Некоторые результаты исследования горных лиственничных лесов бассейна Верхней Лемвы в 1999-2000 гг. - Экология - Скачать бесплатно
ДОКЛАД УЧАСТНИКА КОНКУРСА «ЮНОСТЬ НАУКИ»
Г. ОБНИНСК. 25-30 МАРТА 2001 ГОДА.
СЕКЦИЯ «ЭКОЛОГИЯ»
«НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОРНЫХ ЛИСТВЕНИЧНЫХ ЛЕСОВ БАССЕЙНА
ВЕРХНЕЙ ЛЕМВЫ В 1999-2000 ГОДАХ».
КОВАЛЬСКАЯ КРИСТИНА ВИКТОРОВНА
ДЕТСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР «ПОЛЯРНЫЙ УРАЛ»
ГОРОД ИНТА, РЕСПУБЛИКА КОМИ.
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ МАЛАФЕЕВ А.И.
Содержание
Доклад…………………………………………………………………..3
Картосхема…………………………………………………………….10
Приложения-таблицы…..……………………………………………..11
Список литературы……………………………………………………..14
Бассейн верхней Лемвы расположен на стыке Полярного и Приполярного
Урала. Он занимает горную часть западного мегасклона Урала и примыкающую к
нему с запада увалистую полосу общей площадью 1680 кв. км. Горная часть
представлена западным склоном Народо-Итьинского хребта и его отрогами (460
кв.км.). Средняя высота хребта 1100-1200м., высшая точка г. Лемва-Из
(1421м.) Для нее характерен среднегорный рельеф с альпийскими формами и
практически полным отсутствием растительности (пояс гольцов). Единственные
растения; уживающиеся здесь – накипные и корковые лишайники.
Примыкающая к Народо-Итьинскому хребту волнисто-увалистая полоса и
плосковершинные низкогорья заняты различными типами тундр и горными лесами.
Высоты в пределах исследуемой части бассейна: увалов и хребтов 350-750м.
над уровнем моря; речных долин от 200 до 400 м.
Бассейн расположен в суровых климатических условиях, примыкает с
востока к расположенной на этой же широте подзоне крайне-северной тайги.
Ввиду своей труднодоступности край малопосещаем и слабо изучен в
биологическом отношении. Особенно это касается увалистой полосы, где и
расположены практически все леса верхней Лемвы. К труднодоступности,
сдерживавшей до конца 90 годов антропогенное воздействие, смело можно
добавить труднопроходимость лесов. Практически все они ерниковые,
произрастают на сильно пересеченной местности, нет даже троп (кроме
звериных). Все стало меняться в худшую для природы сторону с началом
промышленного освоения верхней Лемвы и строительством дороги постоянного
пользования. Такая дорога, по нашему убеждению, станет «дорогой подскока»
для других горнорудных предприятий. Край богат месторождениям различных
полезных ископаемых, его освоение неизбежно. Наша цель – по возможности
минимизировать причиняемый природе ущерб. Изучить, пока не поздно,
совершенно нетронутый уголок первозданной природы. Исходя из этой цели мы
поставили себе задачу – исследовать леса, их многообразие, и с результатами
их обработки и анализа настаивать на создании новых охраняемых территорий.
Хотя практически все леса верхней Лемвы по категории защитности
относятся к группе лесов специального целевого назначения, куда включены
леса Национального парка, заказников и памятников природы, а также входят в
состав водоохранных зон вдоль рек, этого на сегодняшний день явно
недостаточно. В бассейне верхней Лемвы существует два лесных памятника
природы «Лиственичное» 120 га и «Парнока – Ю» 15 га. По нашим подсчетам
леса верхней Лемвы занимают 40% увалистой полосы или 490 км.кв (49000 га),
т.е. на долю этих памятников приходятся всего 0,0025% от общей лесопокрытой
площади.
Мы понимаем, что одним повышением статуса охраны леса не уберечь от
браконьерства или хищнических промыслов. Но с границами вновь созданных
охраняемых территорий вынуждены будут считаться те, кто усиленно внедряется
в бассейн верхней Лемвы с целью промышленного освоения. Строители дороги,
например, проведут её в обход.
