Биоэкологические_особенности_доминантов_хвойного_леса

Биоэкологические особенности хвойных пород, возможности их воспроизводства в пределах ареала

Сосна кедровая сибирская или кедр сибирский (Pinus Sibirica Du Tour) широко распространен на северо-востоке европейской части России. Северная граница ареала идет от рек Ижмы и средней Печоры и от северного Урала на восток приблизительно по полярному кругу до Енисея, откуда, несколько снижаясь, направляется к верхнему течению Алдана. Восточная граница тянется по водоразделу Лены и Амура на юго-юго-запад в Северную Монголию, где охватывает северные горнолесные районы и озерную котловину на северо-западе страны. Юго-западная граница охватывает Алтай и идет далее на запад по южной части Западно-Сибирской Низменности приблизительно по 55 с. ш. на Уральские горы, где находится западная граница ареала. Протяженность ареала составляет с запада на восток 4500 км, а с севера на юг 2700 км. (Непомилуева, 1974; Таланцев, Пряжников, Мишуков, 1978; Бобров, 1978; Крылов, 1983)

Кедр имеет довольно широкую эдафическую амплитуду: может расти на каменистых почвах в горах, на заболоченных почвах и также встречается на вечной мерзлоте. Тем не менее, кедр следует считать мезотрофом, так как для его нормального роста и устойчивого семеношения необходимы достаточно плодородные, хорошо дренированные, свежие, глубокие, легкосуглинистые и суглинистые слабооподзоленные почвы (Булыгин, 1985). Как отмечает Ф.Н. Харитонович (1968), наиболее благоприятными эдафическими условиями для него являются дренированные свежие глубокие легко суглинистые и суглинистые слабооподзоленные почвы. Вместе с тем, кедр переносит и заболачивание почв, хотя рост его в этом случае ухудшается, снижается бонитет насаждений до IV и даже V. Также растет кедр и на сфагновых болотах, где бонитет его насаждений снижается до Va, что дает основание автору отнести кедр к умеренно оксифильным растениям (Харитонович, 1968). Кедр не очень требователен к теплу и может расти при сумме активных температур менее 500. Это обуславливает его широкое распространение в высокогорных участках, где он может произрастать на высотах 1200-2300 м. Многие авторы отмечают, что в горах южной Сибири и Центральной Азии кедр сибирский поднимается выше всех высокоствольных видов (Крылов, 1961; Крылов, Речан, 1967; Семечкин и др., 1976; Бобров, 1978.)- Нижняя граница произрастания сибирской кедровой сосны зависит от относительных показателей увлажнения (Поликарпов, 1966, 1970, 1978). С распространением на север, ближе к границам лесной зоны, кедр постепенно оставляет переувлажненные местообитания, что, по видимому, вызвано не самой по себе влажностью, а связанным с ней температурным режимом почв (Мишуков, 1973).

Появление возобновления кедра на северном пределе распространения Г.В. Крылов (1955, 1957) объясняет общим улучшением среды для роста лесных насаждений, происходящим в последние 200-300 лет, и особенно интенсивно со второй половины XIX века. Это же подтверждает И.А. Бех (1979), указывая, что ранее граница распространения кедра на территории Западной Сибири располагалась южнее. Он же отмечает, что в процессах зарастания вырубок и гарей черневая тайга занимала практически всю территорию современных лиственных лесов и при благоприятных условиях может восстановить свое господство. При этом различные площади заселялись кедром не одновременно, а в разное время, что подтверждает динамичность породы в пределах своего ареала.

Годы обильного плодоношения у кедра сибирского повторяются через 5-7 лет (Харитонович, 1968). Сосна сибирская является ветроопыляемой породой и цветет в июне месяце. Как показали исследования, закладка женских зачатков является первоосновой для будущего урожая и в существенной мере определяет его уровень (Некрасова, 1961; Ирошников, 1963; Воробьев, 1967). Поскольку шишки созревают на второй год после цветения, то на плодоношение кедра оказывают влияние погодные условия не только года цветения и опыления, но и года созревания семян. Фактическая величина урожая корректируется интенсивностью опада зачатков и шишек. Т.П. Некрасова (1961) установила, что в Западной Сибири процент опада увеличивается к северу. Подобное явление с поднятием в горы охарактеризовал для Восточной Сибири и Саян А.И. Ирош 19 ников (1963а, 19636), отмечая, что в верхних поясах гор опад может достигать 100%.

Процессы возобновления кедра, как наиболее ценной породы, являются достаточно изученной темой и освещены в литературе для различных регионов (Судачкова и др., 1967; Харитонович, 1968; Семечкин, 1971; Шмонов, 1977; Бех, 1979; Седых, 1979; Таланцев, 1981; Крылов, 1983; Андреев, Парамонов, 2002; и др.). Значительная растянутость ареала сосны сибирской показывает ее успешную приспособляемость к разнообразным условиям произрастания. Тем не менее, в каждом регионе имеются свои особенности почв, климата и ведения хозяйства, что обусловливает большое количество работ и постоянный интерес к этой теме.

