Лекции для студентов

Мерзлотное лесоводство: лесообразовательный процесс — Естественное возобновление лесов и редколесий

Естественное возобновление лесов и редколесий

Знание закономерностей и региональных особенностей естественного возобновления лесов и редколесий высоких широт важно как для понимания основных направлений и тенденций лесообразовательного процесса, оценки устойчивости лесных экосистем на пределе распространения древесной растительности, так и для разработки региональных требований к организации и ведению лесного хозяйства на Крайнем Севере.

Сведения о реализации возобновительного потенциала основных лесообразующих пород мерзлотной зоны, которые содержатся как в ранних ( Толмачев, 1931; Тюлина, 1937; Сочава, 1957 и др.), так и в более поздних геоботанических работах (Галактионова, 1962; Мироненко, 1967, 1970; Водопьянова, 1976 а; Крючков, 1987 и др.), свидетельствуют, что естественное возобновление оценивается авторами как «недостаточное», «ослабленное», «неудовлетворительное», «разреженное» или «редкое».

Несмотря на отсутствие количественных характеристик, упомянутые работы, тем не менее, дают некоторое общее представление о характере лесовозобновления в мерзлотной зоне и позволяют заключить, что этот процесс сильно ослаблен и дифференцирован у разных видов древесных пород, особенно на пределе их ареалов.

Данный вывод вполне подтверждается результатами немногочисленных, но специально выполненных исследований по изучению естественного возобновления в отдельных районах Крайнего Севера (Норин, 1956; 1958; Поздняков, 1962, 1968, 1975; Щербаков, 1971, 1975, 1992; Чугунова, 1971; Кнорре, 1975; Степанов, 1985; Абаимов и др., 1990, 1997 а).

Высказываются разные мнения относительно причин ослабленного или неудовлетворительного возобновления хвойных на севере. Одни исследователи считают, что основным лимитирующим фактором является естественная репродукция — редкая повторяемость семенных лет и низкое качество семян. Другие авторы отмечают регулярное плодоношение хвойных на Севере и достаточно высокое качество семян, но подчеркивают определяющую роль корневой конкуренции.

Так например, Л.Н. Тюлина (1937), характеризуя лесную растительность в низовьях р. Хатанга и в урочище «Ары — Мас», разделяет вывод А.И. Толмачева (1931) относительно деградации приенисейского редколесья из лиственницы сибирской. В качестве аргумента она приводит «... обилие отмерших и отмирающих деревьев... и чрезвычайную бедность в отношении молодняка лиственницы» (с. 154). В то же время, при описании редколесий из лиственницы даурской (Гмелина) она отмечает, что в этих ассоциациях «... имеется прямой подрост, вполне обеспечивающий дальнейшее существование... При этом по внешнему виду молодняка не только нельзя сделать заключение об его отмирании, но, напротив, он выглядит лучше чем деревья господствующего полога, а за последние годы замечается прогрессивное увеличение его прироста в высоту» (с. 91).

Согласно данным Л.К. Позднякова (1969), в Якутии, у северной границы распространения лиственницы даурской (Каяндера), масса 1000 шт семян составляет 1,1 — 2,9 г., их урожайность достигает 20-30 кг/га, а техническая всхожесть — 55%. По наблюдениям Б.А. Тихомирова (1962), в районе Хатанги , на Таймыре, у лиственницы Гмелина часто образуется большое количество шишек, но семена в них нередко полностью невсхожи.

В окрестностях Норильска в насаждениях лиственницы сибирской масса 1000 семян изменяется от 2,3 до 6,8 г, энергия прорастания — от 7,6 до 16,6%, а абсолютная всхожесть варьирует от 39 до 70% (Дроздов, Угаров, 1988). Вылет созревших семян здесь происходит во второй половине августа.

