Многолетняя динамика заболачивающихся сосняков в условиях влияния водохранилища

УДК

630*187

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2019.3.17

Аннотация

Изложены результаты изучения многолетней динамики лесов Дарвинского государственного природного биосферного заповедника, оказавшихся вследствие влияния Рыбинского водохранилища в измененных условиях природной среды. Многолетнее влияние водохранилища существенно изменило экологию прибрежных территорий, что вызвало необходимость изучения состояния прибрежных лесов. Исследования их динамики строились на принципах динамической типологии, проверенной И.С. Мелеховым при изучении ранних этапов жизни антропогенных лесов. Полученные нами данные для спелых и перестойных лесов вносят существенные изменения в понятие устойчивости типа леса в стадии спелого древостоя или сформировавшегося типа леса. Изучаемые леса не сохраняют свою однотипность даже на протяжении одного поколения. Объектом настоящего исследования стал тип леса сосняк ягодно-зеленомошный заболачивающийся, произрастающий в зоне косвенного влияния водохранилища. В целях изучения направления и скорости процессов роста и развития проведены подробное описание и анализ разных компонентов изучаемого типа леса. Основное внимание уделялось изменениям живого напочвенного покрова, как индикатора почвенно-гидрологических условий, древостоя, подроста и подлеска. На основании анализа данных, полученных за 70-летний период, по динамике разных компонентов сосняка ягодно-зеленомошного заболачивающегося на начальной стадии сделаны выводы о направлении и скорости изменений в почвах, их гидрологическом режиме, в фитоценозе. С позиций динамической типологии изучаемый тип леса необходимо рассматривать как этап относительно ускоренного формирования нового типа леса сосняка-черничника зеленомошно-сфагнового на средней стадии заболачивания с четко выраженной тенденцией смены сосны елью в новом поколении. Данные выводы подтверждают положения динамической типологии И.С. Мелехова и имеют важное значение как для лесной науки и практики, так и при проведении мониторинговых исследований в заповеднике.

Сведения об авторах

А.К. Мухин, науч. сотр.; ResearcherID: G-8006-2019, ORCID: 0000-0002-5269-1566
Дарвинский государственный природный биосферный заповедник, д. 44, дер. Борок, Череповецкий р-н, Вологодская обл., Россия, 162723; е-mail: akm.ru@yandex.ru

Ключевые слова

влияние водохранилища, динамическая типология леса, тип-этап, заболачивание леса, сосняк

Для цитирования

Мухин А.К. Многолетняя динамика заболачивающихся сосняков в условиях влияния водохранилища // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 17–31. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.17