Вторая задача, которую мы поставили перед началом исследований в 1999
году – посещение памятников природы «Лиственичное» и «Парнока – Ю» с целью
фиксации изменений произошедших за 26 лет после их первоначального изучения
и выделения в 1973 году (Н.И. Непомилуева).
Третья задача – возможно полное изучение лесов по составу пород, их
типов – возникла при изучении карт растительности и ландшафтной карты
(Атлас Коми АССР, 1964г; Историко-культурный атлас РК 1997г). Нам
показалось странным полное преобладание горных елово-пихтовых лесов
увалистой полосы и слишком малая по площади территория, занятая
лиственичными лесами, обозначенная на всех картах.
Забегая вперед, скажем: лиственничники в бассейне верхней Лемвы
особенно в её долине, явно преобладают. А вот пихты за два года не
встретили ни одной. На всей лесопокрытой площади на долю лиственичников и
лесов, где она главная лесообразующая порода, приходится примерно 60-65%.
Леса занимают склоны и вершины невысоких увалов, долины рек. Примерно
треть лесной площади приходится на редколесья; в основном, лиственничные и
редины.
В бассейне отчетливо выражена вертикальная поясность. Высота верхней
границы леса варьирует в значительных пределах: от 280-290 м. до 500.
Основные причины таких различий – климатообразуюие факторы и экспозиция
склона. На склонах увалов западной экспозиции, открытых преобладающему
переносу атлантических масс, граница наименьшая, что особенно четко
обозначается на самых западных увалах, не находящихся в ветровой тени
подобных возвышений (увалы левобережья). Восточные склоны увалов и хребтов,
склоны иной экспозиции, расположенные в ветровой тени возвышений, имеют
наивысшую границу леса. За редким исключением верхняя граница леса
представлена лиственницей сибирской. Причем верхние по склону участки –
редколесья и низколесья, переходящие в горную тундру с отдельно стоящими
лиственицами высотой 1-4 м. Изредка ее составляют низкорослые насаждения
березы извилистой, еще реже – ель сибирская (в западной части бассейна).
Леса бассейна не составляют единого целого, они рассредоточены по
массивам и островкам, протягиваются лентами по речным долинам, межгорным
впадинам, прерываясь участками тундр, лугов и ивняковых зарослей, ложбинами
стока; реже – заболоченными участками (у подножья западного склона Тисва-
Иза).
Преобладающей породой в лесах верхней Лемвы, безусловно, является
лиственница сибирская (Laux sibiria). Ель также обычна, но встречается
реже. Она присутствует в виде примеси в литвенничниках, обе породы образуют
смешанные насаждения с преобладанием одной из них. Чистые ельники более
присущи долинам правых притоков Лемвы – М.Хайме и Парнока-Ю. В правобережье
последней, кроме ели, обычна берёза пушистая, отмеченная в долине Лемвы
лишь местами. Для березы этого района бассейна характерны небольшие (6-11м)
высоты и групповой подрост. Всего за два сезона описано 66 лесных
фитоценозов с разной степенью подробности. Табл1. Лиственничных (чистых или
с полным преобладанием этой породы – 37, из них редколесий 13; елово-
лиственничных лесов с незначительным преобладанием одной из пород – 10;
ельников – 13, березовых и елово-берёзовых лесов 8. Замечено снижение в
составе древостоя роли лиственницы по мере удаления от Лемвы к востоку.
Общим для всех лесов в бассейне является обилие ерника – карликовой
берёзки, имеющей в этой части Урала широчайшее распространение как в лесах,
так и в тундрах. Высота ерника от 0,2-0,3 м до 1,0-1,3м; обилие по шкале
Друде до 4-5, а в лесных прогалах до 6.
