Некоторые результаты исследования горных лиственничных лесов бассейна Верхней Лемвы в 1-2 гг.
ДОКЛАД ЧАСТНИКА КОНКУРСА ЮНОСТЬ НАУКИ
Г. ОБНИНСК. 25-30 МАРТА 2001 ГОДА.
СЕКЦИЯ ЭКОЛОГИЯ
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОРНЫХ ЛИСТВЕНИЧНЫХ ЛЕСОВ БАССЕЙНА ВЕРХНЕЙ ЛЕМВЫ В 1-2 ГОДАХ.
КОВАЛЬСКАЯ КРИСТИНА ВИКТОРОВНА
ДЕТСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ПОЛЯРНЫЙ РАЛ
ГОРОД ИНТА, РЕСПУБЛИКА КОМИ.
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ МАЛАФЕЕВ А.И.
Содержание
Доклад..3
Картосхема.10
Приложения-таблицыЕ....11
Список литературы..14
Бассейн верхней Лемвы расположен на стыке Полярного и Приполярного рала. Он занимает горную часть западного мегасклона рала и примыкающую к нему с запада валистую полосу общей площадью 1680 кв. км. Горная часть представлена западным склоном Народо-Итьинского хребта и его отрогами (460 кв.км.). Средняя высот 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; живающиеся 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: валов и хребтов 350-750м. над ровнем моря; речных долин от 200 до 400 м.
Бассейн расположен в суровых климатических словиях, 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 валистой 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 щерб. Изучить, пока не поздно, совершенно нетронутый голок 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, 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% валистой полосы или 490 км.кв (49 га), т.е. на долю этих памятников приходятся всего 0,0025% от общей лесопокрытой площади.
Мы понимаем, что одним повышением статуса охраны леса не беречь от браконьерства или хищнических промыслов. Но с границами вновь созданных охраняемых территорий вынуждены будут считаться те, кто силенно 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 1 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 валистой 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 валов, долины рек. Примерно треть лесной площади приходится на редколесья; в основном, лиственничные и редины.
В бассейне отчетливо выражена вертикальная поясность. Высот верхней границы леса варьирует в значительных пределах: от 280-290 м. до 500. Основные причины таких различий - климатообразуюие факторы и экспозиция склона. На склонах валов западной экспозиции, открытых преобладающему переносу атлантических масс, граница наименьшая, что особенно четко обозначается на самых западных валах, не находящихся в ветровой тени подобных возвышений (увалы левобережья). Восточные склоны валов 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 частки - 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 частками тундр, лугов и ивняковых зарослей, ложбинами стока; реже - заболоченными частками (у подножья западного склона Тисва-Иза).
Преобладающей породой в лесах верхней Лемвы, безусловно, является лиственница сибирская (Laux Общим для всех лесов в бассейне является обилие ерника - карликовой берёзки, имеющей в этой части рала широчайшее распространение как в лесах, так и в тундрах. Высот ерника от
0,2-0,3 м до 1,0-1,3м; обилие по шкале Друде до 4-5, 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 Ц4, травянисто-кустарничково-моховые Ц2, зеленомошно-сфагновые - 2,ерниковые кустарничково-зеленомошные - 1
описание. Также один раз был описан никальный, 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 -Цивой сетчатой. (лев. берег р.Лемвы, 0,8 км выше стья 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 2г. в долине р. Парнока-Ю, 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 клон 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 ровнем моря массивах 15-17 м.; в отдельных 18-20 м.
Максимальная измеренная высот лиственницы составила (оценка) 26 м. (Диаметры и высоты даны в табл. 3). Выше по склонам валов и на невысоких (до 400м) плоских вершинах средние высоты значительно меньше Ц
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 высот 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 стья р.Таврота-Шор (1г). Аналогична густот 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 2 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 стья 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 зкой (500-600м) полосой и прерывается ерниковыми тундрами. Площадь массива свыше 600 га. Это самый крупный из виденных нами лиственничников. же в 1 году вдоль массива (по его восточной окраине), затем и по южной было сделано несколько описаний. Была отбита пробная площадь (№2). Массив занимает почти целиком невысокий (400м) вал,
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 лпьедесталов 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 гол) 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., до южной кромки массива свыше 400м. Средняя высот 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 глом к нему, что соответствует направлению господствующих местных ветров южных румбов.
Как же казывалось 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 спела распространиться и на спил 1,3м. диаметром ровно 1 см.
