Состояние тропических лесов и особенности естественного лесовозобновления в Северном Вьетнаме

Нгуен Ван Шинь

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Состояние тропических лесов и особенности естественного лесовозобновления в Северном Вьетнаме
ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Состояние тропических лесов и особенности естественного лесовозобновления в Северном Вьетнаме"

Нгуен Ван Шнвь

СОСТОЯНИЕ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ И ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЯ В СЕВЕРНОМ ВЬЕТНАМЕ (НА ПРИМЕРЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ПУМАТ)

06.03.02. - «Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 о ОКТ 2013

005534809

Нгуеи Ван Шиыь

06.03.02. - «Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Диссертация выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова»

Научный руководитель: Смирнов Александр Петрович, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Никонов Михаил Васильевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, заведующий кафедрой лесного хозяйства

Антонов Олег Иванович, кандидат сельскохозяйственных наук, ФБУ «Санкт -Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства», ведущий научный сотрудник

Ведущая организация: Ботанический институт имени В. Л. Комарова

РАН

Защита состоится «30» октября 2013 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.02 при Санкт-Петербургском государственном лесотехническом университете им. С. М. Кирова по адресу: 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский переулок, дом 5, Зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Санкт - Петербургского государственного лесотехнического университета им. С. М. Кирова.

Автореферат разослан «27» сентября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета / 1 Жигунов Анатолий Васильевич

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Леса играют важную роль в сохранении окружающей среды и биоразнообразия. Однако с развитием мирового сообщества площадь лесов продолжает сокращаться, особенно в тропической зоне.

Сохранение и восстановление тропических лесных экосистем в настоящее время сталкивается с многочисленными трудностями, так как структура тропических лесов очень сложна - как в силу естественных причин, так и под воздействием антропогенных факторов. Степень изученности данной проблемы недостаточна, так как исследование тропических лесов началось сравнительно недавно, и большинство работ имеет односторонний характер.

Именно поэтому важнейшей задачей современной науки является всестороннее исследование тропических лесных экосистем, что позволит разработать эффективные мероприятия для их успешного восстановления и сохранения.

Цель диссертационного исследования. Целью работы является изучение состояния лесов и особенностей лесовозобновления в лесных типах национального парка Пумат для разработки рекомендаций по восстановлению тропических лесов и устойчивому ведению лесного хозяйства на севере Вьетнама.

В соответствии с поставленной целью исследования предусматривалось решение следующих задач:

1. Определение таксационных характеристик древостоев в основных типах леса: состав, густота, полнота. Исследование жизненных форм растений и биоразнообразия древостоев с типами леса.

2. Исследование естественного возобновления по типам леса в связи с характеристиками и состоянием древостоя, подлеска и живого напочвенного покрова, а также с крутизной склонов.

3. Разработка рекомендаций по сохранению и восстановлению тропических лесов на севере Вьетнама.

Научная новизна:

1. Впервые проведено всестороннее исследование тропических лесов в лесных типах национального парка Пумат (НП Пумат) на севере Вьетнама: таксационная характеристика, жизненные формы растений и индексы биоразнообразия древостоев. Выявлены закономерности распределения количества деревьев по диаметру (КЬТ^.з) и высоте (1Ч/Нта) в лесных типах.

2. Проведено изучение особенностей естественного лесовозобновления: видовой состав, густота, жизнеспособность, происхождение, распределение подроста по высоте и площади - в связи с характеристиками древостоя, подлеска и живого напочвенного покрова, а также с крутизной склонов.

3. Разработаны рекомендации по сохранению и восстановлению тропических лесов в Северном Вьетнаме.

Практическая значимость.

Результаты исследования состояния древостоев и особенностей естественного лесовозобновления в лесных типах национального парка Пумат

могут быть использованы для оптимизации лесовосстановления и лесопользования в Северном Вьетнаме.

Защищаемые положения.

1. Особенности таксационных характеристик, жизненных форм и. видового разнообразия древостоев в основных лесных типах НП Пумах. Закономерности распределения количества деревьев по диаметру (N/D1.3) и высоте (N/Hvn) в типах тропических лесов.

2. Факторы, определяющие успешность естественного лесовозобновления в лесных типах НП Пумат.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждаются значительным объемом экспериментального материала, полученного непосредственно на пробных площадях в НП Пумат. Использованы современные методы сбора и обработки данных, элементы системного подхода к решению конкретных задач исследования. Полученный материал обрабатывался методами математической статистики с помощью приложения Microsoft Excel и пакета прикладных программ статистического анализа.

Личный вклад автора. Планирование работы, сбор полевых матдшалов, их обработка и анализ выполнены лично автором либо при его непосредственном участии.

Апробация диссертационной работы. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе четыре статьи - в изданиях, рекомендованных ВАК. Результаты работы обсуждены на научных конференциях молодых ученых Санкт-Петербургского лесотехнического университета (2011, 2012 Гг.).

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций. Общий объем работы составляет 163 страницах, включает 17 рисунка и 40 таблиц. В библиографический список включены работы 160 авторов.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ

В главе первой приведён анализ биосферной роли и социального значения тропических лесов в мировом лесном хозяйстве; обсуждены проблемы их формирования, развития и восстановления, структурные и возобновительные характеристики тропических лесов во всём мире, и во Вьетнаме в частности. Исследования показали, что тропические леса играют очень важную роль в лесном хозяйстве мира, особенно в производстве биомассы и в биоразнообразии. Однако эти леса обычно произрастают в развивающихся странах, и площадь их продолжает быстро сокращаться. Восстановление тропических лесов сталкивается с многочисленными трудностямй. Оно основывается на естественном возобновлении, но часто не дает желаемого результата, так как нередко формируются насаждения низкого качества, представленные малоценными и второстепенными видами, их древесина не имеет достаточного спроса.

Изучением тропических лесов мира в последние полвека занимались многие исследователи Raunkiaer, 1934; Стивенсон, 1940; Ричарде, 1952; Бернард, 1954, 1959; Ван Стенис, 1956; Уайатт Смит, 1961, 1963; Баур, 1962;

Катинот, 1965; Одум, 1971; Роллет, 1971; Баллей, 1973; Макнелли, 1990; Уотсон, 2000; Ласко,2002. Во Вьетнаме леса исследовали ЬоегэсЬаи, 1960; Чан Нгу Фыопг, 1970; Донг Ши Хиен, 1974; Тхай Ван Чынг, 1978,1998; Нгуен Хай Туат, 1975, 1982, 1990; Чыонг Хо То, 1985; Ву Динь Фыонг, 1986; Ву Нхам, 1988; Фам Нгок Дао, 1990; Чан Ван Кон, 1991; Лэ Минь Чунг, 1991; Дао КонгХань, 1996; Нгуен Тьен Хай, 1998; Фам Суан Хоан, 2001; Нгуен Суан Куат, 2003; Нгуен Нгиа Тхин, 2004; Нгуен Ван Тхем, 2008. Исследователей в основном интересовали особенности тропических лесных экосистем, а также закономерности взаимосвязей между структурными элементами древостоев.

Естественное лесовозобновление в тропических лесах изучали Донис и Маудоус,1951, 1954; Бара, 1954; Бернард, 1954, 1959; Тейлор, 1954; Будовски, 1956; Ван Стенис, 1956; Николсон, 1958; ; Джонс, 1960; Уайатг Смит, 1961, 1963; Баура, 1976; Тхай Ван Чынг, 1963, 1970, 1978, 1998; Ву Динь Хуэ, 1975; Фам Динь Там, 1987; Нгуен Ван Тхыонг, 1991; Нгуен Зуй Чуен, 1995; Чан Кам Ту, 1998; Нгуен Тхэ Хынг, 2003; Дыонг Чунг Хьеу, 2005. Наиболее обсуждаемой проблемой в тропическом лесоводстве является поиск эффективных мер содействия естественному возобновлению ценных древесных пород в различных лесорастительных условиях.

В Северном Вьетнаме проведено сравнительно немного исследований тропических лесов (Ьое1зсЬаи, 1960; Чан Нгу Фыонг, 1970; Нгуен Хай Туат, 1975, 1982, 1990; Фам Нгок Дао, 1990; Дао КонгХань, 1996; Нгуен Тьен Хай, 1998; Фам Суан Хоан, 2001; Нгуен Суан Куат, 2003; Нгуен Нгиа Тхин, 2004; Дыонг Чунг Хьеу, 2005; Нгуен Ван Шинь 2001, 2007.). Цель нашей работы - в какой-то степени углубить знания о состоянии лесов в этом регионе.

Глава 2. ПРОГРАММА, МЕТОДОЛОГИЯ, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Программа исследования. Для достижения заявленной цели и решения поставленных задач были сформулированы следующие программные вопросы:

1. Исследование таксационных характеристик, жизненных форм и биоразнообразия древостоев по типам леса.

