материалы региональной научной конференции, посвященной 10-летто Ваддайского Национального парка 25-26 апреля 2000 года. В .Новгород, 2000. С.217-220

б. Исследования дубрав в Новгородской области и концепция их охраны и восстановления И Исследования на охраняемых природных территориях Северо-Запада России: материалы региональной научной конференции, посвященной 10-летию Валдайского Национального парка 25—26 апреля 2000 года. В.Новгород, 2000. С.207-216 (в соавторстве с А.Н. Авдеевым, Е,М. Литвиновой, С.Н. Тукачевым).

, 7. Прошлое и настоящее Валдайских дубрав // Социальные и экономические проблемы балтийского региона: материалы Общественно-научной конференции. Псков, 2000. С.167-170

8. Охрана широколиственных лесов в разных ландшафтах Новгородской области // Проблемы изучения и охраны биоразнообразия природных ландшафтов Европы: тезисы международного симпозиума. Пенза, 2001. С.237-239 (в соавторстве с Е.М. Литвиновой).

9. Широколиственные леса в Приильменском ландшафте // Актуальные проблемы геоботаники: тезисы школы-конференции. Петрозаводск, 2001. С.168-170 (в соавторстве с НЛ. Мухортовой). .

10. Дубовые леса в XVIII веке на современной территории Новгородской области по архивным данным // Бот. журн., 2001., т.86. №9. С.90-95 (в соавторстве с Е.М. Литвиновой). ■

11. Дубрава как пример лесного сообщества в условиях интенсивной хозяйственности человека // Северо-Запад России: взаимодействие человека н общества. Доклады и тезисы общественно-научной конференции с международным участием. Псков, 2001. С.110-112

12. Особенности широколиственных лесов в Пришелопском ландшафте (Новгородская область) // Природные и культурные ландшафты; проблемы экологии и устойчивого развития. Материалы общественно-научной конференции с международным участием. Псков, 2002. С.96-98 (в соавторстве с Е.М. Литвиновой).

13. Щадящее лесопользование // Газ. Валдайский национальный парк. № 4 (7). Валдай, 2002. С.2

14. Особенности распространения и характеристика широколиственных лесов в Новгородской области Н Седьмая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых ученых и специалистов. СПб., 2002. С.59

15. Дубовые леса Новгородской области Н Разнообразие, функционирование, продуктивность и охрана биосистем Новгородской области. В.Новгород, 2003. С.67-71

1 б. Влияние различных режимов хозяйственного пользования на фитоценологические характеристики участков широколиственных лесов в среднем течении р. Мета (Новгородская область) // Актуальные проблемы современной науки: труды 4-й Международной конференции молодых учёных. Самара, 2003. С.

17. Состояние широколиственных лесов в Новгородской области на рубеже ХХ-ХХ1 веков // 10 лет на службе у новгородского леса: труды учебно-курсового комбината. Вып.1. В.Новгород, 2004. С.118-123

Отзывы на авторефератов, двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 194018, г. Санкт-Петербург, Институтский пер.; 5. Лесотехническая академия, Ученый Совет,

СМИРНОВ ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с орнганал-макета 15.11.05. Формат 60x84/16, Бумага офсетная. Печаль трафаретная. Уч.-изд.л, 1,0. Печ.л. 1Д5. Тираж 100экз. Закат№281. С 17а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Иэдательсконоли графический отдел СПбГДТГА " 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер,, 3