Литература

1. Дьяконов К.Н. Влияние крупных равнинных водохранилищ на леса прибрежной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 126 с.
2. Леонтьев А.М. Из материалов изучения режима почвенно-грунтовых вод в характерных типах лесов Дарвинского государственного заповедника // Тр. Дарвинского государствен. заповед. Вологда: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1968. Вып. 9. Природные ресурсы Молого-Шекснинской низменности. С. 5–42.
3. Манькова Т.С. Современные процессы в подзолистых почвах, находящихся под влиянием Рыбинского водохранилища: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1985. 15 с.
4. Мелехов И.С. Лесоведение: учеб. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1980. 408 с.
5. Мухин А.К. Влияние Рыбинского водохранилища на положение уровня грунтовых вод на примере Мшичинского экологического профиля Дарвинского заповедника // Материалы Вологод. обл. науч.-практ. конф. 2015. Вып. 11. С. 102–109.
6. Писанов В.С. Динамика заболачивающихся сосняков в условиях подтопления Рыбинским водохранилищем // Лесоведение. 1996. № 4. С. 20–28.
7. Писанов В.С., Мухин А.К. Динамика зеленомошных сосняков в зоне косвенного влияния Рыбинского водохранилища // Лесн. журн. 2013. № 1. С. 16–21. (Изв. высш. учеб. заведений).
8. Писанов В.С., Ульянов И.Н. Динамика ягодниково-зеленомошного сосняка в условиях влияния водохранилища // Лесн. журн. 2002. № 1. С. 38–43. (Изв. высш. учеб. заведений).
9. Тюрин А.В., Науменко И.М., Воропанов П.В. Лесная вспомогательная книжка: (По таксации леса). М.; Л.: Гослесбумиздат, 1956. 532 с.
10. Успенская А.А. Материалы к изучению почвенного покрова основных типов лесов Дарвинского государственного заповедника // Тр. Дарвин. гос. заповед. Вологда: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1968. Вып. 9. Природные ресурсы Молого-Шекснинской низменности. С. 123–181.
11. Шенников А.П. Введение в геоботанику: учеб. для биол. фак. ун-тов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1964. 447 с.
12. Eggers J., Lindner M., Zudin S., Zaehle S., Liski J. Impact of Changing Wood Demand, Climate and Land Use on European Forest Resources and Carbon Stocks during the 21st Century // Global Change Biology. 2008. Vol. 14, iss. 10. Pp. 2288–2303. DOI:10.1111/j.1365-2486.2008.01653.x
13. Groffman P.M., Rustad L.E., Templer P.H., Campbell J.L., Christenson L.M., Lany N.K., Socci A.M., Vadeboncoeur M.A., Schaberg P.G., Wilson G.F., Driscoll Ch.T., Fahey T.J., Fisk M.C., Goodale C.L., Green M.B., Hamburg S.P., Johnson C.E., Mitchell M.J., Morse J.L., Pardo L.H., Rodenhouse N.L. Long-Term Integrated Studies Show Complex and Surprising Effects of Climate Change in the Northern Hardwood Forest // BioScience. 2012. Vol. 62, iss. 12. Pp. 1056–1066. DOI: 10.1525/bio.2012.62.12.7
14. Hurmekoski E., Hetemäki L. Studying the Future of the Forest Sector: Review
and Implications for Long-Term Outlook Studies // Forest Policy and Economics. 2013. Vol. 34. Pp. 17–29. DOI: 10.1016/j.forpol.2013.05.005
15. Mohammadi Limaei S., Lohmander P., Olsson L. Dynamic Growth Models for Continuous Cover Multi-Species Forestry in Iranian Caspian Forests // Journal of Forest Science. 2017. Vol. 63, no. 11. Pp. 519–529. DOI: 10.17221/32/2017-JFS
16. Pitkänen S. Effect of Tree Stand and Site Variables on Alpha Diversity of Ground Vegetation in the Forests of Northern Karelia // Journal of Environmental Management. 2000. Vol. 58, iss. 4. Pp. 289–295. DOI: 10.1006/jema.2000.0332
17. Rodenkirchen H. Nutrient Pools and Fluxes of the Ground Vegetation in Coniferous Forests Due to Fertilizing, Liming and Amelioration // Plant and Soil. 1995. Vol. 168, iss. 1. Pp. 383–390.

Поступила 28.08.18

Ссылка на английскую версию:

Long-Term Dynamics of Waterlogging Pine Forests under the Reservoir Influence

UDC 630*187
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.17

Long-Term Dynamics of Waterlogging Pine Forests under the Reservoir Influence

A.K. Mukhin, Research Scientist; ResearcherID: G-8006-2019, ORCID: 0000-0002-5269-1566
Darwin State Nature Biosphere Reserve, 44, der. Borok, Cherepovets district, Vologda region, 162723, Russian Federation; е-mail: akm.ru@yandex.ru

The results of studying long-term dynamics of the Darwin State Nature Biosphere Reserve forests happened to be in changed environmental conditions due to the influence of the Rybinsk reservoir are presented. Multi-year reservoir influence has significantly changed the environment of coastal areas, which resulted in necessity of studying the state of coastal forests. Dynamics studies of the forests were based on the principles of dynamic typology tested by I.S. Melekhov under study of early stages of anthropogenic forest life. The data we have obtained for mature and old growth forests bring in the significant changes to a concept of forest type stability at a stage of mature forest stand or formed type of forest. The studied forests do not remain their uniformity even throughout a single generation. The study object was waterlogging berry green moss pine forest growing in the indirect reservoir influence zone. Detailed description and analysis of various components of the studied forest type have been carried out for the purposes of studying the direction and speed of growth and development processes. The main attention was paid to the changes of forest live cover as an indicator of soil and hydrological conditions, forest stand, undergrowth and understorey. Conclusions on the direction and speed of changes in soils, their hydrological regime, the phytocenosis were drawn on the basis of data analysis obtained for the 70-year period on dynamics of different components of waterlogging berry green moss pine forest at the initial stage. It is essential in terms of dynamic typology to consider the studied forest type as a stage of relatively accelerated formation of blueberry green moss sphagnum pine forest at the middle waterlogging stage with a well-defined tendency to replacement of pine with spruce in new generation. These conclusions confirm the principles of I.S. Melekhov’s dynamic typology and have a significant meaning for forest science and practice, as well as carrying out the monitoring researches in the reserve.