2. Выявление закономерностей распределения количества деревьев по высоте и диаметру в различных лесных типах.

3. Исследование естественного возобновления леса в связи с характеристиками древостоя, подлеска и живого напочвенного погфова, а также с крутизной склонов.

Методология и методы исследования. Тропические леса НП Пумат рассматривались как целостные объекты, открытыми и динамическими биологическими системами. Применялись структурный метод, методы моделирования, методы пробных площадей и учетных площадок.

В НП Пумат были выделены 4 типа леса, в каждом из которых закладывались 1-3 пробных площади. Размер пробной площади (1111) 50 х 50 м. На ПП измерялось каждое дерево: порода, высота, диаметр, проекция кроны. Для ПП определены высота над уровнем моря, гфугазна склона, а также

характеристики древостоев: состав, средние диаметр и высота, густота, сомкнутость древесного полога.

Для определения состава древостоев использован метод расчета "важного

уровня" (Important Value, IV) Д. Мармиллода (Дао Конг Хань, 1996): w_ % (1)

где IV— доля /-того вида в составе древостоя, %;

N— доля /-того вида в общем количестве деревьев, %; G— доля /-того вида в суммарной площади сечения на высоте 1,3 м, %. Густота древостоев N определена по формуле:

N = ^ 10000, экз./га, (2)

где п — общее количество деревьев на пробной площади, экз.; S- размер пробной площади (м2).

Для оценки видового разнообразия использовано несколько показателей:

- индекс видового разнообразия (D2) Симпсона (Хоанг Ким Нгу, 2005):

D2 = 1-1ф2, (3)

где и,- - количество особей /-го вида, экз.; N- общая численность сообщества, экз.

- информационный индекс разнообразия (Н) Шеннона-Уивера (Хоанг Ким Нгу, 2005):

■ индекс видового разнообразия (D1) Маргалефа (Хоанг Ким Hiy, 2005):

(4)

т = —, (5)

где ^-количество видов, экз.

Исследование ярусной структуры древостоев проводилось по методу профильных диаграмм Ричардса и Дэвиса (Тхай Ван Чынг, 1978, 1998). Сомкнутость древесного полога Тс определена по формуле: Тс= ^ (6)

где и,- - проекция кроны /-того дерева на горизонтальную плоскость, определяемая с помощью специальных очков; И— количество измерений. Для моделирования распределения количества деревьев по диаметру и высоте использовалось уравнение Вейбулла (Нго Ким Хой, Нгуен Хай Туат, 1996):

, (7)

где а - характеристика отклонения эмпирического распределения от нормального;

Л— характеристика меры эксцесса кривой эмпирического распределения. Для изучения естественного лесовозобновления закладывались учётные площадки (УП) размером 2 х 2 м, в количестве 20 УП, которые равномерно распределялись по пробной площади.

Участие в составе подроста каждого из видов определено поформуле:

К1=%ЛОО (8)

где К— доля в составе г'-го вида, %;

N1 — количество экземпляров подроста г'-го вида;

N— общее количество экземпляров подроста.

Густота подроста рассчитывалась по формуле:

N = 10000, экз./га, (9)

где п~ количество экземпляров подроста на УП;

5— площадь УП, м2.

Для выявления характера распределения подроста по площади, на УП измеряли расстояние от выбранного экземпляра до соседних, с точностью до сантиметра. На каждой УП измеряли 30 расстояний. Для характеристики распределения подроста по площади использовали стандарт V (нормальное распределение) Кларка и Эванса (Нго Ким Хой, Нгуен Хай Туат, 1996):

и= (10)

0,26136 4 '

где г{ - среднее из п измеренных расстояний на УП, м;

Л — среднее количество экземпляров подроста на единице площади (1 м2).

По Кларку и Эвансу, при - 1,96<и<1,96 - подрост распределён неравномерно (случайно) по площади; при V >1,96 - подрост распределён равномерно;при 17< -1,96-подростраспределён группами.

Определялась также зависимость характеристик подроста от уклона местности по трём уровням крутизны: до 20°; от 20 до 25° и от 25до 30°.

При исследовании подлеска и живого напочвенного покрова (ЖНП) закладывали 5 учетных площадок размером 5x5 м, расположенных по углам пробной площади и в её центре. На площадках учитывали видовой состав подлеска, количество экземпляров, их среднюю высоту, сомкнутость крон, жизненное состояние. При учете ЖНП дана характеристика его видового состава, проективного покрытия, средней высоты.

Глава 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗУЧАЕМОГО ОБЪЕКТА

В этой главе приведены сведения о географическом положении, геоморфологии, почвах, видовом разнообразии и климате национального парка Пумат, а также о населении и экономике в буферной зоне парка. НП Пумат, основанный в 2001 г., располагается на северо-западе провинции Нгеан Республики Вьетнам. Площадь парка 94 тыс. га. Территория НП разделена на зоны: буферную, зону экологической реставрации и центральную зону.

Разнообразие видов растений и животных в Пумат очень велико, несмотря на то, что парк испытал сильное антропогенное воздействие вследствие высокой численности, бедности и недостаточной грамотности населения в буферной зоне. Для восстановления нарушенных лесных экосистем требуется ряд мер, которые должны основываться на знании природы тропических лесов, их структуры, особенностей функционирования, способности к восстановлению.

Глава 4. ЛЕСНАЯ ТИПОЛОГИЯ ВО ВЬЕТНАМЕ. ЛЕСОТИПОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПАРКА ПУМАТ

Во Вьетнаме для управления лесами на государственном уровне используется классификация лесов по их функциям: защитные леса; леса специального назначения (особо охраняемые природные территории); эксплуатационные леса. Для научных исследований используются классификации Чан Нгу Фыонга (1966,1970) и Тхай Ван Чынга (1978). Однако классификационные единицы лесных типов в них слишком велики, поэтому в лесном хозяйстве применение этих классификаций проблематично. В 1984 г. Министерство лесного хозяйства Вьетнама разработало классификацию лесных типов по происхождению леса (естественное или искусственное) и его состоянию. В частности, широколиственные вечнозеленые леса классифицированы по следующей схеме:

1. Группа лесных типов I. Включает территории лесного фонда, на которых в настоящее время лес отсутствует.

2. Группа лесных типов II. Представлена молодыми экземплярами древесных пород, возникших путем естественного возобновления.

3. Группа лесных типов III. В зависимости от степени антропогенного воздействия и наличного запаса группа делится на лесные типы:

- лесной тип IIIA1. В результате медленного и неравномерного восстановления после сплошной рубки лесной ярус имеет большие окна в пологе. Встречаются недорубы -крупные деревья с древесиной плохого качества. Вьющиеся растения и бамбук растут вперемежку с деревьями. Лесной тип II1A1 обычно имеет древесный запас от 50 до 100 м^га;

- лесной тип IIIA2. Лес был почти полностью вырублен, но в основном восстановлен, обычно имеет два и более ярусов. В доминирующем ярусе диаметр деревьев от 20 до 30 см; запас от 100 до 150 м3/га;

- лесной тип IIIA3. После выборочной рубки (имевшей характер подневольно-выборочной) формируется несколько ярусов. Имеются деревья с большим диаметром (более 35 см), древостой имеет большую густоту по сравнению с лесным типом IIIA2. Запас от 150 до 200 м3/га.

- лесной тип HIB. Выборочная рубка лишь нескольких деревьев ценных пород (при исковая рубка) практически не изменила структуру леса. Имеется богатый запас крупных деревьев ценных пород (200-300 м3/га).

4. Группа лесного типа IV. Этот тип включает первичный тропический лес, который ещё не эксплуатировался. Древостой имеет стабильную и сложную ярусную структуру. Запас обычно более 300 м3/га.

Приведённая классификация лесных типов использована в нашей работе. Типологическая структура НП Пумат представлена в основном 4 типами: IIIA1, IIIA2, IIIA3 и IIIB. В этих типах леса и проводились наши исследования.