Из 37 описаний лиственничных лесов и редколесий самым распространенным
оказался ерниковый – кустарничково-моховой. Из кустарничков чаще всего были
голубика, водяника, черника, гораздо реже брусника. Мхи зелёные, реже
встречались долгомошные и сфагновые. На втором месте лиственничники
ерниковые моховые – 8 описаний; ерниковые зеленомошно-лишайниковые – 5;
крупнотравные –4, травянисто-кустарничково-моховые –2, зеленомошно-
сфагновые – 2,ерниковые кустарничково-зеленомошные – 1 описание. Также один
раз был описан уникальный, на наш взгляд тип лиственничника где роль ерника
взял на себя можжевельник сибирский с обилием 5, а кустарнички представлены
одним видом, не встречавшимся в таком изобилии больше нигде -–ивой
сетчатой. (лев. берег р.Лемвы, 0,8 км выше устья р. Хасырей-Шор).
В елово-лиственичных лесах самым распространенным типом был ерниковый
травянисто-зеленомошный – 6 описаний из 10; ерниковых кустраничково-
зеленомошных – 3; один – травянисто-зеленомошно-лишайниковый.
Среди ельников нет заметного преобладания какого либо типа леса:
кустарничково-моховых – 3, столько же крупнотравных, которые впервые были
описаны в 2000г. в долине р. Парнока-Ю, а в долине Лемвы не встречались.
Ерниковый трав-кустарничк., ерниковый-зеленомошный. По 2 опис; травян.-
зелен – 1
В березовых и елово-березовых лесах с преобладаничем последней
одинаково представительство ерниковых кустарничково-зеленомошных и
ерниковых зеленомошно-лишайниковых – по 4 описания.
Сомкнутость крон лиственничников от 0,4 до 0,6; лишь в одном описании
(лиственничник крупнотравный, зап. склон хр.Ольховникового, бассейн р.
Парнока-Ю) отмечена максимальная для бассейна сомкнутость 0,7. В
редколесьях она составляла 0,2-0,3. Разреженность лиственничных лесов
обусловлена не столько малым количество стволов, сколько слабым развитием
кроны: при измерении проекции кроны отдельных деревьев по сторонам
горизонта редко наблюдалось ответвление от ствола более 1,5-1,7 м. Гораздо
чаще этот показатель составлял 0,9-1,1м. без особых различий от ориентации
с-ю или з-в. Исключение составил лиственничник «Тавротский», где
господствующие, особенно зимой, местные ветры юго-западных румбов
способствовали большей густоте кроны с северо-восточной части. Под влиянием
тех же ветров от трети до половины стволов лиственниц или их вершины
искривлены в северном или северо-восточном направлении. Очень заметно в
лесах, а еще сильнее в редколесьях групповое произрастание лиственниц. В
том же «Тавротском» при средней сомкнутости 0,4 в компактных группах
сомкнутость достигает 0,6-0,7.
Высоты лиственниц, их диаметры, изменяются в значительных пределах и
зависят от многих факторов: абсолютной высоты, экспозиции склона и его
крутизны, климатических особенностей, присущих для данной местности,
характера подстилающих пород, почвы и т.п. Наиболее благоприятные, по
нашему мнению, склоны юго-восточной экспозиции имеющие уклон от 2 до 10
градусов, и обладающие почвами сформировавшимися на горных породах
карбонатного состава (известняках, мергелях, доломитах). Здесь же богатый
видовой состав подлеска, кустарничков, травянистых растений, Достаточно
назвать состав подлеска юго-восточной окраины «Тавротского»: береза
приземистая, жимолость Палласа, спирея средняя, кизильники одноцветковый и
черноплодный, можжевельник сибирский, красная смородина, шиповний иглистый,
три вида ивы, рябина Городкова. Из кустарничков кроме обычных водяники,
голубики, черники, бурсники и толокнянки встречаются растения из «Красной
книги» РК – луазелерия лежачая, филлодоце голубая, тимьян (чабрец) Талиева.
Средние высоты в расположенных на высотах 280-300 м. над уровнем моря
массивах 15-17 м.; в отдельных 18-20 м. Максимальная измеренная высота
лиственницы составила (оценка) 26 м. (Диаметры и высоты даны в табл. 3).
Выше по склонам увалов и на невысоких (до 400м) плоских вершинах
средние высоты значительно меньше – 9-12(15) м. У верхней границы леса,
вернее редколесья, средние высоты 2-7(9) м. Еще низкорослее лиственницы,
стоящие одиночно в горных тундрах – 1-3 м. На вершине хребта Тисва –
Измерены несколько таких деревьев, растущих на высоте 550-560м. Их высота
составила 0,6 – 1,4м.
В елово-лиственничных, а особенно в чистых еловых лесах, сомкнутость
крон значительно выше, и колеблется от 0,5 до 0,8. Как исключение была
отмечена (без описания) сомкнутость крон 0,9 по правому берегу Лемвы в 5
км. ниже устья р.Таврота-Шор (1999г). Аналогична густота березово-еловых
лесов, для которых, как и для лиственничников, характерен групповой
древостой. Наиболее продуктивным и богатым на виды оказался ельник
крупнотравный кисличный лесного памятника природы «Парнока-Ю». Но и здесь
древостой слагается отдельными группами, что затрудняло выбор места для
пробной площади.
При исследованиях был использован маршрутно-реконосцировочный метод.
Он сочетался с таксационным изучением древостоя по общепринятой методике
(Третьяков и другие, 1952г). При работе на пробных площадях применялся
также общепринятый метод (Анучин, 1977г).
Всего за два года было отбито 5 пробных площадей; из них 3 в
лиственничниках, две в ельниках. Размеры пробных площадей 20х25 и 25х40
метров (0,05 и 0,1 га соответственно) Для маркировки сторон пробных
площадей использовался волчатник – толстая рыболовная леска с привязанными
через каждые 40-50 см флажками красного цвета. Разметка сторон,
ориентированных по направлениям север-юг и запад-восток производилась с
помощью жидкостного компаса и рулеток длинной 30 и 50 м. При малой
сомкнутости крон сама разметка трудностей не составляла: невязка никогда не
превышала 0,3-0,5 м. Азимуты брались магнитные, без поправки на магнитное
склонение (+220). Пересчет производился по частям пробной площади,
разделенной тем же волчатником и рулетками. Измерялись все живые деревья,
сухостой, валеж и подрост. У деревьев замеру подлежали диаметр на высоте
1,3 м и у корневой шейки. Высоты оценивались глазомерно; после спила
модельных деревьев оценки сопоставлялись с действительной высотой. Ошибки
при оценке высоты были не более 0,5м. На пробных площадях, отбитых в 2000
году, делались почвенные разрезы и брались образцы почв. Делалось детальное
геоботаническое описанией, в гребарий брались неизвестные и
трудноопределяемые виды (злаки, осоки, ивы, астровые и др.) Взяты, но пока
не определны, мхи и лишайники.
Наибольший интерес вызвал у нас лиственничный массив, протянувшийся
вдоль левого берега р. Лемвы и от устья р. Таврота-Шор вниз по течению реки
на 6 км. Ширина его от 1,5 до 2,0 км средней части; к северу он
выклинивается узкой (500-600м) полосой и прерывается ерниковыми тундрами.
Площадь массива свыше 600 га. Это самый крупный из виденных нами
лиственничников. Уже в 1999 году вдоль массива (по его восточной окраине),
а затем и по южной было сделано несколько описаний. Была отбита пробная
площадь (№2). Массив занимает почти целиком невысокий (400м) увал, склоны
которого пологие (2-6 градусов). Лес разрежен; средняя сомкнутость крон не
превышает 0,4-0,5; местами это настоящее редколесье. Обратил на себя
внимание массив, названный «Тавротским» следующими фактами: обилием валежа,
большой высотой деревьев и практически полным отсутствием подроста
лиственницы при обилии группового подроста ели. Кроны деревьев начинаются с
высоты 10-14м., развиты слабо. Очень многие стволы у основания находятся на
своеобразных «пьедесталах» диаметром метр и менее и высотой 20-50 см.
Причина образования таких «пьедесталов» нам неясна; возможно это проявления
процессов солифлюкции.