Подсчет годичных колец (слоев) до гнили дал возраст 211 лет. С четом 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, возраст спила у корневой шейки (учитывая темпы прироста) в 2465 лет. Исходя из этого возраста среднегодовой прирост модельной лиственницы составил 8,34 см/год в высоту, 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 ступает 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 рО 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) строить на окраине Тавротского настоящую лесосеку. Вряд ли они решились бы на это, зная, что Тавротский - охраняемая природная территория. Исследования 2 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, 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, же 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, может и более. А повысить статус охраняемости Тавротскому надо непременно. С четом 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 ральский, копеечник арктический, синюха северная, папоротнички костенец зеленый, вудсия гладкая и др.) Тавротский заслуживает названия лесного заказника. Сопоставление модельных лиственниц, спиленных в 1 и 2 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 2 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: -
-
-
-
-
-
Приложение
1. Место расположения бассейна верхней лемвы. Картосхема. Масштаб 1:12 (в 1 см - 12
км) Таблица 1. Типы лесов верхней Лемвы по составу древостоя. Таблица 2. Различные лесные фитоценозы, описанные в 1-2 г.г. в бассейне верхней Лемвы. Таблица 3. Данные по пробным площадам, отбитым в лиственничниках (1-2 г.г.) Таблица 4. Данные по модельным деревьям пробных площадей в лиственничниках. М-1 и М-2 - 2,7 км к югу от пробы 1 (Лиственичное). Диаметр у корневой шейки, обе сыхающие, взяты только на возраст. Остальные на ход роста. Таблица 5. чет подроста по пробным площадям в лиственичниках. Список литературы 1.
Р.Н. Алексеева, В.П. Гладков, С.В. Дёгтерева, А.И. Таскаев. Система особо охраняемых территорий Республики Коми. Сыктывкар, 1996г. 2.
Атлас Коми АССР. Москва, 1964г.: -
-
И.И. Гром. Лекарственные растения. -
А.Н. Лащенкова. Карта растительности. -
А.Г. Исаченко. Ландшафтная карта. -
Физико-географическое районирование. 3.
4.
Влияние разработки рассыпных месторождений Приполярного рала на природную среду. Сборник. Под ред. С.В. Детевой. -
Н.И. Непомилуева, В.В. Пахучий, Г.А. Симонов. Общая характеристика растительности -
А.Н. Лавренко. Флора Малдинского частка р. Кожим. -
С.В. Дёгтева, В.А. Мартыненко, Г.А. Симонов. Состояние отработанных территорий и особенности их естественного зарастания. -
С.В. Дёгтева, Г.А. Симонов, Е.И. Штейнер. Перспективы и оценочные критерии рекультивации отработанных территорий Кожимского месторождения. 5.
Вопросы северного луговодства. Труды Коми филиала АН Р, №30.
Сыктывкар, 1976г. -
В.А. Мартыненко. Систематический и географический анализ луговой флоры в подзоне средней тайги Коми АССР. -
Н.И. Непомилуева, А.Н. Лащенкова, А.И. Малафеев. Естественные луга Приполярного рала. 6.
Вопросы предтундрового лесоводства. Сборник. Архангельск, 1983г. -
Б.А. Семёнов. К методике определения истинной ширины годичных слоев и содержания поздней древесины в стволах сосны Крайнего Севера. -
В.А. Мельник. О сезонном росте ели в высоту в предтундровых лесах -
В.Ф. Цветков, Б.А. Семёнов. Рубки и лесовозобновление на Крайнем Севере. -
В.Г. Чертовской. Особенности строения и роста предтундровых ельников. -
Н.П. Чупров, Е.Д. Антуфьева, Н.П. Кузнецова. Особенности роста,
товарная структура и производительность березняков и предтундровых лесах. -
В.Г. Чертовской. Объекты исследований на стационаре Яг-Ель. 7.
Историко-культурный Атлас Республики Коми. Москва. Издательский дом Дрофа, 1997 г. -
< -
В.П. Гладков. -
Заказники -
Памятники природы -
Природные словия и ресурсы. Особо охраняемые природные территории. -
В.И. Пономарёв. Государственный природный парк Югыд Ва. 8.
Исследователи Коми края. Рекомендательный казатель литературы.
Сыктывкар, 1984 г. 9.
Н.С. Котелина: А.Н. Лащенкова. Серия Люди науки, выпуск 5.
Сыктывкар, 1993г. 10.
Н.С. Котелина: Н.И. Непомилуева. Серия Люди науки, выпуск 19. 11.
Красная книга Республики Коми. Под редакцией А.И. Таскаева.
Издательство ДИК. Москва-Сыктывкар, 1998г. 12.
В.Ф. Протасов. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России.
Финансы и статистика, Москва, 1г. 13.
Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. Под редакцией А.К. Фролова. Наука, Санкт-Петербург, 1995 г. 14.
А.И.
Таскаев, Н.И. Тимонин, Кадастр охраняемых природных территорий Республики Коми. Сыктывкар, КНЦ ро РАН, 1993г. 15.
Флора Северо-Востока европейской частипод редакцией А.И. Толмачева. Том 1-4.
Наука, Ленинград, 1974-1977г. 16.
Анучин Н.П. Лесная таксация Москва. Лесная промышленность, 1977г. 17.
