1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Лесоведение
  4. № 5, 2023

Лесоведение, 2023, № 5, стр. 471-485

Виталитетная структура древостоев в средневозрастных северотаежных сосновых лесах

Н. И. Ставрова a, *, В. В. Горшков a, b, П. Н. Катютин a, c

a Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН
196376 Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 2, Россия

b Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова
194021 Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, литера У, Россия

c Санкт-Петербургский государственный университет
199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7-9, Россия

* E-mail: NStavrova@binran.ru

Поступила в редакцию 14.03.2022
После доработки 28.04.2022
Принята к публикации 18.10.2022

Аннотация

На примере северотаежных сосновых (Pinus sylvestris L.) лесов западной части Кольского полуострова (67°30′–68°10′ с.ш., 33°57′–34°21′ в.д.) изучена виталитетная структура средневозрастных древостоев в сообществах лишайниковой, лишайниково-зеленомошной и зеленомошной групп типов (12 постоянных пробных площадей). Установлено, что изученные древостои характеризуются преобладанием по числу умеренно и сильно ослабленных деревьев (суммарная доля 55–70%), по объему стволов – умеренно ослабленных и здоровых (суммарная доля – 50–75%). Значимыми факторами формирования виталитетной структуры средневозрастных сосновых древостоев является их густота, сумма площадей сечений древостоя и тип леса. Основной вклад в характер виталитетной дифференциации деревьев вносит густота древостоя. Выявлены три основных типа виталитетных спектров сосны, различающихся по величине индекса жизненного состояния древостоя.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, древостой, виталитетная структура, северная тайга, Кольский полуостров.

Список литературы

  1. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51–57.

  2. Алексеев В.А. Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. 1990. Л., Наука. С. 38–53.

  3. Алексеев В.А., Ярмишко В.Т. Влияние атмосферного загрязнения с примесью тяжелых металлов на строение и продуктивность северотаежных древостоев // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 105–115.

  4. Алексеев А.С. Анализ экологической структуры популяции Picea abies (Pinaceae) в условиях атмосферного загрязнения // Ботанический журн. 1990. Т. 75. № 9. С. 1277–1284.

  5. Бебия С.М. Дифференциация деревьев в лесу, их классификация и определение жизненного состояния древостоев // Лесоведение. 2000. № 4. С. 35–43.

  6. Горшков В.В., Ставрова Н.И., Катютин П.Н., Тумакова Е.А. Типы размерной и виталитетной структуры ценопопуляций Pinus sylvestris (Pinaceae) в условиях северной тайги (Кольский п-ов) // Растительные ресурсы. 2013. Т. 49. № 4. С. 512–531.

  7. Горшков В.В., Ставрова Н.И., Катютин П.Н., Лянгузов А.Ю. Радиальный прирост сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в северотаежных лишайниковых сосновых лесах и редколесьях // Известия РАН. Серия биологическая. 2021. № 2. С. 200–210.

  8. Грабарник П.Я., Секретенко О.П. Анализ горизонтальной структуры древостоев методами случайных точечных полей // Сибирский лесной журн. 2015. № 3. С. 32–44.

  9. Демаков Ю.П., Исаев А.В., Нехаев И.Н. Характер освоения деревьями жизненного пространства в пойменных биогеоценозах // Научные труды государственного природного заповедника “Большая Кокшага”. 2013. Вып. 6. С. 163–184.

  10. Демидко Д.А. Виталитетная структура ненарушенных древостоев кедра сибирского в субальпийском подпоясе и на верхней границе леса в горном Алтае // Экология. 2006. № 5. С. 394–397.

  11. Демидко Д.А. Состояние кедровых древостоев Северо-Восточного Алтая и методы его оценки // Лесоведение. 2011. № 1. С. 19–27.

  12. Касаткин А.С., Бойко А.А., Колтунова А.И., Гаврилин Д.С. Радиальный прирост сосны обыкновенной в условиях конкуренции // Известия Оренбургского гос. аграрного университета. 2012. № 2(34). С. 50–54.

  13. Катютин П.Н., Горшков В.В. Жизненное состояние, скорость роста и надземная фитомасса Pinus sylvestris (Pinaceae) в средневозрастных северотаежных лесах // Раститительные ресурсы. 2020. Т. 56. № 2. С. 99–111.

  14. Кривец С.А., Бисирова Э.М., Демидко Д.А. Виталитетная структура древостоев кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour на юго-востоке Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. 2008. № 313. С. 225–231.

  15. Кривец С.А., Бисирова Э.М., Чернова Н.А., Пац Е.Н., Керчев И.А. Комплексная характеристика биологического разнообразия кедровых лесов на южном пределе их распространения в Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014. № 2(26). С. 130–150.

  16. Левин Г.Г. Возрастные изменения у растений (анализ некоторых понятий и представлений) // Ботанический журн. 1966. Т. 51. № 12. С. 1774–1795.

  17. Махатков И.Д. Поливариантность онтогенеза пихты сибирской // Бюллетень МОИП. 1991. Т. 96. № 4. С. 79–88.

  18. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 2002. 240 с.