Пробная площадь имела размер 20х25м. (таблица 3). Тип лиса –
лиственничник ерниковый травянисто-кустарничково-зеленомошный; небольшая
часть пробы (ЮВ угол) была занята слабо выраженной ложбиной стока
разнотравно-кустарничковой. Расположена площадь на склоне восточной
экспозиции, уклон 2-3 градуса в долину Лемвы, до которой около 1 км., а до
южной кромки массива свыше 400м. Средняя высота 15 измеренных лиственниц
составила 21,9 м. Общая сомкнутость крон 0,4. Число стволов 30, из них 7
сухостой. В пересчете на 1 га 600 стволов – очень немного. Кроме того, на
пробе находилось 10 единиц валежа разной степени свежести. Длинна самых
длинных валёжин 19.7, 17.9, 17.3 м. Кроме того, на площади целиком
находилось 4 единицы валежа, пни которых располагались вне пробы.
Направление падения стволов – вдоль склона или под небольшим углом к нему,
что соответствует направлению господствующих местных ветров южных румбов.
Как уже указывалось выше, по причине постоянно дующих ветров этих
напрвлений, значительная часть стволов или верхушек лиственниц наклонены к
северу или северо-востоку.
Стволы малосбежистые, до 2/3 своей высоты ровные. При среднем диаметре
28-34 см (преобладающие ступени) и высоте свыше 20 м. делевья выглядели
стройными. Сам лиственничный массив очень живописен. Особую неповторимость
ему придают те самые изонутые стволы и верхушки. Ни одной единицы подроста
на площади не оказалось. Вне пробы были взяты на возраст спилы елового
подроста, росшего группой в 20 метрах выше по склону (высотой 2,79 м и 1,91
м). Там же на ход роста взят молодняк ели высотой 6,40 м (60 лет).
На самой пробе на ход роста была взята лиственница высотой 21,5 метра
и диаметром на высоте 1,3 м 28.5 см. Спил у корневой шейки диаметром 30 см
оказался пораженным сердцевинной гнилья в самом ядре. Гниль успела
распространиться и на спил 1,3м. диаметром ровно 1 см. Подсчет годичных
колец (слоев) до гнили дал возраст 211 лет. С учетом того, что в ближайшие
к гнили годы модельная лиственица росла хорошо и ровно (прирост по радиусу
10 мм.) возраст спила был определн нами в 220 лет, а возраст спила у
корневой шейки (учитывая темпы прироста) в 246±5 лет. Исходя из этого
возраста среднегодовой прирост модельной лиственницы составил 8,34 см/год в
высоту, а в диаметре 0,80 мм/год. Для лиственницы, самого быстрорастущего
хвойного дерева наших широт, совсем немного. А у ели высотой 6,40 м.
показатели прироста значительно выше: в высоты 10,7 см/год, в диаметре 1,82
мм/год. Проанализировав ход роста лиственницы на пробной площади, её
перестойность (возраст, наличие сердцевинной гнили), обилие сухостоя и
валежа (на 23 живых дерева пробной площади 7 единиц сухостоя и 145 валежа),
отсутствие не только на площади, но и во всей южной части «Тавротского»
молодняка и подроста лиственницы и обилие такового у ели, мы пришли к
выводу – в «Тавротском» происходит природная сукцессия. Лиственничник
уступает место либо еловому либо лиственнично-еловому лесу. Массив
нуждается в многолетнем наблюдении.
С результатами исследований мы обратились в Департамент по охране
окружающей среды Республики Коми с ходатайством об образовании нового
лесного памятника природы – лиственичника «Тавротского» площадью 600
гектаров. Наши материалы были переданы на экспертизу в институт биологии
Коми НЦ УрО РАН. Вот выдержка проводившего экспертизу сотрудника института:
«Лиственничный массив Тавротский» – леса отнесены к I группе притундровых
лесов, в которых запрещена производственная деятельность, т.е. территория
имеет охраняемый статус».
Нам это было известно и раньше. Только принадлежность лесов к I группе
не помешала одной из геологоразведовательных партий (ныне
перебазировавшейся в другое место) устроить на окраине «Тавротского»
настоящую лесосеку. Вряд ли они решились бы на это, зная, что «Тавротский»
- охраняемая природная территория.
Исследования 2000 года позволили нам вернуться к «Тавротскому»,
арсширить познания о нем. Отбита еще одна пробная площадь (25х40 м.)
примерно в 1,2 км западнее первой; сделаны несколько описаний лесных
фитоценозов в различных частях массива, а не только в его южной части.
Наблюдали следующее: в центральной части «Тавротского», особенно у его
западной окраины, лиственничники чередуются с молодыми еловыми лесами.
Причем ельники занимают не менее 1/4 -1/3 массива. Вполне возможно, процесс
сукцессии, наблюдаемый нами по краям массива, уже произошёл в центральной
его части. Лиственничник заслуживает более детального исследования. Считаем
целесообразным отбивку одной большой (50х50м) и 2-3 меньших по размеру
(25х40м) пробных площадей, хорошо закрепленных на местности и привязанных к
заметным ориентирам. Необходимо пронумеровать все деревья и налблюдать их в
течении 10-15 лет, а может и более. А повысить статус охраняемости
«Тавротскому» надо непременно. С учетом происходящей сукцессии, обилия
видов из «Красной книги» РК в самом массиве и по его краям (родиола
розовая, дриады восьмилепестная и точечная, кизильники черноплодный и
одноцветковый, «курильский чай», луазелерия лежачая, филлодоце голубая,
качим уральский, копеечник арктический, синюха северная, папоротнички
костенец зеленый, вудсия гладкая и др.) «Тавротский» заслуживает названия
лесного заказника.
Сопоставление модельных лиственниц, спиленных в 1999 и 2000 годах дает
картину полной аналогии. (Таблица 4). Разница в высоте всего I м. (21,5 и
29,5м); диаметры на высоте 1,3 м 28,5 и 23,8м. Модель 2000 года точно так
же поражена сердцевинной гнилью. Возраст её определен нами в 251 год ±5
лет. Очень близкими оказались прирост по высоте (8,34 и 8,27 см/год) и в
диаметре (0,80 и 0,83 мм/год).
Подводя промежуточный итог двух из пяти лет исследований верхней
Лемвы, мы пришли к следующим выводам:
- горные леса бассейна малоисследованы;
- они своеобразны по составу пород (лиственница, ель, береза
пушистая) и значительно отличаются от расположенных несколько к югу
елово-пихтовых лесов бассейна реки Кожим, входящих в состав
Национального парка «Югыд Ва»;
- леса в преддверии интенсивного промышленного освоения верхней Лемвы
нуждаются в усилении статуса охраны;
- за повышение статуса охраны лиственничного массива «Тавротский» мы
высказываем следующие аргументы: в массиве происходит природная
сукцессия, одной из причин которой стало глобальное потепление
климата в 20 веке; массив живописен, в нем самом и по его краям
произрастает множество редких видов из «Красной книги», среди
которых эндем Урала качим уральский, реликт плейстоцена
«Курильский чай»;
- в лиственичнике «Тавротском» необходимо начать многолетние
наблюдения;
- в перспективе возможно вхождение «Тавротского» в один крупный
комплексный заказник, над обоснованием создания которого по
заданию Департамента по охране окружающей среды РК и ведутся наши
исследования. Не исключена возможность в будущем создания на
верхней Лемве заповедника, что позволило бы решить все проблемы
охраны уникальных горных лиственничных лесов верхней Лемвы.
Приложение 1.
Место расположения бассейна верхней лемвы. Картосхема. Масштаб
1:1200000 (в 1 см – 12 км)
[pic]
Таблица 1. Типы лесов верхней Лемвы по составу древостоя.
[pic]
Таблица 2. Различные лесные фитоценозы, описанные в 1999-2000 г.г. в
бассейне верхней Лемвы.
[pic]
Таблица 3. Данные по пробным площадам, отбитым в лиственничниках (1999-
2000 г.г.)
[pic]
Таблица 4. Данные по модельным деревьям пробных площадей в
лиственничниках.
[pic]
М-1 и М-2 – 2,7 км к югу от пробы 1 («Лиственичное»). Диаметр у
корневой шейки, обе
|