Глава 5. СОСТОЯНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВОСТОЕВ В ЛЕСНЫХ ТИПАХ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ПУМАТ

Таксационная характеристика древостоев. Лесной тип IIIB. Здесь сохранилась высокая продуктивность леса и высокое биоразнообразие, что

объясняется малой доступностью лесов для населения. В НП Пумат этот лесной тип обычно располагается над уровнем моря (н.у.м.) 1000 м и более, вдоль границы с Лаосом. На ПП1 в лесном типе IIIB насчитывается 26 видов древесной флоры в составе древостоев. Девять доминирующих видов составляют по IV (Important Value) 75,8 %: дуб бамбуколистный (Quercus bambusifolia Hatice), Syzygium zeylanicum L., корица (Cinnamomum ovatum Allen), Eberhardtia tonkinensis Lecomte, фокиения (Fokienia hodginsii Dunn), Lithocarpus areca Hickel, Illicicum griffithii Hook, шеффлера (Schefflera heptaphylla L.Frodiri), магнолия (Michelia mediocris Dandy). В связи с более суровым климатом по сравнению с подножием гор, количество видов в составе древостоя сравнительно невелико и появляются виды древесной флоры, которые характерны для прохладного субтропического климата: дуб бамбуколистный, фокиения, Illicicum griffithii Hook. Густота древостоя на ПП в лесном типе IIIB 865 дер./га, густота доминирующих видов, распределенных относительно равномерно, 630 дер./га, что составляет 72,8 %. Средний диаметр древостоя 28,0 см, средняя высота 17,5м. Общая площадь поперечного сечения деревьев (ZG/га) - 58,5 м2/га.

Лесной тип IIIA3. В парке Пумат он обычно располагается на высотах от 700 до 1000 м н.у.м. Леса этого типа были мало подвержены влиянию человека. Структура древостоя является относительно стабильной. На ПП лесного типа ШАЗ (ПП 2, ПП 3, ПП 4) от 47 до 50 видов древесных растений. Доминирующие виды: хопея (Hopea mollissima Wu.), Syzygium zeylanicum L., ватика тонкинская (Vatica tonkinensis A.Chev.), каштановое дерево (Castanopsis lecomtei Hickel), магнолия, Manglietia fordiana Oliv, корица, камелия китайская ОCamellia sinensis Kuntze), кнема скученная (Кпета confería Warb), Ormosia balansae Drake. Среди них наиболее ценные виды: хопея, ватика тонкинская, магнолия, корица, Manglietia fordiana Oliv. Густота древостоев 590 - 678 дер./га, средний диаметр 26,5-29,0 см, средняя высота 17,0- 18,5 м. Общая площадь поперечного сечения 38,6 - 43,1 м /га.

Лесной тип IIIA2 в НП Пумат обычно располагается на высотах 400-700м н.у.м. Эти территории доступны для населения, характеризуются наличием разветвленной гидрографической сети - ручьи, реки (по ним производился сплав заготовленной древесины). Леса здесь были подвержены многократным приемам бессистемных выборочных рубок. На ПП 5 и ПП 6 в типе IIIA2 насчитывается до 54 видов древесных растений. Характерно появление светолюбивых и быстрорастущих малоценных пород, таких как алангиум китайский (Alangium chinensis Lour), жироньера (Gironniera subaequalis Planch) и бурсера (Bursera serrata Wall). Густота древостоя лесного типа IILA2 478-621 дер./га. Средний диаметр 25,5-26,5 см, средняя высота 16,5 м. Площадь поперечного сечения 28,6-32,8 м2/га.

Лесной тип IIIA1 располагается на высотах от 300 до 500 м н.у.м. Леса в этом типе особенно интенсивно эксплуатировались населением, поэтому представлены малоценными светолюбивыми и быстрорастущими породами, такими как жироньера, Garcinia obongifolia Champ, бурсера, камелия китайская. Деревья растут вперемежку с бамбуком. Лесной тип IIIA1 содержит

от 44 до 54 видов древесных растений, причем ни один из видов явно не доминирует. Густота древостоя от 396 до 545 дер./га. Средний диаметр 20,022,5см, средняя высота 13,5-16,0 м. Площадь поперечного сечения 16,5-18,7м2/га.

Жизненные формы растений и индексы биоразнообразия древостоев.

Доминирующая роль жизненных форм растений в составе всех рассматриваемых лесных типов принадлежит группе фанерофитов -многолетних растений, которые составляют 77-85 % от общего числа видов флоры (табл.1). Все остальные группы также представлены в составе жизненных форм, что свидетельствует о разнообразии и богатстве флоры НП Пумат.

Макромезофанерофиты (ММ), т.е. высокоствольные и среднествольные деревья, и микрофанерофиты (МО - низкоствольные деревья и кустарники-играют важную роль во всех лесных типах. Сумма этих двух форм наибольшая в богатом лесном типе 1ПВ - (47,5%), наименьшая- в лесном типе ША1 с расстроенным древостоем (41,9%). В лесных типах ШВ и П1АЗ доля ММ заметно больше, чем доля М1, а доля криптофитов (Кф) и однолетних растений (Тф) - самая низкая по сравнению с другими лесными типами. Типы 1ПВ и П1АЗ в целом сохранили характеристики первичных тропических лесов.

Таблица 1

Количество видов растений по лесным типам

Жизненные ШВ ШАЗ ША2 ША1

формы растений кол % кол % кол- % кол- %

-во -во во во

Фанерофит ММ 59 26,11 96 25,43 90 21,87 82 20,57

ы (Фф) м 48 21,35 82 21,72 84 20,41 85 21,36

прочие 85 37,70 143 37,92 154 37,47 141 35,51

Хамефиты(Хф) 12 5,23 10 2,64 17 4,14 17 4,28

Гемикриптофиты (Гкф) 10 4,43 20 5,30 23 5,66 18 4,54

Криптофиты (Кф) 7 3,10 14 3,71 22 5,34 29 7,18

Терофиты (Тф) 5 2,08 12 3,28 21 5,10 26 6,56

Итого 226 100 378 100 412 100 397 100

В лесных типах П1А2 и П1А1 наблюдается обратная картина. Процент низкоствольных деревьев (М1) больше, чем процент высокоствольных и среднествольных деревьев (ММ). Доля криптофитов и однолетних растений значительно увеличилась. Их развитие является следствием образования "окон" в пологе леса в результате бессистемных рубок. Можно предположить, что при продолжении подобных рубок низкоствольные деревья могли быть заменены кустарниками и вьющимися растениями.

Оценка видового биоразнообразия древостоев. Из табл. 2 следует, что древостой лесного типа IIIА2 имеют самый высокий индекс видового разнообразия по Маргалефу и Шеннону-Уиверу. В результате появления

многочисленных окон в пологе леса их быстро заполнили светолюбивые и быстрорастущие породы деревьев, увеличившие видовое разнообразие в этом лесном типе. Лесной тип ША1 имеет невысокий индекс видового разнообразия по Маргалефу и Шеннону-Уиверу, но он имеет самый высокий индекс видового разнообразия по Э. Симпсону (132). Это показывает, что число видов в лесном типе невелико, но они создаются выравненность их участия в составе древостоя, т.е. ни один из видов не имеет явного преимущества. Это доказывает, что в лесном типе ША1 сильна конкуренция между видами, так что стабильность леса снижена.

Лесной тип ШАЗ имеет относительно высокие индексы видового разнообразия древостоев, т.к. лес здесь был мало подвержен влиянию человека и стабильность его структуры достаточно высока.

Таблица 2

Индексы видового разнообразия древостоев в лесных типах НП Пумат

№ПП Лесной Индекс разнообразия Индекс разнообразия Индекс разнообразия

тип Р.МаргалефафО Шеннона-Уивера (Н) Э. Симпсона (D2)

01 IIIB 12,91 1,24 0,9272

02 ШАЗ 16,48 1,44 0,9468

03 ШАЗ 16,96 1,46 0,9492

' 04 ШАЗ 17,31 1,47 0,9502

05 IIIA2 18,67 1,49 0,9426

06 1ПА2 18,97 1,45 0,9350

07 IIIA1 15,78 1,48 0,9578

08 П1А1 15,71 1,43 0,9524

В лесном типе IIIB и ндексы видового разнообразия являются самыми низкими. Здесь не было вмешательства человека, но климат более суров, чем в расположенных ниже по рельефу лесных типах, и это снижает видовое разнообразие. С другой стороны, такие ценные породы, как дуб бамбуколистный, корица и др., а также хвойные породы фокиения, куннингамия, Podocarpus fleuryi Hickel хорошо приспособлены к климату гор и доминируют в лесном типе. Следует полагать, что устойчивость видового разнообразия древостоев в типе IIIB будет и далее поддерживаться на высоком уровне.

Распределение количества деревьев по диаметру и высоте.

Из табл. 3 и 4 следует, что моделирование распределения количества деревьев по диаметру и высоте уравнением Вейбулла вполне обосновано. Во всех случаях вычисленное значение х» при уровне значимости 0,05 меньше критических табличных значений.

Распределение количества деревьев по диаметру и высоте имеет правостороннюю асимметрию (рис. 1 и 2), что связано с отсутствием деления древостоев при перечетах на ярусы из-за сложной или нечеткой ярусной структуры. В .лесных типах IIIB и ШАЗ преобладают деревья с диаметром 20-25 см, а в типах IIIA2 и IIIA1-10-20 см.