For citation: Mukhin A.K. Long-Term Dynamics of Waterlogging Pine Forests under the Reservoir Influence. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 17–31. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.17

Keywords: reservoir influence, dynamic forest typology, type-stage, forest waterlogging, pine forest

REFERENCES

1. D’yakonov K.N. Influence of Large Plain Reservoirs on the Coastal Zone Forests. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1975. 126 р.
2. Leont’yev A.M. From the Materials of Studying the Regime of Soil and Ground Waters in Typical Forests of the Darwin State Reserve. Proceedings of the Darwin State Reserve. Vologda, Severo-Zapadnoye knizhnoye izdatel’stvo, 1968, iss. 9, рр. 5–42.
3. Man’kova T.S. Modern Processes in Ash Gray Soils Influenced by the Rybinsk
Reservoir: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Moscow, 1985. 15 p.
4. Melekhov I.S. Sylviculture: Textbook for Universities. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1980. 408 р.
5. Muhin A.K. Influence of the Rybinsk Reservoir on the Groundwater Level on the Example of the Mshichin Ecological Profile of the Darwin Reserve. Proceedings of the Vologda Regional Scientific Practical Conference. 2015, iss. 11. pp. 102–109.
6. Pisanov V.S. Dynamics of Eutrophic Pine Forests under Conditions of Flooding by the Rybinsk Reservoir. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1996, no. 4, pp. 20–28.
7. Pisanov V.S., Mukhin A.K. Dynamics of Moss Pine Stands in the Area of Indirect Impact of Rybinsk Reservoir. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2013, no. 1, рр. 16–21.
8. Pisanov V.S., Uljanov I.N. Dynamics of Berry-shaped True Moss Pine Stands under Influence of Water Storage Basin. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2002, no. 1, рр. 38–43.
9. Tyurin A.V., Naumenko I.M., Voropanov P.V. Forest Supplementary Book: (On Forest Valuation). Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1956. 532 p.
10. Uspenskaya A.A. Materials for the Soil Cover Studying of the Main Forest Types of the Darwin State Reserve. Proceedings of the Darwin State Reserve. Vologda, Severo-Zapadnoye knizhnoye izdatel’stvo, 1968, iss. 9, Natural Resources of Mologa-Sheksna Lowland, рр. 123–181.
11. Shennikov A.P. Introduction to Geobotany: Textbook for Biological Faculties of Universities. Leningrad, LSU Publ., 1964. p. 447.
12. Eggers J., Lindner M., Zudin S., Zaehle S., Liski J. Impact of Changing Wood Demand, Climate and Land Use on European Forest Resources and Carbon Stocks during the 21st Century. Global Change Biology, 2008, vol. 14, iss. 10, pp. 2288–2303. DOI:10.1111/j.1365-2486.2008.01653.x
13. Groffman P.M., Rustad L.E., Templer P.H., Campbell J.L., Christenson L.M., Lany N.K., Socci A.M., Vadeboncoeur M.A., Schaberg P.G., Wilson G.F., Driscoll Ch.T., Fahey T.J., Fisk M.C., Goodale C.L., Green M.B., Hamburg S.P., Johnson C.E., Mitchell M.J., Morse J.L., Pardo L.H., Rodenhouse N.L. Long-Term Integrated Studies Show Complex and Surprising Effects of Climate Change in the Northern Hardwood Forest. BioScience, 2012, vol. 62, iss. 12, pp. 1056–1066. DOI: 10.1525/bio.2012.62.12.7
14. Hurmekoski E., Hetemäki L. Studying the Future of the Forest Sector: Review and Implications for Long-Term Outlook Studies. Forest Policy and Economics, 2013, vol. 34, pp. 17–29. DOI: 10.1016/j.forpol.2013.05.005
15. Mohammadi Limaei S., Lohmander P., Olsson L. Dynamic Growth Models for Continuous Cover Multi-Species Forestry in Iranian Caspian Forests. Journal of Forest Science, 2017, vol. 63, no. 11, pp. 519–529. DOI: 10.17221/32/2017-JFS
16. Pitkänen S. Effect of Tree Stand and Site Variables on Alpha Diversity of Ground Vegetation in the Forests of Northern Karelia. Journal of Environmental Management, 2000, vol. 58, iss. 4, pp. 289–295. DOI: 10.1006/jema.2000.0332
17. Rodenkirchen H. Nutrient Pools and Fluxes of the Ground Vegetation in Coniferous Forests Due to Fertilizing, Liming and Amelioration. Plant and Soil, 1995, vol. 168, iss. 1, pp. 383–390.

Received on August 28, 2018