Оценивая плодоношение лиственницы даурской (Гмелина) в горах Путорана, О.Н. Мироненко (1969) констатирует, что в благоприятные по условиям вегетационного периода годы количество сформировавшихся семян в 1964-1966 гг. составляло лишь 20-40% от их общей численности. При этом выявлено, что в различных лесорастительных условиях характер плодоношения достаточно дифференцирован. На склонах разных экспозиций количество обильно плодоносящих деревьев (более 1500 шишек) не превышает 2,2%, в то время как в озерных котловинах и на надпойменных террасах их в 5-6 раз больше.

Весьма различна по отдельным районам Севера Сибири и периодичность плодоношения лиственницы. По наблюдениям в северо-западной Якутии, обильные урожаи семян лиственницы даурской (Гмелина) повторяются с периодичностью раз в 5-6 лет (Поздняков, 1969). Примерно с такой же регулярностью урожайные годы отмечаются для этого вида и в юго-западной Якутии (Карпель, Медведева, 1977). По нашим данным, в центральной и северной Эвенкии за 1989-1998 гг. лишь в 1994 году наблюдалось обильное плодоношение лиственницы Гмелина, хотя незначительные урожаи повторялись почти ежегодно. Сведения о периодичности плодоношения лиственницы сибирской в условиях северной и восточной окраин ареала практически отсутствуют. По косвенным признакам — количеству сохранившихся на деревьях шишек урожаев разных лет — можно предположить, что обильное плодоношение здесь наблюдается раз в 5-7 лет. В целом, приведенные материалы свидетельствуют о вполне удовлетворительной обеспеченности лесных сообществ высоких широт семенами и достаточно высоком их качестве.

Вероятно наиболее правомерно, наряду с биологическими особенностями видов — эдификаторов, проявляющимися в их адаптивных реакциях к условиям среды, а также в специфике плодоношения (Дылис, 1961; Егоров, 1961; Поздняков, 1962; Карпель, 1970, 1971, 1974; Бобров, 1972; Карпель, Медведева, 1977; Абаимов, Коропачинский, 1984 и др.), учитывать и то огромное влияние, которое оказывает в мерзлотной зоне травяно-кустарничковый ярус, моховой и лишайниковый покров, подлесок и материнский древостой на появление и жизнедеятельность всходов, дальнейшее развитие самосева и подроста в насаждениях, на вырубках и гарях ( Норин, 1956, 1958; Поздняков, 1958, 1975; Виппер, 1964, 1973; и др.).

О целесообразности такого подхода в оценке естественного возобновления лесов и редколесий, говорят как экспериментальные данные, иллюстрирующие характер развития всходов при различных вариантах специальных опытов (Норин, 1958; Виппер, 1973; Поздняков, 1975), так и отмечаемое многими исследователями успешное, в большинстве случаев, возобновление на гарях в зоне многолетней мерзлоты (Исаев, Уткин, 1963; Матвеев, Абаимов, 1980, 1985; Матвеев, 1988, 1990, 1992; Цветков, 1996 и др.). В первом случае убедительно показано, что снижение корневой конкуренции благоприятно отражается на росте молодого поколения леса. А второе является совокупным результатом огневой минерализации и тепловой мелиорации мерзлотных почв ( Матвеев, 1984; Тарабукина, Саввинов, 1990 и др.), а также следствием ослабления корневой конкуренции за минеральное питание и влагу, в ограниченном мерзлотой деятельном горизонте почвы по причине послепожарного отпада значительной части деревьев, гибели подроста и подлеска.

Несмотря на наличие целого ряда общих черт (низкая продуктивность и сомкнутость древесного полога, редкостойность, ослабленный рост деревьев, высокая сомкнутость корневых систем) проиллюстрированных ранее, притундровые и северотаежные леса и редколесья мерзлотной зоны Сибири, по мере продвижения с запада на восток и нарастания континентальности климата, не только существенно изменяются по породному составу, структуре и строению нижних ярусов, проявлению мерзлотных процессов, но и по характеру реализации возобновительного потенциала. Поэтому представляется целесообразным изложение материала по характеристике естественного возобновления представить по отдельным регионам, отличающимся друг от друга природно-климатическими и лесорастительными условиями, а также видовой принадлежностью эдификаторов, сосредоточив внимание на наименее изученных районах мерзлотной зоны.