Особенности сукцессионных процессов в порослевых дубравах на южной и северной экспозициях Западного Кавказа

Аннотация

Проведен анализ изменения участия дуба в составе насаждения в зависимости от экспозиций склона, высоты расположения древостоя по склону (верхняя, средняя, нижняя) и его крутизны (5 — 15є и 25 — 35є) на временном промежутке в 25 лет. Выявлены направления сукцессионных смен дуба скального и дуба черешчатого на Западном Кавказе.

Ключевые слова: сукцессионные смены, дуб скальный, дуб черешчатый, Западный Кавказ, экспозиции, крутизна склона На Западном Кавказе, в связи со сложностью рельефа и особенностями природных условий, дубравы выполняют в высшей степени водоохранную и защитную функции, способствуют сохранению разнообразия и устойчивости природно-территориальных комплексов. В то же время состояние дубрав Кавказа в целом и Западного Кавказа в частности вызывает обоснованную тревогу. Фиксируется постоянное снижение доли насаждений семенного происхождения [1,2]. В дубравах порослевого происхождения, отличающихся пониженной биологической устойчивостью, явно выражены процессы деградации. Во многих насаждениях дуб постепенно теряет главенствующее положение и уступает место породам спутникам, происходит нежелательная, с лесоводственной точки зрения, сукцессия. В связи, с чем постепенное уменьшение площадей занимаемых дубом, является важнейшей проблемой.

В задачу нашего исследования входило изучение динамики доли дуба скального (Quercus petraea L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L) (как наиболее представительных видов) в составе насаждений, а так же направления сукцессионных смен в условиях южной и северной экспозиций склонов.

Современное состояние дубовых древостоев изучались на 20 постоянных пробных площадях, заложенных в 2010 году по общепринятой методике [4]. Насаждения дуба скального изучались на 12 ППП, (по 6 на южной и северной экспозициях, с разделением по высоте расположения древостоя по склону (верхняя, средняя, нижняя части), а в пределах части склона по градациям на крутизны 5 — 15є и 25 — 35є). Насаждения дуба черешчатого представлены 8 ППП с теми же критериями. Причем, древостой северной экспозиции склона исследуется только по двум ППП, располагающимся в верхней его части. Насаждения северной экспозиции средней и нижней частей склона в исследовании не представлены, так как в этих условиях дуб черешчатый в результате вытеснения теневыносливыми породами (бук восточный, граб кавказский) встречается в основном только по верхней границе склона и выходит на водораздел.

Для выявления сукцессионной динамики использовались материалы двух последних лесоустройств за 1997 и 1985 гг. Следовательно, во всех насаждениях охвачен временной промежуток в 25лет.

Сукцессия — последовательная смена на определённом участке земной поверхности одних биогеоценозов (биоценозов, фитоценозов) другими [3].

Южная экспозиция. Из таблицы 1 видно, что в насаждениях дуба скального в верхней части склона не выражена динамика составов, как доли дуба, так и доли пород-спутников. На средних и нижних частях наблюдается небольшое изменение доли дуба скального в сторону уменьшения, и напротив, появляются и увеличиваются доли участия следующих пород-спутников: граб кавказский, клен остролистный, ясень обыкновенный.

Таблица 1 — Динамика основных таксационных характеристик дуба скального и дуба черешчатого на южной экспозиции Кубанского лесничества (Западный Кавказ).

Особый интерес представляет тот факт, что уменьшение доли дуба скального и увеличение пород-спутников в составе изменяется по склону вниз и от более крутого склона (25−35°) к более пологому (5−15°).

Максимальная динамика наблюдается в нижней части склона при его крутизне 5−15°, где дуб скальный в составе уменьшился на одну единицу (рис. 1А).

Рис. 1. Динамика участия доли дуба (%) в составах насаждений южной экспозиции: А — дуб скальный; Б — дуб черешчатый;

Динамика составов насаждений дуба черешчатого во много схожа с дубом скальным. Из рисунка 1Б видно, что древостой, образованный дубом черешчатым состоит из чистого и смешенного составов. Чистый состав формируется, в основном, в верхней части склона, смешанный — в средней и нижней его частях.

Во всех исследованных нами насаждениях южного склона дуба черешчатого отмечено незначительное снижение доли дуба от 1до 2 единиц (табл. 1).

Скорость вытеснения дуба скального и дуба черешчатого из составов древостоев на южной экспозиции за период с 1997 по 2010 год составляет соответственно 0,03 ед. состава/год и 0,13 ед. состава/год.