Возобновительная динамика кедра своеобразна. Обладая значительным долголетием, он накапливается под пологом и занимает доминирующее положение при отмирании более короткоживущих лиственных и хвойных пород. Н.К. Таланцев (1981) отмечает, что подпологовое возобновление кедра идет более успешно с продвижением на север, что объясняется меньшей требовательностью кедра к теплу, почвенному питанию и влаге по сравнению с другими хвойными породами и позволяет ему успешнее конкурировать в борьбе за существование. Здесь, по утверждению автора, кедр зачастую выступает в роли пионерной породы, заселяя вырубки и гари, в то время как в подзоне южной тайги развитие кедровников идет через смену пород.

Источник

Биоэкологические особенности доминантов хвойного леса

Хвойные формируют природные ландшафты — тайгу. Их значение в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико. Они являются основной растительного покрова ряда биогеографических зон нашей планеты, например, сибирской тайги, поставляя в атмосферу Земли значительное количество кислорода. В нашей стране около 90% лесов представлены различными видами голосеменных растений. Они имеют огромное водоохранное и противоэрозионное значение. Семенами голосеменных растений питаются многие птицы (клесты) и млекопитающие (белки, грызуны).

Использует голосеменные растения и человек в своей хозяйственной деятельности. Так называемые корабельные сосны, имеющие длинный прямой ствол, в прежние времена использовались в кораблестроении. Весь парусный флот построен в основном, из сосны. Многие из хвойных и сейчас — прекрасный строительный материал, из которого получают вискозу, шелк, штапель, смолы, бальзамы, дубильные вещества, уксус, витамины. Кроме того, из сосны получают бумагу картон, скипидар и много других ценных для человека продуктов. Сердцевину некоторых тропических форм (например, саговниковых употребляют в пищу). Используют народной медицине . Хвоя и молодые побеги — зимний корм для лосей, глухарей. Древесину тисовых используют для дорогих поделок и мебели. Хвойные растения дают основную массу строительной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности.

Биоэкологические особенности сосны обыкновенной (Pinus silvestris)

Род сосны включает около 100 видов. На территории России произрастает более10 видов сосен.

Самый распространенный вид сосны, произрастающий в России — сосна обыкновенная. Общими для этого вида чертами являются: парное расположение хвои на укороченных побегах, плоско выпуклая форма хвоинок, крепкие деревянистые шишки с утолщенными концами чешуек, своеобразное семя с крылышком.

Сосна обыкновенная — дерево первой величины. Ее ствол прямой, высоко очищен от сучьев. В молодости крона у сосен конусовидная, а в последствии — округлая. Кора в различных частях дерева отличается по цвету и толщине. Нижняя часть дерева покрыта красно-бурой корой, верхняя часть ствола — тонкой оранжевой отслаивающейся пленкой. Молодые сосны покрыты гладкой серо-зеленой корой.

Почки у сосны засмоленные, красновато-бурые, удлиненно-яйцевидные, острые, длина их 6-12мм, располагаются на концах побега мутовками.

Хвоя сизо-зеленого цвета расположена спирально, в пучках по две. Устьица располагаются рядами на обеих сторонах хвои. Длина хвои сосны колеблется от 2до8см. На северной части кроны длина хвои меньше, чем на южной.

Методика определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы ( автор Ерохина В.И. )

Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества в окружающем воздухе, такие, как диоксид серы, оксиды азота, углеводороды и др. Среди них наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании серосодержащего топлива (работа предприятий теплоэнергетики, котельных, отопительных печей населения, а также транспорта, особенно дизельного). Устойчивость растений к диоксиду серы различна. Из высших растений повышенную чувствительность к SC>2 имеют хвойные .

Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за эталон биодиагностики. Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждения и преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30 — 60% в сравнении с контрольными участками.

Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Методика индикации чистоты атмосферы по хвое сосны состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5—10 деревьев сосны в 15 —20-летнем возрасте отбирают 200 — 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Анализ хвои проводят в лаборатории. Вся хвоя делится на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в рабочую таблицу с указанием даты отбора проб на каждом ключевом участке. Обработанные данные вносятся в табл. экопаспорта . Полученные результаты сравниваются с результатами прошлых лет по данным экопаспорта. Делается вывод об изменении загрязнения атмосферы.

Определение загрязненности атмосферы по состоянию прироста деревьев последних лет. Биондикатором загрязненности атмосферы может служить ежегодный прирост деревьев по высоте, который на загрязненных участках может быть на 20 — 60% ниже, чем на контрольных. Для индикации состояния атмосферы этим методом в сентябре следует визуально осмотреть на ключевых участках сосновый древостой возраста 10—15 лет. На исследуемом участке выбрать направление (например, с севера на юг), вдоль которого подсчитать все деревья подряд, кроме тех, у которых поврежден главный побег. Чтобы измерения были более точными, необходимо обследовать не менее 100 деревьев, находящихся по возможности в разных местах исследуемого участка для исключения случайных факторов, например, вредителей (хрущ, пилильщик, сосновая совка). На каждом дереве измерить длину центрального побега между двумя верхними мутовками (т. е. прирост последнего года) и определить среднюю величину прироста.

Источник