Таблица 3

Распределение количества деревьев подиаметру в лесных типах НП Пумат

Лесной тип Номер ПП Коэффициенты уравнения Вейбулла Хп Xos

а Л

ШВ 01 1,5 0,0078 16,94 18,3

IIIA3 02 1,3 0,0148 13,14 18,3

03 1,3 0,0149 12,07 18,3

04 1,4 0,0122 17,25 18,3

ША2 05 1,2 0,0246 9,20 18,3

06 1,3 0,0179 12,03 18,3

III AI 07 1,2 0,0310 2,95 14,1

08 1Д 0,0504 9,47 14,1

HIB IIIA3 IIIA2 IIIA1

Рис. 1. Эмпирическое и теоретическое распределение количества деревьев по диаметру в лесных типах НП Пумат

Правосторонняя асимметрия распределения деревьев по высоте выражена в целом в меньшей степени, чем при распределении деревьев по диаметру. Преобладают деревья высотой от 15 до 20 м (в лесных типах HIB и П1АЗ) и от 10 до 15 м (в лесных типах IIIA2 и П1А1).

Таблица 4

Распределение количества деревьев по высотев лесных типах НП Пумат

Лесной тип Номер ПП Коэффициенты уравнения Вейбулла х,2 Xos2

а X

ШВ 01 2,2 0,0033 13,9 16,9

IIIA3 02 2,2 0,0027 9,59 18,3

03 2,0 0,0055 10,57 18,3

04 2,0 0,0058 14,76 18,3

IIIA2 05 1,5 0,0249 9,46 18,3

06 1,6 0,0184 9,90 18,3

IIIA1 07 1,4 0,0342 13,85 16,9

08 1,4 0,0446 6,39 15,5

При этом правосторонняя асимметрия в типах ША2 и П1А1 выражена значительно сильнее, чем на более высокогорных и менее доступных участках леса (ШВ и П1АЗ), а пики кривых экспериментального распределения сдвинуты к минимальным высотам. Эта закономерность характерна для

тропических лесов, многократно пройденных выборочной бессистемной рубкой. Структура распределения деревьев по высотам в лесных типах ША1 и ША2 неустойчива, и требуется ряд мероприятий по ее восстановлению и внедрению ценных пород деревьев.

Рис.2. Эмпирическое и теоретическое распределение количества деревьев по высоте в лесных типах НП Пумат

Глава 6. ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ В ЛЕСНЫХ ТИПАХ НП ПУМАТ Видовой состав подроста. Состав подроста в типе IIIB в целом соответствует составу древостоев и представлен видами, многие из которых имеют высокую экономическую ценность: фокиения, магнолия, Cinamommum ovatum Allen и др. (табл. 4).

Таблица 4

Состав подроста в лесных гидах 1I1B и ШАЗ, %__

Лесной тип ШВ Лесной тип ШАЗ

ПП 1 ПП 2 ППЗ ПП4

доминирую-щие виды к, доминирующие виды К, доминирую-щие виды к. доминирующие виды К,

Quercus bambusifolia Напсе 20,2 Кпета conferta Warb 16,8 Machilus trijuga 16,3 Machilus trijuga 16,3

Fokienia hodginsii Dunn 15,5 Vaticaton kinesis А.С 14,9 Antidesma ghaesembilla G 15,0 Prunus chaetophorus 15,1

Eberhardtia aurata Pierr 11,9 Hopea mollissima Wu 13,7 Vatica tonkinensis A.Ch 13,1 Castanopsis lecomtei Hickel 13,2

Syzygium zeylanicum L 9,5 Ardinia crenata Sims 11,2 Machilus odoratissium Wall 11,1 Syzygium zeylanicum L 11,9

Neolamarkia cadamba Roxd. 8,3 Camellia sinensis Kuntz 8,1 Crytocarya lenticellata Lecom 8,5 Crytocarya lenticellata L 10,0

Lithocarpus areca Hickel 4,8 Elaeocarpus griffithii Wight 6,8 Syzygium zeylanicum L 6,5 Eberhardtia aurata Pierre 6,3

Castanopsis lecomtei Hicke 5,6 Diospyros decandra Lour 5,2 Cinamommum ovatum Allen 4,4

итого доминир. видов 70,2 итого доминир. видов 77,1 итого доминир. видов 75,7 итого доминир. видов 77,2

другие виды 29,8 другие виды 22,9 другие виды 24,3 другие виды 22,8

Итого 100 Итого 100 Итого 100 Итого 100

Подрост фокиении имеет высокую долю в составе (15,5%), несмотря на то, что большое количество самосева этой ценной хвойной породы идёт в отпад. В типе П1АЗ состав подроста имеет незначительные отличия от состава древостоев. Батика тонкинская встречается в составе молодого поколения чаще других пород, что указывает на её высокую способность к возобновлению. В типах ША2 и И1А1 состав подроста значительно отличается от исходного (до рубки) состава древостоев (табл. 5). Подрост в основном представлен низкоствольными, малоценными, светолюбивыми и быстрорастущими породами. Исключением является ценный вид ватика тонкинская.

Светолюбивые и быстрорастущие виды деревьев обычно имеют непродолжительное существование. Теневыносливые виды, появляющиеся в подросте под их пологом, более долговечны и будут преобладать в составе будущего леса, вытесняя светолюбивые. Эта закономерность также характерна для тропических лесов.

Таблица 5

Состав подроста в лесных типах ТТТА2 и IIIA1, %

Лесной тип ША2 Лесной тип IIIA1

ГШ 5 ПП6 ПП7 ГТП 8

доминирующие виды к, доминирую-щие виды К, доминирую-щие виды К, доминирующие виды к,

Vaticaton kinensisA.C 15,9 Vatica tonkinensis A.C 14.6 Ardinia crenata Sims 13.6 Castanopsis lecomtei Hickel 15.3

Кпета confería Warb 14,7 Machilus trijuga 12.7 Кпета confería Warb 12.6 Camellia sinensis К 12.4

Endiandra hainanensis M 13,4 Alphonsea tonkinensis A 12.1 Vaíica tonkinensis A.C 11.6 Antidesma ghaesembilla G 11.9

Xanthophyliumv itellinu Blume 11,5 Camellia sinensis К 10.9 Engelhardtia chrysolepis Hanc 10.1 Vatica tonkinensis A.C 10.2

Machilus odoratissium 9,6 Gironniera subaequalis P 9,7 Pterospermum grewiaeforlium P 9.6 Xanthophylium vilellinu Blume 9.6

Polyalthia congsanguinea M 8,3 Diospyros decandra Lour 7,9 Castanopsis lecomlei Hickel 8.1 Archidendront urgidiuMerr 9.0

Castanopsis lecomtei Hickel 6,4 Pterospermum grewiae/orlium P 7,0 Hopea mollissima Wu 7.1 Vernonia cumingiana В 6.2

Polyalthia congsanguinea M 5.6 Engelhardtiac hrysolepis H 5.1

итого доминир. видов 79,8 итого доминир. видов 74,9 итого доминир. видов 78,3 итого доминир. видов 79,7

другие виды 20,2 другие виды 25,1 другие виды 21,7 другие виды 20.3

Итого 100 Итого 100 Итого 100 Итого 100

Жизнеспособность и происхождение подроста. Доля жизнеспособного подроста наиболее высока на пробных площадях лесного типа 1ПА2 (табл. 6). Вследствие разреживания древостоя световые условия под ярусом леса обеспечивают появление и развитие самосева. Однако состав подроста здесь

оставляет желать лучшего (см. табл. 5). Кроме того, в разреженном древостое создаются благоприятные условия для развития кустарников и трав. Они конкурируют с подростом и также снижают долю наиболее ценных видов по сравнению с другими лесными типами.

В то же время в затененных условиях под густым ярусом на ПП 1 (лесной тип IIIB) велика доля нежизнеспособного и, особенно, усыхающего подроста. Много нежизнеспособного подроста и на ПП 7 и 8 (лесной тип IIIA1) вследствие сильного разреживания древостоя и разрастания подлеска и травяного покрова. Здесь же наибольшая доля подроста малоценных лиственных пород, возникшего вегетативным путем.