  19. Михайлова Т.А., Калугина О.В., Шергина О.В. Динамика состояния сосновых лесов Предбайкалья в условиях воздействия антропогенных факторов // Сибирский лесной журн. 2017. № 1. С. 44–55.

  20. Никонов В.В. Почвообразование на северном пределе сосновых биогеоценозов. Л.: Наука, 1987. 142 с.

  21. Переверзев В.Н. Лесные почвы Кольского полуострова. М.: Наука, 2004. 232 с.

  22. Правила санитарной безопасности в лесах. 2020 // Интернет-портал актуальных нормативно-правовых документов. https://docs.cntd.ru/document/573053313

  23. Рогозин М.В. Структура древостоев: конкуренция или партнерство? [Электронный ресурс]. Пермь: Пермский национальный исследовательский университет, 2019. 223 с. http://www.psu.ru/files/docs/science/books/ mono/rogozin-struktura-drevostoev.pdf

  24. Санников С.Н., Санникова Н.С. Лес как подземно-сомкнутая дендроценоэкосистема // Сибирский лесной журнал. 2014. № 1. С. 25–34.

  25. Санников С.Н., Санникова Н.С., Петрова И.В. Очерки по теории лесной популяционной биологии. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2012. 281 с.

  26. Санникова Н.С. Микроэкосистемный анализ ценопопуляций древесных растений. Екатеринбург: УрО РАН, 1992. 65 с.

  27. Санникова Н.С., Локосова Е.И. Микроэкосистемный анализ структурно-функциональных связей в лесных биогеоценозах // Генетические и экологические исследования в лесных экосистемах. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 73–94.

  28. Ставрова Н.И., Горшков В.В., Катютин П.Н. Динамика виталитетной структуры ценопопуляций Picea obovata и Betula pubescens в процессе послепожарных сукцессий северотаежных еловых лесов // Ботанический журн. 2010. Т. 95. № 11. С. 1550–1565.

  29. Ставрова Н.И., Горшков В.В., Катютин П.Н. Формирование структуры ценопопуляций лесообразующих видов в процессе послепожарного восстановления северотаежных лесов // Труды Карельского НЦ РАН. Серия “Биогеография”. 2016. Т. 3. С. 10–28.

  30. Торлопова Н.В., Ильчуков С.В. Сосновые леса европейского Северо-Востока: структура, состояние, флористический комплекс. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 191 с.

  31. Усольцев В.А. Продукционные показатели и конкурентные отношения деревьев. Исследование зависимостей. Екатеринбург: УГЛТУ, 2013. 556 с.

  32. Цветков В.Ф., Цветков И.В. Промышленное загрязнение окружающей среды и лес. Архангельск: Изд-во Северного (Арктического) федерального университета, 2012. 312 с.

  33. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. 191 с.

  34. Черненькова Т.В. Различные аспекты дендроиндикации техногенного загрязнения// Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов. М.: Наука, 1993. С. 211–234.

  35. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена. 2004. 342 с.

  36. Шорохова Е.А. Взаимосвязь структурных показателей ценопопуляций сосны Pinus sylvestris L. в коренных северотаежных сосняках Карелии// Труды Карельского НЦ РАН. Серия Биогеография. 2013. № 6. С. 159–166.

  37. Ярмишко В.Т. Состояние сосновых древостоев // Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова. 1990. Л.: БИН РАН. С. 104–109.

  38. Ярмишко В.Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. СПб.: НИИ ХИМИИ СПбГУ, 1997. 210 с.

  39. Ярмишко В.Т., Горшков В.В., Ставрова Н.И. Виталитетная структура Pinus sylvestris L. в лесных сообществах с разной степенью и типом антропогенной нарушенности (Кольский полуостров) // Растительные ресурсы. 2003. Т. 39. № 4. С. 1–19.

  40. Ярмишко В.Т., Горшков В.В., Ставрова Н.И., Катютин П.Н. Многолетняя динамика виталитетной структуры древесного яруса хвойных лесов при разном уровне промышленного загрязнения на Кольском полуострове // Проблемы экологии растительных сообществ. СПб.: ВВМ, 2005. С. 58–70.

  41. Ярмишко В.Т. Динамика древесного яруса сосновых (Pinus sylvestris L.) лесов // Динамика лесных сообществ Северо-Запада России. СПб.: ВВМ, 2009. С. 58–87.

  42. Ярмишко В.Т., Игнатьева О.В. Многолетний импактный мониторинг состояния сосновых лесов в центральной части Кольского полуострова // Известия РАН. Серия биологическая. 2019. № 6. С. 658–668.

  43. Ярмишко В.Т., Цветков В.Ф. Строение, запасы и распределение в почве корневых систем растений в сообществах сосновых молодняков Кольского полуострова // Ботанический журн. 1987. Т. 72. № 4. С. 496–505.

  44. Ястребов А.Б., Познанская А.А. Анализ влияния древостоя на подрост в сосновых борах Карелии // Ботанический журн. 1993. Т. 78. № 4. С. 123–133.

  45. Augustaitis A., Šopauskiene D., Baužiene I. Direct and indirect effects of regional air pollution on the crown defoliation // Baltic Forestry. 2010. V. 16. P. 23–34.

  46. Binkley D.A. hypothesis about the interaction of tree dominance and stand production through stand development // Forest Ecology and Management. 2004. № 190. P. 265–271.

  47. Choi Y., Chung H.I., Lim Ch-H., Lee J-H., Choi W.I., Jeon S.W. Multi-Model Approaches to the Spatialization of Tree Vitality Surveys: Constructing a National Tree Vitality Map // Forests. 2021. № 12. P. 1009–1025. https://doi.org/10.3390/f12081009

  48. Coomes D.A., Allen R.B. Effects of size, competition and altitude on tree growth // Journal of Ecology. 2007. V. 95. P. 1084–1097

  49. Das A. The effect of size and competition on tree growth rate in old-growth coniferous forests // Canadian Journal of Forest Research. 2012. V. 42. № 11. P. 1983–1995.

  50. Dittmar C., Elling W. Dendroecological investigation of the vitality of Common Beech

  51. (Fagus sylvatica L.) in mixed mountain forests of the Northern Alps (South Bavaria) // Dendrochronologia. 2007. V. 25. № 1. P. 37–56.

  52. Dobbertin M. Tree growth as indicator of tree vitality and of tree reaction to environmental stress: a review // European Journal of Forest Research. 2005. V. 124. № 4. P. 319–333. https://doi.org/10.1007/s10342-005-0085-3

  53. Eichhorn J., Roskams P. Assessment of Tree Condition // Forest Monitoring Methods for terrestrial investigations in Europe with an overview of North America and Asia. Development in Environment Science. 2013. V. 12. P. 139–167. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098222-9.00008-X

  54. Johnstone D., Tausz M., Moore G., Nicolas M. Chlorophyll fluorescence of the trunk rather than leaves indicates visual vitality in Eucalyptus saligna // Trees – Structure and Function. 2012. V. 26. № 5. P. 1565–1576. https://doi.org/10.1080/03071375.2013.783746

  55. Kozlov M.V., Zvereva E.L., Zverev V.E. Plant Growth and Vitality // Impacts of Point Polluters on Terrestrial Biota. Environmental Pollution. V. 15. Dordrecht: Springer, 2009. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2467-1_4

  56. Lyanguzova I., Yarmishko V., Gorshkov V., Stavrova N., Bakkal I. Impact of Heavy Metals on Forest Ecosystems of the European North of Russia // Heavy Metals. 2018. https://doi.org/10.5772/intechopen.73323

  57. Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests // UNECE, ICP Forest Programme Coordinating Centers. Hamburg, 2010. http://www.icp-forest.org/Manual.htm

  58. Martínez-Trinidad T., Watson W.T., Arnold M.A., Lombardini L., Appel D.N. Comparing various techniques to measure tree vitality of live oaks // Urban Forestry & Urban Greening. 2010. V. 9. № 3. P. 199–203.

  59. Mëkinen H. Possibilities of competition indices to describe competitive differences between Scots pine families // Silva Fennica. 1997. V. 31. № 1. P. 43–52.

  60. Nilsson U., Gemmel P. Changes in growth and allocation of growth in young Pinus sylvestris and Picea abies due to competition // Scandinavian Journal of Forest Research. 1993. V. 8. P. 213–222.

  61. Oliver C.D., Larson B.C. Forest Stand Dynamics. N.Y.: John Wiley & Sons, 1996. 543 p.

  62. Roloff A. Crown Structure and Tree Vitality // Longhurst J.W.S. (eds) Acid Deposition. Springer, Berlin, Heidelberg., 1991. P. 193–213. https://doi.org/10.1007/978-3-642-76473-8_13

  63. Rötzer T., Grote R., Pretzsch H. Effects of environmental changes on the vitality of forest stands // Eur. J. Forest Research. 2005. V. 124. P. 349–362. https://doi.org/10.1007/s10342-005-0086-2

  64. Solberg S. Crown condition and growth relationships within stands of Picea abies // Scandinavian J. Forest Research. 1999. V. 14. № 4. P. 320–327. https://doi.org/10.1080/02827580050160510

  65. Stavrova N.I., Gorshkov V.V.,Katjutin P.N.,Bakkal I.J. The Structure of Northern Siberian Spruce–Scots Pine Forests at Different Stages of Post-Fire Succession // Forests. 2020. V. 11. № 5. P. 558. https://doi.org/10.3390/f11050558

  66. Torelli N., Shortle W.C., Cufar K., Ferlin F., Smith K.T. Detecting changes in tree health and productivity of silver fir in Slovenia // Forest Pathology. 1999. V. 29. № 3. P. 189–197.

  67. Tveite B. Air Pollution and Forest Damage in Norway. In: Hutchinson T.C., Meema K.M. Effects of Atmospheric Pollutants on Forests, Wetlands and Agricultural Ecosystems. NATO ASI Series (Series G: Ecological Sciences). 1987. V. 16. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-70874-9_4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Лесоведение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал