Лекции для студентов

Мерзлотное лесоводство: леса и редколесья криолитозоны — Яно-Колымская горная лесорастительная область

Яно-Колымская горная лесорастительная область

Территория области полностью совпадает с Яно — Колымской горной страной, в пределах которой согласно последнему лесорастительному районированию без очерчивания границ выделены Нижне-Колымская, Яно-Индигирская и Колымская провинции (Углерод..., 1994). По-видимому, это связано, прежде всего, с тем, что эта огромная страна, объединяющая системы горных хребтов Верхоянского и Черского, а также обширное Яно-Оймяконское нагорье и Индигирскую низменность, в лесоводственном отношении до сих пор остается малоизученной (Поздняков, 1975; Щербаков, 1975).

Область характеризуется наиболее суровым, по сравнению с другими регионами Сибири, резко континентальным климатом. Сумма активных температур изменяется в пределах 600 — 1200 С. Количество дней с температурой более + 10^о С не превышает 70 — 75. Продолжительность безморозного периода составляет 40 — 90 дней. Годовое количество осадков чаще не превышает 150 — 200 мм. Показатель увлажнения в среднем составляет 0,25 — 0,45, а в некоторых районах — 0,15 — 0,25 (Агроклиматический справочник..., 1963; Поздняков, 1975).

Верхняя граница распространения древесной растительности на севере области составляет 400 — 600 м, а на юге поднимается до 1200 м. Наиболее ценные в хозяйственном отношении относительно сомкнутые леса среднетаежного типа тяготеют к долинам рек и межгорным депрессиям. На склонах горных сооружений основной фон лесного покрова формируют редколесья и редины из лиственницы Каяндера. Тополевые и чозениевые сообщества встречаются лишь в поймах рек и на островах. Но уже на надпойменных террасах они уступают господство лиственнице.

В горно-таежном поясе наиболее широко представлены горные глеево-мерзлотно-таежные почвы с хорошо выраженной торфянистой подстилкой. На выровненных поверхностях рельефа формируются горные мерзлотно-таежные полуболотные почвы. В речных долинах встречаются комплексы мерзлотно-таежных и полуболотных, а на дренированных участках — дерново-лесные, дерново-луговые и, порой, засоленные, лугово-болотные почвы. Наиболее продуктивные лиственничные древостои I-III классов бонитета формируются на дерново-лесных почвах долин и по склонам относительно невысоких увалов с неоподзоленными мерзлотно-таежными щебенистыми почвами (Поздняков, 1975).

Сведения о типах лесов и редколесий Яно — Колымской горной страны содержатся в работах С.Н. Недригайлова (1932), Л.Н. Тюлиной (1936), В.А. Шелудяковой (1938, 1948), Л.К. Позднякова (1941, 1961 б, 1969, 1975), В.Н. Васильева (1956), Н.Н. Прахова (1957), Г.Ф. Старикова (1958), Б.Н. Тихомирова и др. (1961), З.Н. Науменко (1969), И.П. Щербакова (1975), А.М. Бойченко и др., (1995).

Многие из упомянутых авторов при описании лесной растительности выделяют группы сообществ, приуроченных к долинам рек, и к склонам горных сооружений. В бассейне р. Яна долинные лиственничники занимают местоположения от дренированных береговых кромок, где формируются наиболее продуктивные, относительно сомкнутые брусничные и бруснично-разнотравные лиственничники, до пониженных участков с избыточным застойным увлажнением и доминированием в напочвенном покрове сфагновых мхов.

Лиственничники зеленомошные занимают обычно хорошо дренированные межозерные гривы и надпойменные террасы. Продуктивность древостоев в таких условиях характеризуется IV-V классами бонитета. Сомкнутость древесного полога достигает 0,4- 0,6. Возобновление под пологом относительно сомкнутых насаждений обычно ослаблено. Ярус подлеска чаще всего не выражен. В травяно-кустарничковом ярусе в разном соотношении представлены бореальные (Calamagrostis langsdorffii (Link) Trin., Vaccinium vitis-idaea, V. uliginosum, Ledum palustre) и бореально-гипоарктические виды (Arctous erythrocarpa, Carex ensifolia ssp. arctisibirica, Empetrum nigrum и др.).

Наиболее разнообразны по типологической структуре лиственничные редколесья коренных склонов горных хребтов и возвышенностей. Бруснично-лишайниковые редколесья обычно формируются на горных склонах разных экспозиций с маломощными щебенистыми почвами. Древостои V-Vа классов бонитета, разновозрастные. Сомкнутость древесного полога обычно не превышает 0,2-0,4, а запас древесины варьирует от 20 до 60 м³/га. Возобновление ослаблено. Подрост имеет признаки замедленного роста и сильного угнетения. Его количество редко превышает 1,5 тыс.шт./га.

Кустарничково-лишайниковые и кустарничково-моховые группы ассоциаций V-Vб классов бонитета занимают пологие склоны водоразделов и межгорных всхолмлений (табл. 5.14). Древостои также изрежены, преимущественно разновозрастные. Запас древесины не превышает 40-60 м³/га. Естественное возобновление под пологом древостоев без воздействия пожаров затруднено. Количество самосева и подроста в разных типах леса чаще всего не превышает 1,5 тыс.шт./га.

Сфагновые редколесья и редины формируются на плоских невысоких водоразделах, предсклоновых прогибах и на пониженных участках речных долин с застойным увлажнением. Древостои сильно изрежены (0,1- 0,2), Vб класса бонитета. Кривоствольные деревья лиственницы Каяндера имеют хорошо выраженные внешние признаки исключительно замедленного роста. Подрост очень редкий, сильно угнетен. В подлеске встречается береза и несколько видов кустарниковых ив. Травяно-кустарничковый ярус формируют Ledum palustre, Eriophorum vaginatum, а также Carex ssp. Мощность покрова из сфагновых мхов достигает 20-25 см. В таких сообществах многолетняя мерзлота находится практически под моховым покровом.

На западном макросклоне Верхоянского хребта на надпойменных террасах и нижних частях пологих склонов широко распространены багульниково — брусничные и бруснично-зеленомошные лиственничники с подлеском из кедрового стланика, а на средних и верхних частях склонов водоразделов — бруснично — лишайниковые ассоциации с аналогичным подлеском (см. табл. 5.14). Производительность этих насаждений не превышает V-Vа классов бонитета. При обильном развитии подлеска возобновление сильно ослаблено. Отдельные группы разновозрастного и разновысотного подроста с признаками угнетения тяготеют к участкам, не занятым деревьями основного полога и зарослями подлеска.

В составе подлеcка, помимо Pinus pumila (Pall.) Regel, встречаются Duschekia fruticosa, Betula exilis, Juniperus sibirica, Rosa acicularis. Травяно-кустарничковый ярус и мохово-лишайниковый покров характеризуется отчетливо выраженной мозаичностью. В их

видовом составе наряду с бореальными (Vaccinium vitis-idaea, Ledum palustre) присутствуют гипоарктические и арктоальпийские

виды (Salix glauca, Arctous alpina, Dryas punctata и др.). Помимо кустистых лишайников из родов Cladina и Cladonia в сложении лишайникового покрова участвуют виды родов Cetraria и Alectoria. Из зеленых мхов наиболее широко распространены представители родов Pleurozium, Hylocomium, Dicranum, Aulacomnium. Горные редколесья междуречья Яны и Индигирки представлены преимущественно кустарничково- лишайниковой и кустарничково-

Таблица 5.14

Типологическая структура лиственничных лесов и редколесий

Яно-Колымской горной лесорастительной области

№ п/п	Группы типов сообществ	Геоморфологическая приуроченность, почвенные и гидрологические условия. Характер распространения.	Автор описания
1.	Лиственничные редины и редколесья кустарничко-во-лишайниковые	Пологие сухие склоны южных и западных экспозиций на маломощных горных подбурах и щебенистых сухих почвах. Распространены очень широко.	Поздняков, 1975; Щербаков, 1975
2.	Лиственничные редколесья и редины ерниково-моховые	Слабо врезанные в водоразделы долины рек на торфянисто-перегнойных болотных, суглинистых сырых почвах. Встречаются довольно часто.	Васильев, 1956; Поздняков, 1975
3.	Лиственничные редины и редколесья сфагновые	Понижения водоразделов, днища распадков, подножья северных склонов на торфяно-болотных почвах. Встречаются повсеместно, но на ограниченных участках.	Поздняков, 1975; Щербаков, 1975
4.	Лиственничные редколесья толокнянково-лишайниковые	Вершины увалов и мезоповышений на водоразделов с супесчаными свежими почвами. Встречаются изредка.	Поздняков, 1975
5.	Лиственничные редколесья кустарничково-лишайниково-сфагновые	Пологие склоны восточной и северной экспозиций, днища долин рек на мерзлотных перегнойно-глеевых и торфянистых почвах. Распространены достаточно широко.	Бойченко и др., 1995
Окончание таблицы 14
6.	Редколесья и редины бруснично-голубично-мохово-лишайниковые с березой Миддендорфа	Платообразные пространства водоразделов, пологие склоны всех экспозиций на каменисто-щебенисто-глинистых почвах. Широко распространены в горных условиях.	Карпенко, 1958; Щербаков, 1975
7.	Редколесья бруснично-багульниковые моховые с березой Миддендорфа и кедровым стлаником	Пологие склоны северных экспозиций и террас, шлейфы склонов на суглинистых сырых почвах. Распространены достаточно широко.	Поздняков, 1975
8.	Редколесья бруснично-голубичные моховые	Пологие склоны восточных и западных экспо-зиций на таежных палевых поверхностно заболоченных почвах. Встречаются часто.	Поздняков, 1975
9.	Лиственничные леса и редколесья кустарничко-во-зеленомошные	Поверхности надпойменных террас, нижние части склонов на дренированных супесчаных почвах. Встречаются довольно часто.	Поздняков, 1969, 1975
10.	Лиственничные леса разнотравные	Низкая пойма, береговые валы на богатых хорошо дренированных аллювиальных почвах. Встречаются ограниченно.	Науменко, 1969
11.	Лиственничные леса брусничные	Пологие склоны мезоповышений на хорошо дренированных суглинистых и супесчаных влажных почвах. Распространены широко.	Поздняков, 1975
12.	Лиственничные леса и редколесья ольховнико-во-кустарничковые	Пологие склоны всех экспозиций на влажных почвах разного механического состава. Распространены очень широко.	Щербаков, 1975
13.	Лиственничные леса и редколесья багульниково-брусничные	Склоны северных экспозиций на влажных почвах разного механического состава. Распространены очень широко.	Поздняков, 1975
14.	Лиственничные леса и редколесья бруснично-багульниковые моховые	Выровненные водораздельные поверхности на заболоченных суглинистых почвах. Распространены очень широко.	Поздняков, 1975; Щербаков, 1975

моховой группами типов ассоциаций V-Vб классов бонитета. Сомкнутость древесного полога — 0,1-0,3. Запас древесины изменяется от 15 до 50, но чаще не превышает 30-40 м³/га. Возобновление, как правило, сильно ослаблено и варьирует по типам редколесий от 0,5 до 1,5 тыс. шт/га. Подлесок представлен, помимо Pinus pumila, Duschekia fruticosa и Betula exilis, также некоторыми видами кустарниковых ив. В формировании напочвенного покрова участвуют представители гипоарктической, бореальной и арктоальпийской флоры. Наиболее обычны в разном сочетании лишайники родов Cladonia, Cladina и Cetraria, а из мхов — представители родов Pleurozium, Hylocomium, Dicranum и Aulacomnium.

В пределах Индигирской низменности лесная растительность характеризуется, согласно литературным данным (Карпенко, 1958; Поздняков, 1969), тремя основными группами: лишайниково-моховыми, травяно-моховыми и мохово-кустарничковыми редколесьями. Лишайниково-моховые редколесья и редины Vа-Vб классов бонитета с подлеском из душекии, кустарниковой березы и ив господствуют на склонах и вершинах всхолмлений (см. табл. 5.14). Травяно — моховые и мохово-кустарничковые сообщества Vб класса бонитета с сомкнутостью полога 0,1-0,2 распространены по пониженным элементам рельефа, примыкая к озерно-болотным комплексам. Приречные относительно сомкнутые (0,3-0,5) лиственничники Vа класса бонитета встречаются узкими полосами вдоль наиболее крупных рек. А.М. Бойченко с соавторами (1995) для Приморской денудационно-аккумулятивной равнины выделяет пять типов редколесий: кустарничково — лишайниково — моховые, кустарничково-лишайниковые, цетрариево — птилидиевые, птилидиево — цетрариевые и влагалищно — пушицево — моховые, отмечая, что наиболее распространенным является первый. Подлесок в этом регионе представлен Duschekia fruticosa, Betula exilis и некоторыми гипоарктическими видами рода Salix. В напочвенном покрове обычны Ledum palustre, Vaccinium vitis-idaea, Arctous alpina, Vaccinium uliginosum, Cassiope tetragona, Dryas punctata. Моховой покров представлен преимущественно Aulacomnium turgidum, Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Dicranum congestum Brid., реже — видами рода Sphagnum L. Лишайниковые синузии слагают Cetraria cucullata (Bellardi) Ach., Alectoria ochroleuca (Hoffm.) Massal., а также обычные для северных редколесий Сибири представители родов Cladina и Cladonia.

На территории Магаданской области З.М. Науменко (1969) выделяет несколько комплексов лесорастительных условий, предопределяющих продуктивность и хозяйственную значимость лиственничных лесов и редколесий, а также их типологическую структуру. Наиболее производительные древостои I-III классов бонитета приурочены к прирусловым пойменным участкам рек. Здесь она выделяет четыре наиболее распространенные группы типов лиственничных лесов: хвощевую, вейниковую, грушанковую и подлесочную (см. табл. 5.14). В совокупности они объединяют 11 типов леса, запасы древесины в которых варьируют от 240 до 410 м³/га. Сомкнутость древесного полога в возрасте спелости достигает 0,7-0,8.

На первых надпойменных террасах с глубоким залеганием уровня многолетней мерзлоты и супесчаными почвами формируются лиственничники бруснично-зеленомошные III-IV классов бонитета. С повышением уровня террас и переходом на коренные склоны водоразделов сомкнутые лиственничные леса переходят в кустарничково-зеленомошные и кустарничково-лишайниковые редколесья, а затем редины V-Vб классов бонитета. Запасы древесины снижаются, соответственно, до 30-60 м³/га. Естественное возобновление под пологом сомкнутых древостоев и редколесий также ослаблено. Количество подроста не зависит от типа леса и варьирует в значительном диапазоне, но обычно не превышает 1,5-2,0 тыс.шт./га. В редколесьях, формирующих основной фон лесного покрова, в качестве подлесочных пород выступают кедровый стланик, который повсеместно в пределах Яно-Колымской горной страны образует верхнюю границу распространения древесной растительности, а также душекия, кустарниковые березы и ивы.

В травяно-кустарничковом ярусе лиственничных редколесий в разном сочетании участвуют Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium uliginosum, Ledum palustre, Еmpetrum nigrum, Cassiope tetragona, виды Dryas и др. Мохово-лишайниковый покров формируют различные представители родов Cladina, Cetraria, Alectoria, Dactilina, Pleurozium, Aulacomnium, Ptilidium.

Пожалуй, наиболее полная информация о типологической структуре лесных растительных сообществ крайнего Северо-Востока азиатского материка, где лиственница Каяндера достигает предела своего распространения, содержится лишь в статье Л.Н. Тюлиной (1936) и обобщающей работе В.Н. Васильева (1956). В бассейне р. Анадырь он выделяет типичную лиственничную лесотундру, долинные лиственничники и лиственничники по водоразделам. Лесотундровые группировки формируются по холмам и предгорьям, сменяя расположенные по вершинам заросли кедрового стланика. По существу, физиономически они схожи с криволесьями лиственницы Каяндера у верхнего предела распространения в условиях Яно-Колымского междуречья. В кустарничково-осоковых ассоциациях верховьев р. Анадырь в возрасте 160 лет лиственница имеет высоту 9,6 м, а диаметр самых крупных деревьев не превышает 14 см.

Пойменные насаждения простираются вдоль рек прерывистой полосой шириной от 30 до 200 м, образуя наиболее производительные лиственничники IV-V классов бонитета со средними запасами до 150 м³/га. По мере удаления от поймы к террасам и ухудшения лесорастительных условий В.Н. Васильев (1956) выделяет семь типов долинных ассоциаций. Основными из них являются лиственничники с участием тополя кедровостланиково — злаково — грушанковые, кедровостланиково-грушанковые, ивово-голубичные, вейниковые и ольховниково-вейниковые, ерниково-голубичные, ивовые и осоковые. По вершинам и верхним частям крутых склонов водоразделов ниже пояса зарослей кедрового стланика формируются кедровостланиково — лишайниковые и ольховниковые лиственничники, переходящие на плоско вогнутых склонах и седловинах в лиственничники березово-ерниковые и пушицевые, а в нижних частях пологих склонов — в осоковые лиственничники (Тюлина, 1936). Обособленно расположены лиственничники кедровостланиково-сфагновые, приуроченные к крутым северным склонам невысоких гор.

В составе подлеска относительно сомкнутых лиственничных лесов и редколесий Чукотского автономного округа широко представлены Pinus pumila, Salix pulchra, S. hastata, S.oblongifolia Trautv. et Mey, Betula Middendorffii Trautv. et Mey, Duschekia fruticosa, Rosa acicularis. В структуре травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового покрова обычны в разном сочетании Calamagrostis langsdorfii, Pyrola incarnata (DC.) Freyn, Carex accrescens Ohwi, C. lugens H.T. Holm, Eriophorum vaginatum, Vaccinium uliginosum, Vaccinium vitis-idaea, а также типичные для редколесий Крайнего Севера представители родов Cladina, Cetraria, Cladonia, а из мхов — Aulacomnium, Pleurozium, Dicranum, Hylocomium, Ptilidium и Sphagnum.

Таким образом, северное положение, суровые природно-климатические условия предопределяют невысокое разнообразие формационной и типологической структуры лесов и редколесий мерзлотной зоны. Абсолютными доминантами древостоев являются лиственницы: сибирская, Чекановского, Гмелина и Каяндера, замещающие друг друга при продвижении с запада на восток. В Западно-Сибирской области и на западе Средне-Сибирской отмечено значительное участие ели в составе древостоев. Восточнее эта древесная порода участвует лишь в виде примеси, а за Верхоянским хребтом она практически не встречается. Береза также не играет заметной роли в формировании типологического спектра лесного растительного покрова криолитозоны Сибири.

По площади повсеместно преобладают кустарничково-лишайниковые и кустарничково-моховые (иногда с подлеском из душекии, кустарниковых берез, ив и кедрового стланика) лиственничные редколесья и редкостойные леса, формирующие в зависимости от условий различные по составу и протяженности топо-экологические ряды сообществ. В направлении на северо-восток участие в составе лесной растительности лиственничных редколесий с моховым покровом уменьшается, доля лишайниковых редколесий соответственно увеличивается.

В долинах рек распространены кустарничково-зеленомошные и травяно-зеленомошные, по заболоченным элементам рельефа — сфагновые и ерниково-сфагновые группы ассоциаций. В распределении растительных сообществ Средне-Сибирской плоскогорной и Яно-Колымской горной лесорастительных областей, занятых соответственно ареалами лиственниц Гмелина и Каяндера, хорошо выражена высотная поясность.

В структуре нижних ярусов лесной растительности высоких широт Сибири повсеместно наблюдается своеобразное сочетание элементов лесной и тундровой флоры, преобладание в видовом составе кустарниковых и кустарничковых жизненных форм растений. Характерным также является наличие ярко выраженной мозаичности в структуре напочвенного покрова, обусловленной особенностями мерзлотного микрорельефа, а, следовательно, и распределения ресурсов тепла, влаги и элементов минерального питания по площади.

Естественно, охарактеризованные группы типов лесов и редколесий не охватывают всего биологического разнообразия лесных экосистем криолитозоны. Тем не менее, приведенные материалы представляют первую попытку систематизации накопленных научных данных и на ее основе иллюстрации типологического своеобразия лесного покрова высоких широт Евразии, которое, несомненно, должно учитываться при организации лесохозяйственной деятельности.