Таблица 6

Жизнеспособность и происхождение подроста_

Лесно Ном Густота, Жизнеспособность, % Происхождение, %

йтип ер экз./га жизнеспос нежизнесп усыхаю- семенное порослевое

ПП обный особный щий

IIIB 1 10500 48,23 25,34 26,43 95,78 4,22

2 8125 51,62 24,54 23,84 92,55 7,45

ШАЗ 3 9375 52,63 27,89 19,48 91,14 8,86

4 10438 50,27 25,25 24,48 90,25 9,75

IILA2 5 9813 54,28 26,25 19,47 89,53 10,47

6 10563 58,87 28,34 12,79 90,18 9,82

IIIA1 7 12375 50,27 31,25 18,48 84,57 15,43

8 11063 45,36 33,68 20,96 81,63 18,37

Больше всего подроста семенного происхождения в нетронутых рубками древостоях (ПП 1-4). В целом доля подроста семенного происхождения варьирует от 82 до 96%. Следовательно, деревья в лесных типах национального парка возобновляются в основном семенами.

Распределение подроста по высоте. Наибольшее количество подроста во всех лесных типах представлено экземплярами с высотой до 0,5 м (от 38 до 56%), с последующим уменьшением густоты более высоких групп молодого поколения леса. Доля перспективного (более 2 м высотой) подроста составляет в среднем для всех участков около 10%. Эта доля для богатых лесных типов мала, так как крупный подрост здесь в основном представлен ценными видами древесных пород, а для лесных типов ША2 и IIIA1, наоборот, велика, так как в крупном подросте преобладают малоценные виды. Это указывает на необходимость применять соответствующие лесоводственные мероприятия для регулирования состава лесовозобновления.

Распределение подроста по площади в НП Пумат представлено всеми тремя типами: групповое, случайное и равномерное (табл. 7). В типе IIIB при высокой сомкнутости полога теневыносливый подрост ценных высокоствольных пород растет группами вблизи материнских деревьев. В типе IIIA3 подрост в основном представлен мелкими экземплярами ценных видов в составе древостоев: ватика, хопея, магнолия, Cinamommum ovatum Allen. Материнские деревья этих пород распределяются равномерно по всему лесу, и относительно теневыносливый подрост данных видов также распределен

равномерно. В лесных типах ША2 и П1А1 подрост имеет форму случайного или группового распределения малоценных светолюбивых и быстрорастущих видов в окнах древесного полога. В отдельных случаях и в этих лесных типах подрост ценных видов также концентрируется под кронами сохранившихся материнских деревьев.

Таблица 7

Характер распределения подроста по площади_

Лесной Номер Густота, Показатели Тип

Тип ПП экз,/га п Л г и распределения

ШВ 1 10500 30 1,050 0,38 -2,318 Групповой

ШАЗ 2 8125 30 0,813 0,68 2,367 Равномерный

3 9375 30 0,938 0,65 2,711 Равномерный

4 10438 30 1,044 0,61 2,582 Равномерный

ША2 5 9813 30 0,981 0,47 -0,721 Случайный

6 10563 30 1,056 0,39 -2,079 Групповой

ША1 7 12375 30 1,238 0,33 -2,785 Групповой

8 11063 30 1,106 0,36 -2,543 Групповой

Экологические факторы, влияющие на естественное лесовозобновление. Режим освещенности под пологом леса, связанный с сомкнутостью полога, во многом определяет густоту, высоту и жизнеспособность подроста. Густота подроста является наибольшей (10-12 тыс. экз./га) при проективном покрытии полога 0,50-0,65 (лесные типы 1ПА1 и ША2), и она уменьшается в среднем до 9,6 тыс. с увеличением сомкнутости полога до 0,7-0,8 в лесных типах П1В и ШАЗ. При сомкнутости полога 0,7-0,8 в лесном типе ШАЗ количество мелкого подроста с высотой менее 0,5м составляет больше половины (53-56%) от общего количества молодого поколения леса, что может быть связано с большей теневыносливостью деревцев в первые годы их роста. С увеличением сомкнутости полога и уменьшением густоты молодого поколения леса доля усыхающего подроста закономерно возрастает, а жизнеспособного - снижается.

Выявлено, что приуменьшении сомкнутости древесного полога разрастаются подлесок и ЖНП. В этом случае ЖНП препятствует массовому появлению всходов древесных пород. Подлесок до какого-то момента не мешает произрастанию подроста теневыносливых видов деревьев, но в последствии усиливает конкурентное давление на него за влагу, элементы почвенного питания.

Численность подроста слабо связана с крутизной склонов до 25°. Лишь в условиях более крутых склонов (25-30°) наблюдается некоторое снижение густоты молодого поколения леса. Вместе с тем какие-либо тенденции зависимости высотной структуры подроста от уклона местности не выявляются. Однако при увеличении уклона местности до 25-30° снижается жизнеспособность молодого поколения леса и, соответственно, возрастает доля усыхающих экземпляров. Возможно, это связано с усилением смыва верхних корнеобитаемых горизонтов в сезон дождей на самых крутых участках, что может привести к отпаду слабоукоренившихся молодых деревцев.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Национальный парк Пумат (север Вьетнама), как и многие тропические леса Вьетнама, испытал сильное антропогенное воздействие вследствие высокой численности, бедности и недостаточной грамотности населения. Для восстановления нарушенных лесных экосистем требуется ряд мер, которые должны основываться на знании природы тропических лесов, их структуры, особенностей функционирования, способности к восстановлению.

Согласно классификации широколиственных вечнозеленых лесов, разработанной в 1984 г. Министерством лесного хозяйства Вьетнама, в HII Пумат выделено 4 основных лесных типа, в которых и проводились исследования.

Лесной тип IIIB содержит до 26 видов древесной флоры в составе древостоев. В относительно суровых климатических условиях (высота н.у.м. 1000 и более м) и отсутствии антропогенного вмешательства преобладают такие ценные породы, как дуб бамбуколистный, Syzygium zeylanicum L., корица, фокиениящщ. Запас 200-300 м3/га.

Леса лесного типа JIIA3 (700-1000 м н.у.м.) были мало подвержены влиянию человека. Структура древостоя также относительно стабильна. Насчитывается от 47 до 50 видов древесных растений. Доминирующие, наиболее ценные виды: хопея, ватика тонкинская, магнолия, корица, Manglietia fordiana. Запас 150-200 м3/га.

Леса лесного типа IIIA2 (400-700 м н.у.м.) вследствие доступности для населения подвергались многократным приемам бессистемных выборочных рубок. Насчитывается до 54 видов древесных растений, причем характерно появление светолюбивых и быстрорастущих малоценных пород: алангиум китайский, жироньера,бурсера и др. Запас 100-150 м3/га.

Лесной тип IIIA1 располагается на высотах от 300 до 500 м н.у.м. Леса в этом типе особенно интенсивно вырубались, поэтому представлены малоценными светолюбивыми и быстрорастущими породами, такими как жиронъера, Garcinia obongifolia Champ, бурсера, камелия китайская. Деревья растут вперемежку с бамбуком. Ни один из видов явно не доминирует, структура древостоя, как и в типе IIIA1, нестабильна. Насчитывается от 44 до 54 видов древесных растений. Запас менее 100 м3/га.

2. Во всех лесных типах доминирующая роль жизненных форм растений принадлежит группе фанерофитов (77-85% от общего числа видов флоры). В лесных типах IIIB и IIIA3 доля криптофитов и однолетних растений самая низкая по сравнению с другими лесными типами. Развитие криптофитов и однолетних растений в лесных типах IIIA2 и III Al является следствием образования "окон" в пологе леса в результате бессистемных рубок.

Древостой лесного типа IIIA2 имеют самый высокий индекс видового разнообразия по Маргалефу, Шеннону-Уиверу и Симпсону. В результате появления многочисленных окон в пологе леса их заполнили светолюбивые и быстрорастущие породы деревьев. При увеличении числа видов создаётся выравненность их участия в составе древостоя, наряду с усилением присутствия малоценных быстрорастущих пород. Лесной тип IIIA1 имеет

самый высокий индекс видового разнообразия по Э. Сим л со ну (D2), прием ни один из видов не имеет явного преимущества. Лесной тип IIIA3 характеризуется относительно стабильные индексы видового разнообразия древостоев, т.к. лес здесь был мало подвержен влиянию человека. В лесном типе 1I1B индексы видового разнообразия являются самыми низкими. Здесь не было вмешательства человека, но климат более суров, чем в расположенных ниже по рельефу лесных типах.

3. Распределение количества деревьев по диаметру имеет правостороннюю асимметрию во всех лесных типах, что связано с отсутствием деления древостоев на ярусы при перечётах деревьев из-за сложной или нечеткой ярусной структуры. В лесных типах IIIA1 и IIIA2 в результате рубок количество крупномера ценных пород резко снизилось, что способствовало росту тонкомера малоценных пород.

Правосторонняя асимметрия распределения деревьев по высоте выражена в меньшей степени, чем при распределении деревьев по диаметру. При этом асимметрия в типах IIIA2 и IIIA1 выражена значительно сильнее, а пики кривых экспериментального распределения сдвинуты к минимальным высотам в большей мере, чем на более высокогорных и менее доступных участках леса (HIB и IIIA3). Эта закономерность характерна для тропических лесов, многократно пройденных выборочной бессистемной рубкой.

4. В лесных типах HIB и IIIA3 состав подроста соответствует составу древостоев и представлен видами, многие из которых имеют высокую экономическую ценность: фотения, магнолия и др. В лесных типах IIIA2 и IIIA1 состав подроста в основном представлен низкоствольными, малоценными, светолюбивыми и быстрорастущими породами и значительно отличается от прежнего состава древостоев. Во всех рассматриваемых лесных типах густота подроста достаточно высока, она варьирует от 8,1 до 12,4 тыс. экз./га, а процент перспективного подроста (высотой более 2 м) от 6,9 до 15,4%.

Распределение молодого поколения леса по площади в НП Пумат представлено всеми тремя типами: групповое, случайное и равномерное. В типе I1IB при высокой сомкнутости полога теневыносливый подрост ценных высокоствольных пород растет группами вблизи материнских деревьев. В типе IIIA3 подрост в основном представлен мелкими экземплярами ценных видов: ватика, хопея, магнолия, Cinamommum ovatum Allen. Материнские деревья этих пород распределяются равномерно по всему лесу, и относительно теневыносливый подрост данных видов также распределен равномерно. В лесных типах IIIA2 и IIIA1 подрост имеет форму случайного или группового распределения малоценных светолюбивых видов в окнах древесного полога.

Доля жизнеспособного подроста наиболее высока на пробных площадях лесного типа 1IIA2. Вследствие разреживания древостоя световые условия под ярусом леса обеспечивают массовое появление и развитие самосева. Однако состав подроста здесь оставляет желать лучшего. Кроме того, в разреженном древостое создаются благоприятные условия для развития кустарников и трав. Они конкурируют с подростом и также снижают долю наиболее ценных видов по сравнению с другими лесными типами. В то же время в затененных

условиях под густым ярусом (лесной тип IIIB) велика доля нежизнеспособного и, особенно, усыхающего подроста. Много нежизнеспособного подроста и в лесном типе IIIA1 вследствие сильного разреживания древостоя и разрастания подлеска и травяного покрова. Здесь же наибольшая доля подроста малоценных лиственных пород, возникшего вегетативным путем.

Больше всего подроста семенного происхождения в нетронутых рубками древостоях. В целом доля подроста семенного происхождения варьирует от 82 до 96%, что свидетельствует о преобладании семенного возобновления деревьев в лесных типах национального парка.

Режим освещенности под пологом леса, связанный с сомкнутостью полога, во многом определяет густоту, высоту и жизнеспособность подроста. Густота подроста является наибольшей (10-12 тыс. экз./га) при проективном покрытии полога 0,50-0,65 {лесные типы IIIA1 и IIIA2), и она уменьшается в среднем до 9,6 тыс. с увеличением сомкнутости полога до 0,7-0,8 в лесных типах HIB и IIIA3. С увеличением сомкнутости полога и уменьшением густоты молодого поколения леса доля усыхающего подроста закономерно возрастает, а жизнеспособного - снижается.

Числешюстъ подроста слабо связана с крутизной склонов до 25°. Лишь в условиях более крутых склонов (25-30°) наблюдается некоторое снижение густоты молодого поколения леса и возрастает доля усыхающего подроста. Возможно, это связано с усилением смыва верхних корнеобитаемых горизонтов в сезон дождей на самых крутых участках, что может привести к отпаду слабоукоренившихся молодых деревцев.

Рекомендации по ведению хозяйства в тропических лесах

Территория НП Пумат разделена на зоны: буферную, зону экологической реставрации и центральную зону. Лесоводственные мероприятия в центральной зоне НП Пумат необходимыдля обеспечения биологического разнообразия и сохранности лесов; в буферной зоне и зоне экологической реставрации - для поддержания продуктивности лесов и устойчивого лесопользования. Мероприятия должны соответствовать каждому конкретному лесному типу, причем наличие подроста ценных пород под пологом леса является самым важным фактором для восстановления и функционирования тропических лесов.

Лесные типы IIIB и IIIA3. Редкие и ценные виды растений {магнолия, фокиения, куннингамия, кимзао и др.), создающие характеристики этих лесных типов и многоярусную структуру девственных тропических лесов, должны иметь особо надежную охрану в национальном парке Пумат. Для сохранения природных ресурсов в этих лесных типах необходимо:

А. Леса, находящиеся в буферной зоне и зоне экологической реставрации.:

- усиление охраны редких, ценных и характерных видов (прежде всего в качестве обсеменителей);

- удаление вьющихся растений, кустарников, фаутных деревьев с целью улучшения светового режима для появления и развития подроста ценных светолюбивых видов (фокиения и др.);

- проведение в отдельных случаях выборочных рубок с целью регулирования состава древостоев в пользу наиболее ценных высокоствольных пород деревьев.

Б. Леса, находящиеся в центральной зоне НП:

- укрепление лесоохранения; работа с местным населением для предотвращения возможного негативного влияния человека на редкие и ценные виды растений.

Лесной тип ША2 был подвержен влиянию человека с разной интенсивностью. Присутствие ценных пород деревьев (магнолия, Сташошит эр и др.) незначительное. Ватика, хопея встречаются чаще. Предлагаются следующие мероприятия:

А. Леса, находящиеся в буферной зоне и зоне экологической реставрации.

- удаление отмирающих, сухобоких, кривоствольных и малоценных деревьев. Регулирование видового состава древостоев должно осуществляться постепенно, чтобы избежать сильного воздействия техники, и основываться на целесообразной структуре конкретных участков леса;

- отбор деревьев-обсеменителей ценных пород. Их густота должна быть не менее 25 дер./га и равномерно распределяться по всему лесу;

- ограничение роста подлеска и живого напочвенного покрова, мешающих возникновению и развитию подроста ценных пород;

- поддержание подроста ценных пород в здоровом состоянии;

- частичная посадка или посев редких и ценных видов под пологом леса.

Б. Леса, находящиеся в центральной зоне НП.

Охрана лесов, содействие естественному возобновлению (минерализация почвы вокруг деревьев-обсеменителей), посев семян ценных пород деревьев.

Лесной тип ША1 в основном находится в зоне экологической реставрации и в буферной зоне парка Пумат.

Предлагаются следующие мероприятия:

А. Леса, находящиеся на отдаленных от селений территориях:

- регулирование состава древостоев: удаление отмирающих, сухобоких, кривоствольных и малоценных видов;

- посадка редких и ценных видов под пологом леса; в труднодоступных местах возможен посев семян ценных пород;

- уход за подростом ценных пород под пологом леса: вырубка быстрорастущих вьющихся растений, кустарников, частичное удаление подроста малоценных видов и живого напочвенного покрова для уменьшения конкуренции.

Б. Леса, находящиеся недалеко от селений.

- искусственное восстановление (посадка, посев) деревьев редких и ценных видов, уход за подростом этих видов;

- посев лекарственных растений и растений-медоносов под пологом леса для увеличения доходов жителей и улучшения качества их жизни. Эти мероприятия применялись на экспресс-испытании в буферной зоне парка и показали их высокую эффективность.

Необходимо подчеркнуть, что защита природных ресурсов тропических лесов должна иметь комплексный характер: лесохозяйственные мероприятия должны осуществляться синхронно с решениями экономическими и социальными.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Нгуен Ван Шинь. Биоразнообразие высокогорной растительности в национальном парке Пумат / Нгуен Ван Шинь, Чан Тхи Тху Нян // СПб.: Вестник МАНЭБ, Т.14, № 4,2010. — С.93-96.

2. Нгуен Ван Шинь. Структурные особенности древостоев в некоторых лесных типах национального парка Пумат во Вьетнаме / Нгуен Ван Шинь, Смирнов А.П. // СПб.: Известия СПбЛТУ, № 201, 2012. - С.4-17.

3. Нгуен Ван Шинь. Особенности естественного лесовозобновления в национальном парке Пумат (Вьетнам) / Нгуен Ван Шиш., Смирнов А.П. // СПб.: Известия СПбЛТУ, № 203,2013. - С.16 - 30.

4. Нгуен Ван Шинь. Экологические факторы, влияющие на естественное лесовозобновление в национальном парке Пумат (Вьетнам) / Нгуен Ван Шинь, Смирнов А.П. // СПб.: ИзвестияСПбЛТУ, № 204,2013.

5. Нгуен Ван Шинь. Биоразнообразие растительности в национальном парке Пумат, Вьетнам / Нгуен Ван Шинь, Нгуен Конг Чыонг, Мельников Е.С. // М-лы Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. -СПб.: СПбГЛТА, 2011. - С. 92 -96.

6. Нгуен Ван Шинь. Некоторые проблемы восстановления, формирования и развития тропических лесов во Вьетнаме / Нгуен Ван Шинь, Нгуен Конг Чыонг // М-лы Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. - СПб.: СПбГЛТА, 2012. - С.43-45.

7. Нгуен Ван Шинь. Особенности произрастания и экологическая характеристика вида Шамузау (Сипп^Иатга котяШ НауШа) в национальном парке Пумат (Вьетнам) / Нгуен Ван Шинь // М-лы Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. - СПб.: СПбГЛТА, 2012. - С.46-50.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д 212.220.02 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С. М. Кирова, Учёный совет.

НГУЕН ВАН ШИНЬ АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 26.09.13.

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 240. С 9 а.

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТУ 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Нгуен Ван Шинь, Санкт-Петербург

САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА.

На правах рукописи

04201364287

Нгуен Ван Шинь

СОСТОЯНИЕ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ И ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЯ

В СЕВЕРНОМ ВЬЕТНАМЕ ( НА ПРИМЕРЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА ПУМАТ)

06.03.02. - "Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: Смирнов Александр Петрович, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор

Санкт- Петербург - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение. 4

1. Глава 1. Состояние изученности проблемы. 8

1.1. Роль тропических лесов в мировом лесном хозяйстве

(биосферная роль и социальное значение лесов) 8

1.2. Некоторые проблемы формирования, развития и восстановления

тропических лесов во Вьетнаме 11

1.3. Структурные и возобновительные характеристики тропических

лесов во Вьетнаме 15

1.4. История изучения особенностей структуры и естественного

возобновления леса 17

2. Глава 2. Программа, методология, методы и объекты 30

исследования

2.1. Программа исследования 30

2.2. Методология и методы исследования 30

3 Глава 3. Общая характеристика изучаемого объекта 41

3.1 Географическое положение, геоморфология и почвы

национального парка Пумат 41

3.2. Климат и гидрология. 44

3.3. Растительность. 46

3.4. Животный мир 48

3.5. Население, экономика, образование, здравоохранение 49

4. Глава 4. Лесная типология во Вьетнаме. Лесотипологическая

структура парка Пумат 52

4.1. Классификация типов леса, применяемая во Вьетнаме 52

4.2. Особенности лесотипологической структуры насаждений парка

Пумат. 62

5. Глава 5. Состояние и характеристика древостоев в лесных типах

национального парка Пумат 64

5.1. Таксационная характеристика древостоев в лесных типах

национального парка Пумат 64

5.2. Жизненные формы растений и индексы биоразнообразия

древостоев в лесных типах 75

5.3 Закономерности распределения количества деревьев по

диаметру (ЪШи) в лесных типах 80

5.4. Закономерности распределения количества деревьев

по высоте (1Ч/Н^:П) в лесных типах 83

5.5. Ярусная структура и сомкнутость полога лесных типов 87

6. Глава 6. Особенности естественного возобновления в лесных

типах национального парка Пумат 91

6.1. Видовой состав подроста в лесных типах 91

6.2. Густота подроста и доля перспективного подроста 95

6.3. Качество и происхождение подроста 99

6.4. Распределение подроста по высоте 100

6.5. Характер распределения подроста по площади 101

6.6. Экологические факторы, влияющие на естественное лесовозобновление 103 Выводы и рекомендация 112 Библиографический список 119 Приложения 136

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Леса играют важную роль в охране окружающей среды, в поддержании экологического равновесия на планете, в сохранении биоразнообразия, в сохранении генетических ресурсов и предоставляют множество продуктов для удовлетворения растущих потребностей человека. Однако с развитием общества площадь лесов продолжает сокращаться, особенно в тропической зоне. Эта проблема серьезно затрагивает экологическое равновесие, биоразнообразие, наносит ущерб окружающей среде и угрожает существованию человека. Поэтому задача заключается в сохранении и восстановлении лесных экосистем в целом и тропических лесов в частности, в исследовании их структуры.

Сохранение и восстановление тропических лесных экосистем в настоящее время сталкивается с многочисленными трудностями, так как структура тропических лесов очень сложна. С экологической точки зрения, структурная характеристика лесной экосистемы отражает отношение между её компонентами и окружающей средой. Структурная сложность тропических лесов обеспечивает их устойчивость, способность к развитию и выживанию в условиях усиливающихся антропогенных и техногенных нагрузок.

Именно поэтому важнейшей задачей современной науки, изучающей тропические леса, является исследование структуры лесных экосистем, что позволит разработать соответствующие эффективные мероприятия для успешного восстановления и сохранения лесов. Для поддержания тропических лесов как стабильной экосистемы планетарного масштаба необходимо максимально учитывать потенциал местных лесорастительных условий. Вместе с тем необходимо рационально использовать ресурсы и полезности лесов для экономического и социального развития стран.

Национальный парк Пумат был основан 08.11.2001 г. решением № 174. 2001. ОО-ТТГ Правительства Социалистической Республики Вьетнам. Площадь парка 94084 га. В национальном парке Пумат имеется довольно большая площадь

лесов, которые долгое время находились под воздействием человека. Территория парка разделена на 3 зоны: буферную, зону экологической реставрации и центральную зону. Процесс восстановления лесов идет медленно.

В 2007 году комитет ЮНЕСКО объявил территорию западной провинции Нгеан общей площадью 1 млн. 300 тыс. га биосферным заповедником. Национальный парк Пумат является центром этого заповедника. Идеей биосферного заповедника является строительство зеленого коридора, который свяжет заповедник и национальный парк провинции Нгеан. Сохранение и восстановление лесов - важнейшая задача для сотрудников национального парка Пумат.

Для восстановления лесов в национальном парке требуются соответствующие лесохозяйственные и технические решения. Эти решения должны основываться на знании природы тропических лесов, их структуры, особенностей функционирования, способности к самовосстановлению. Однако из-за отсутствия фундаментальных исследований и системы управления этими лесами негативное воздействие человека на лес почти не снижается; эффективность мер по охране и восстановлению лесов не является высокой.

Все вышеизложенное является обоснованием выбора темы нашей диссертационной работы.

В соответствии с поставленной целью исследования предусматривалось решение следующих задач:

1. Определить таксационные характеристики древостоев в основных типах леса: состав, густота, полнота. Исследовать жизненные формы растений и биоразнообразия древостоев по типам леса.

2. Исследовать характеристики естественного возобновления по типам леса в связи с характеристиками и состоянием древостоя, подлеска и живого напочвенного покрова, а также с крутизной склонов.

3. Разработать рекомендации по сохранению и восстановлению тропических лесов на севере Вьетнама.

Научная новизна

1. Впервые проведено всестороннее исследование тропических лесов в лесных типах национального парка Пумат (НП Пумат) на севере Вьетнама: таксационная характеристика, жизненные формы растений и индексы биоразнообразия древостоев. Выявлены закономерности распределения количества деревьев по диаметру (МЛХз) и высоте (Ы/Нуп) в лесных типах.

2.Проведено изучение особенностей естественного лесовозобновления: видовой состав, густота, жизнеспособность, происхождение, распределение подроста по высоте и площади - в связи с характеристиками древостоя, подлеска и живого напочвенного покрова, а также с крутизной склонов.

3. Разработаны рекомендации по сохранению и восстановлению тропических лесов в Северном Вьетнаме.

Практическая значимость.

Результаты исследования состояния древостоев и особенностей естественного лесовозобновления в лесных типах национального парка Пумат могут быть использованы для оптимизации лесовосстановления и лесопользования в Северном Вьетнаме.

Защищаемые положения.

1. Особенности таксационных характеристик, жизненных форм растений и видового разнообразия древостоев в основных лесных типах НП Пумат. Закономерности распределения количества деревьев по диаметру (N/01.3) и высоте (1Ч/НУП) в типах тропических лесов.

2. Факторы, определяющие успешность естественного лесовозобновления в лесных типах НП Пумат.

Личный вклад автора. Планирование работы, сбор полевых материалов, их обработка и анализ выполнены лично автором либо при его непосредственному частии.

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций. Общий объем работы составляет 163 страницах, включает 17 рисунка, 40 таблиц и 37 приложении. В библиографический список включены работы 160 авторов.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Роль тропических лесов в мировом лесном хозяйстве (биосферная роль и социальное значение лесов)

В мире общая площадь лесов - около 3,87 млрд. га; это около 29 % общей площади поверхности Земли. Леса (грубо) делятся на три типа: влажный тропический лес, умеренный лес и сухой тропический лес (табл. 1).