Все насаждения дуба черешчатого южного склона являются высокополнотными. В них просматривается определенная зависимость динамики полноты от назначенной рубки. В насаждениях, где проводилась проходная рубка, любой интенсивности, в основном происходит снижение полноты (ППП № 30, 28) или остается прежней (ППП № 29). А в тех древостоях, где рубки не проводились в большинстве случаев полнота остается прежней ППП № 24, или увеличивается ППП № 25.

Основными породами, сменяющие дуб скальный на южной и северной экспозициях является граб кавказский, ясень обыкновенный, клен остролистный (рис. 2).

Рис. — 2 Направления сукцессионных смен по южному склону дуба скального (А) и дуба черешчатого (Б).

Северная экспозиция. Из таблицы 2 видно, что дуб скальный чаще всего теряет от одной до трех единиц в составах насаждений. На склонах крутизной 25−35° за 25 лет дуб скальный теряет одну единицу и меньше, а на склонах крутизной 5−15° от двух до трех единиц.

Максимальная динамика составов скальнодубовых насаждений наблюдается в разные временные периоды. В насаждениях верхней и средней частях крутосклонов наиболее существенные изменения происходили в период 1997 по 2010 гг., а для насаждений нижней части такие изменения были в период с 1985 по 1997 гг. (рис. 3А) Динамика доли дуба черешчатого на северной экспозиции характеризуется снижением на 1−3 единицы (табл. 2). Состав насаждения верхней части пологого склона (5 — 15°) за 25 лет потерял 3 единицы дуба, а насаждения, произрастающие на крутосклонах (25−35°) 1 единицу.

Рис. 3. Динамика участия доли дуба (%) в составах насаждений северной экспозиции: А — дуб скальный; Б — дуб черешчатый.

Наибольшие изменения, как показывает рисунок (3Б) происходили в период с 1997;2010 гг.

Скорость вытеснения дуба скального и дуба черешчатого из составов древостоев на северной экспозиции за период с 1997 по 2010 год составляет соответственно 0,13 и 0,15 ед. состава/год.

В большинстве случаев на месте дуба в составе насаждений северной экспозиции появляется: граб кавказский, липа мелколистная, ясень обыкновенный (рис. 4). дуб сукцессионный кавказ древостой Таблица — 2 Динамика основных таксационных характеристик дуба скального и дуба черешчатого на северной экспозиции Кубанского лесничества (Западный Кавказ).

*ПРХ — Проходная рубка разной интенсивности.

Рис. — 4 Направления сукцессионных смен по северному склону дуба скального (А) и дуба черешчатого (Б).

Таким образом, нами подтверждена зависимость, между экспозициями, высотой расположения древостоя по склону, его крутизной и долей участия дуба в составах насаждений. Это объясняется тем, что дуб образует насаждения с большим своим участием в тех условиях, где его спутники создают ему меньшею конкуренцию, т. е. на южной экспозиции, в верхних частях склона, и на крутосклонах.

Выводы

• 1. Экспозиция склона существенно влияет на долю участия дуба в составах насаждений. На южной экспозиции в основном формируются чистые насаждения, а на северной только смешанные.
• 2. За период с 1997 по 2010 год процесс вытеснения дуба из состава древостоя наиболее интенсивен у дуба скального на северном склоне 0,13 ед. состава/год и у дуба черешчатого на южном и северном склоне соответственно 0,13 ед. состава/год и 0,15 ед. состава/год. Нами установлено, что наименьшая скорость сукцессионых смен наблюдается на скальнодубовом склоне (0,03 ед. состава/год).
• 3. Сукцессионная динамика древостоев дуба скального и дуба черешчатого схожа. В независимости от экспозиции, высоты расположения древостоя по склону и его крутизны, дуб скальный и дуб черешчатый в основном сменяется на граб кавказский и ясень обыкновенный.
• 4. По мере продвижения по склону на южной и северной экспозициях от водораздела к подножью и от крутых склонов к пологим, доля участия дуба в составе насаждений снижается.

• 1. Алентьев П. Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав / П. Н. Алентьев; Центр. науч. исслед. ин-т лесной генетики и селекции, Белореч. лаб. селекции орехоплод. пород. — Майкоп: Адыг. отд-ние Краснодар. кн. изд-ва, 1990. — 253 с.
• 2. Калиниченко Н. П. Дубравы России / Н. П. Калиниченко. — М.: ВНИИЦ лесресурс, 2000. — 536 с.
• 3. Одум, Ю. Основы экологии / Ю. Одум. — М.: Мир, 1975. — 740 с.
• 4. ОСТ 56−69−83. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. Порядок рассмотрения и утверждения возрастов рубок главного пользования лесом. — М.: ЦБНТИлесхоз, 1984. — 60 с.