Таблица 1

Распределение площади лесов по обобщенным типам

№ Тип леса Площадь

п.п. млрд. га %

1 Влажные тропические леса 1,07 27,65

2 Сухие тропические леса 1,5 38,75

3 Леса умеренных широт 1,3 33,60

Всего 3,87 100

Влажные тропические леса составляют 27,65 % общей площади лесов; они играют очень важную роль в лесном хозяйстве мира. Влажный тропический лес считается самым важным в производстве биомассы и в биоразнообразии. Тропический лес произрастает в условиях, где средняя температура самого холодного месяца +18°С, среднегодовые осадки больше 1500 мм; явного отличия в сезонах нет. В таких условиях тропический лес чрезвычайно богат животными и растениями, поэтому он считается самым важным центром эволюции и биоразнообразия в биосфере планеты. В тропическом лесу имеется 50 % (может быть, даже 90 %) от общего количества всех видов растений и животных Земли (Макнелли и др., 1990). В 1987 г. Уилсон находил в Перу пни, в которых гнездилось 43 вида муравьев. На о. Борнео (Малайзия) ученые нашли около 1000 различных видов древесных растений, что в 1,5 раза больше, чем в Северной Америке (в США и Канаде всего около 700 видов). В Южной Америке на каждом гектаре леса можно легко найти сотни видов животных и тысячи видов насекомых. Только три страны из зоны Алдера (Южная Америка) - Колумбия,

Эквадор и Перу - при площади 2 % от общей площади Земли имеют более 40000 видов растений [57].

В Юго-Восточной Азии тропический лес имеет очень высокое биоразнообразие. В Малайзии встречается более 40000 видов растений; в Индонезии 20000 видов; в Таиланде 12000 видов и в Индокитае (Вьетнам, Лаос и Камбоджа) имеется около 15000 видов растений. По утверждению Ван Штениса (1971), в Юго-Восточной Азии встречается 25000 видов цветковых растений, что составляет 10% от общего числа видов цветковых растений в мире, из них около 40% видов являются эндемичными.

В 1992 году Медельини Редфорд утверждали, что влажный тропический лес Шалвы, Ланкандоны, Чипаса (Мексика) имеет очень богатое разнообразие семейств и видов животных, таких как тапир (Tapirus bairdii Gilt), пятнистая пака (Cuniculus раса Linnaeus), золотистый заяц {Dasyproc tapunctata Gray), и др. [35, 57, 65].

Тропический лес рассматривается как потенциальный источник ресурсов для человечества. В настоящее время мы знаем только около 1,5 млн. видов от общего числа 3,0-10 млн. видов, существующих на Земле. Большинство видов, которые мы еще не знаем, живут в тропическом лесу. Здесь существуют тысячи видов растений, химический состав которых непроанализирован достаточно для использования в качестве продовольствия или лекарства. Таким образом, необходимо продолжить исследования тропического леса для выявления ресурсов, полезных для человечества.

Тропический лес произрастает в течение всего года и имеет большую биомассу, поэтому он играет очень важную средообразующую роль в балансе факторов окружающей среды. Тропический лес рассматривают как "зеленые легкие" Земли, особенно это касается сельвы - лесов Амазонки. Тропический лес содержит около 428 млрд. т углерода в биомассе леса и в почве (Watson, 2000). Рубки леса и изменение методов землепользования - серьезные причины для увеличения количества С02 в атмосфере. Деградация тропического леса увеличивает количество С02 до 1,6 млрд. т от общего количества 6,3 млрд. т С02,

вырабатываемого в результате деятельности человека. Таким образом, тропический лес и его динамика имеют большое значение в борьбе с глобальным изменением климата (Ласко, 2002).

Влажные тропические леса составляют около 28 % общей площади лесов в мире, в них заготавливают 15 % деловой древесины. Они обеспечивают рабочие места для 140 миллионов человек. Вместе с тем эти леса находятся преимущественно в развивающихся странах (табл. 2).

Таблица 2

Площадь влажных тропических лесов некоторых стран

№ Страна Лесная площадь, млн. га

1 Бразилия 357,480

2 Индонезия 113,895

3 Конго 105,750

4 Перу 69,680

5 Индия 51,841

6 Колумбия 46,400

7 Мексика 46,250

8 Боливия 44,010

9 Папуа Новая Гвинея 32,300

10 Мьянма 31,941

Итого 870,477

В этих странах лесное хозяйство составляет значительную часть экономики. Экспорт леса связан с существенным увеличением доли иностранного капитала. С другой стороны, по оценкам ФАО [139], в настоящее время около 0,5 млрд. человек зависят от ресурсов тропического леса.

Тропический лес из-за сложной структуры и многоярусности способствует интенсивному круговороту воды и ограничению вредного воздействия природных факторов (сильные ветры, температурные колебания и т.д.), гарантирует безопасность людей, живущих в этом районе. Поэтому роль тропического леса очень важна для экономики страны и жизни общества.

1.2. Некоторые проблемы формирования, развития и восстановления

тропических лесов во Вьетнаме

Вьетнам расположен в зоне влажных тропических лесов. В 1943 г. Р. Маигапё исследовал леса Вьетнама. По данным этого автора, леса Вьетнама занимают площадь 14,352 млн.га, т.е.43,8 % общей площади страны [57,65]. В 1943 г. площадь лесов в разных областях Вьетнама была следующей (табл. 3):

Таблица 3

Площадь лесов Вьетнама в 1943г.

№ Район Общая площадь Лесная площадь Доля лесов

(млн. га) (млн. га) (%)

1 Северный 11,570 6,955 60

2 Центральный 14,754 6,580 44,6

3 Южный 6,470 817 13

Итого 32,794 14,352 43,8

Однако Вьетнам, как и другие развивающиеся страны, имеет некоторые проблемы. Одна из них - быстрое сокращение площади леса. Согласно данным Исследовательского и проектного лесного института, с 1943 по 1990 гг. площадь леса Вьетнама постоянно сокращалась.

Таблица 4

Динамика площади лесов естественного и искусственного происхождения

во Вьетнаме

Год Естественные леса (млн. га) Искусственные леса (млн. га) Всего лесов (млн. га) Доля лесов (%)

1943 14,300 - 14,300 43,0

1976 11,077 0,092 11,169 33,8

1980 10,486 0,422 10,908 32,1

1985 9,308 0,584 9,892 30,1

1990 8,430 0,745 9,175 27,8

1995 8,252 1,050 9,305 28,2

2000 9,444 1,471 10,916 33,2

2005 10,283 2,333 12,616 37,0

2010 10,305 3,083 13,388 39,5

(ДанныеМинистерство сельского хозяйства и развития сельских районов)

Наибольшее сокращение площади естественного леса происходило впериод с 1980 по 1995 гг. (табл. 4). Кроме того, леса, имеющие в своем составе породы с высококачественной древесиной, в результате вырубок серьезно деградировали.

Тропический лес Вьетнама имеет очень высокий уровень биоразнообразия. По данным Нгуен Нгиа Тхин [35], в настоящее время в лесах Вьетнама имеется 11373 вида, 2524 рода, 378 семейства в 7 отрядах растительного мира (табл. 5).

Таблица 5

Показатели биоразнообразия растений в лесах Вьетнама

Отряд Количество

русское название латинское название семейства роды виды

1. Мхи Bryophyta 60 182 193

2. Псилофиты Psilotophyta 1 1 2

3. Плауновые Lycopodiophyta 3 5 57

4. Хвощевые Equisetophyta 1 1 2

5. Папоротниковые Polypodiophyta 25 137 669

6. Голосеменные Gymnospermae 8 23 63

7. Покрытосеменные Angiospermae 299 2175 9812

Итого 378 2524 11373

Количество видов и семейств животного мира в лесах Вьетнама, согласно исследованиям Данг Зуй Хуинх (1994), Во Куи, Нгуен Кы (1995), Май Динь Йен (1995), Нгуен Ван Шанг, Хо Тху Кук (1995) и Фам Нят (2001), представлено в табл.6.

Таблица 6

Показатели биоразнообразия животного мира лесов Вьетнама

Отряды Количество

семейства виды

1. Насекомые 121 1340

2. Рыбы - 3109

3. Земноводные 8 82

4. Рептилии 21 258

5. Птицы 81 828

6. Млекопитающие 39 224

Вьетнам имеет площадь тропического леса, очень малую посравнению с другими тропическими странами в мире и регионе. После 30 лет войны, с 1945 по 1975 гг., тропический лес Вьетн

Информация о работе

Нгуен Ван Шинь
кандидата сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 06.03.02

Диссертация

Состояние тропических лесов и особенности естественного лесовозобновления в Северном Вьетнаме - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы