Томский государственный университет
Институт дистанционного образования
Межрегиональный Интернет-конкурс для школьников
«Летопись родного края»
Некоторые особенности состояния ельников
на территории Олекминского заповедника
(юго-запад Якутии)
Россия, Республика Саха (Якутия), г. Олекминск,
МБОУ ДОД «Центр творческого развития и гуманитарного образования школьников»
МБОУ «Районная гимназия «Эврика», 9 класс
Руководитель:
, зав. сектором ФГБУ
«ГПЗ «Олекминский», директор
МБОУ ДОД «ЦТР и ГОШ», к. б.н.
\
Олекминск – 2012
Оглавление
стр.
Введение ………………………………………………………………………………..……… 3
1. Материал и методы исследования ……………………………………….…….………….. 4
2. Характеристика района исследований …….…………….…………..…………………..… 6
3.Результаты исследований и их обсуждение ………………………………..…………......... 9
3.1. Общая характеристика ельников заповедника ……………………….…………...………9
3.2.Анализ таксационного описания ельника папоротниково-мохового……………………11
3.2.1. Древостоя………………..………………..………………………..……………………...11
3.2.2.. Подрост ……………………………….………………………………..……………..…14
3.2.3. Подлесок…………………………………………………………………………………..15
3.2.4.Травянисто-кустраниковый ярус…………………………………………………………15
3.3.. Фотосинтетическая активность и продуктивность ельников…………………………...15
Выводы…………………………………………………………………………………………..17
Заключение……………………………………………………………………………………...18
Список литературы ……………………………………………………………..….................. 18
Приложение ………………………………………………………………………….…………19
«Ельники, как естественный очень
своеобразный лесной биогеоценоз,
играют огромную роль в природе»
Введение:
Постановка проблемы:
Леса Якутии имеют огромное климаторегулирующее, водоохранное и почвозащитное значение. В условиях резко континентального климата лес становится мощным фактором, снижающим колебания температуры на протяжении не только сезонов года, но и суток, испарение воды с поверхности почвы. Велика роль лесов в сохранении влаги в почве и стабилизации уровня сезонного оттаивания многолетней мерзлоты. Лесной покров приостанавливает термокарстовые явления [11].
В настоящее время уделяется большое внимание изучению состояния и динамики лесных сообществ под влиянием происходящих изменений климата и антропогенной нагрузки. Особенно актуально проведение таких исследований в районах, где, с одной стороны древесная растительность произрастает в экстремальных почвенно-климатических условиях, а с другой стороны, не подвержена антропогенному воздействию. На территории Олекминского заповедника представлены практически все типы растительности, характерные для Якутии, она является «фоновой» по отношению к территории активно развивающегося Южно-Якутского промышленного комплекса. Наименее исследованы на территории заповедника растительные комплексы ельников, это и определило выбор темы исследования.
В этом году мы начали исследования пойменных ельников. Работа будет продолжена в течении нескольких лет. Мы хотим подробно изучить строение древостоев в ельниках разных типов, оценить состояние древостоев, исследовать естественный возобновительный процесс под пологом ельников, дать количественную и качественную оценку подросту, оценить активность вегетации ельников разных типов.
Цель исследования этого года:
Выявить характерные особенности состояния типичного пойменного ельника на территории Олекминского заповедника
Задачи исследования;
1. Собрать информацию и проанализировать архивные материалы по характеристики ельников Олекминского заповедника, выявить характерные типы ельников
2. Заложить постоянную пробную площадь по изучению типичного ельника
3. Провести таксационное описание модельного ельника.
4. Определить характерные особенности состояния изучаемого ельника.
Объект исследования: ельник папоротниково-зеленомошный.
Предмет исследования: характеристики структуры и функционирования изучаемого ельника.
1. Материал и методы исследования
Исследования проводились в августе 2011 года во время полевой экологической школы на территории заповедника. Основной метод исследования – частичная перечислительная таксация методом пробных площадей [4]. Была заложена постоянная пробная площадь (ППП) размером 400 кв. м. ( 8 м. х50м.) в «ленточном» ельнике вдоль русла ручья Неизвестный. В дальнейшем на этой ППП будут вестись многолетние стационарные наблюдения. На ППП все деревья были пронумерованы. Границы участка регистрировались при помощи GPS.
Программа исследования включала:
таксационное описание;
определение фотосинтетической активности (индекс вегетации - NDVI);
определение продуктивности
Для каждого дерева измерялась высота, диаметр ствола на высоте 130 см., диаметр кроны по направлениям север(с),юг(ю), восток(в), запад(з) . Все данные заносились в таблицу. При глазомерной таксации использовались таксационные инструменты: мерная вилка, полнотомер, таксационные таблицы. Возраст определяли при помощи возрастного бура. Бонитет определяли по шкале классов бонитета, предложенных профессором Орловым, запас рассчитывали по формуле, предложенной профессором Третьяковым:
М=23,3(Н-6)Р, где Н – высота; Р - полнота
Для определения фотосинтетической активности ельника (индекс вегетации) использовали летние космические снимки территории заповедника, сделанные со спутника ЛАНДСАТ-7 в разных оптических диапазонах. Разрешение снимков 30 м/пиксель. Индекс вегетации был рассчитан для 9 типов ельников в районе наших исследований...Алгоритм расчета NDVI встроен во все пакеты программного обеспечения, связанные с обработкой данных дистанционного зондирования Земли. В нашей обработке данных была использована программа Arc View Image Analysis.
Индекс вегетации ( NDVI) вычисляли по следующей формуле:
, где, NIR - отражение в ближней инфракрасной области спектра
RED - отражение в красной области спектра
Согласно этой формуле, плотность растительности (NDVI) в определенной точке изображения равна разнице интенсивностей отраженного света в красном и инфракрасном диапазоне, деленной на сумму их интенсивностей.
При расчете продуктивности ельников по значениям NDVI использовано уравнение:
У=1490х, где у - продуктивность экосистемы, г/кв. год; х – значение NDVI
Рис.1 Исследуемые ельники на космоснимке в районе р. Болбукта.
Рис. 2.Исследуемые ельники на космоснимке в районе р. Бедердяха.
Рис. 3. Исследуемые ельники на космоснимке в районе р. Неизвестный.
Рис.4. Исследуемые ельники на космоснимке в районе р. Большая Джикимда
2. Характеристика района исследований
Рельеф и почвы.
По схеме физико-географического районирования территория района расположена на границе двух физико-географических стран: Среднесибирской и гор Южной Сибири, представленных здесь соответственно Приленской провинцией и Байкало-Становой областью, что обеспечивает значительное флористическое и фаунистическое разнообразие и одновременно репрезентативности (от фр. по отношению к природным комплексам Южной Якутии.
 |
Рис.5. Карта –схема района исследований
Территория заповедника располагается на стыке Алданского плоскогорья и Приленского плато. В южной части заповедника высоты составляют м. С продвижением на север, к реке Лене, отмечаются постепенное снижение высоты плоскогорья.
Территория заповедника расположена в поясе горной тайги, где преобладают горные мерзлотно-таежные кислые почвы, местами оподзоленные, встречаются полуболотные и мерзлотно-болотные почвы, формирующиеся в понижениях.
Основными почвообразующими породами являются эллювально-деэлювиальные продукты выветривания доломитов и доломитизированных известняков. По механическому составу почвы представлены глинами легкой и тяжелой формации (суглинками)
Элювиальные отложения, распространенные в долинах рек, представлены песчаными, супесчаными и легкосуглинистыми наносами мощностью от 0.5 до 6м.
Основные факторы образования почв заповедника-континентальность климата, сильнорасчлененный рельеф, разнообразный химический состав коренных пород, наличие вечной мерзлоты и пестрота растительных формаций. Все почвы таежного пояса района заповедника согласно (1984) относятся к подтипу холодных длительно промерзающих почв.
Толщина мерзлотного слоя достигает 100-200 метров. Наибольшая глубина оттаивания песчаных грунтов составляет 2.5-4.0 м., сезонное оттаивание в среднем достигает 1,5 м. На территории заповедника развита водная эрозия. В руслах рек развита боковая эрозия, а на гарях и других непокрытых лесом площадях развита плоскостная эрозия из-за большой крутизны склонов.
Климат
Климат резко континентальный. Территория почти не испытывает влияния ни атлантических, ни тихоокеанских масс воздуха. Поверхность заповедника получает в год 93.2 ккал/кв. см солнечной энергии. Радиационный баланс положительный-28.9 ккал/кв. см.
В климатическом отношении это один из наиболее обеспеченных теплом и влагой районов Якутии.
Антициклон увеличивает длительность зимы до шести месяцев. Он сопровождается безоблачностью-91 день в году, штилями-232 дня в году, устойчивыми крепкими, а иногда жестокими морозами до -61°С. Лето жаркое, максимальная температура воздуха достигает градусов, абсолютный максимум зимних температур - 58-60 градусов. За год выпадает в среднем 400-500 мм. осадков, в течение года отмечается 153 дня с осадками при среднемесячной плотности осадков 2, мм/сутки..
Устойчивый снежный покров устанавливается во второй половине октября и сохраняется в среднем 208 дней. В среднем высота снежного покрова составляет 30-40 см. Летом, в долинах рек Туолба и Амга температура воздуха достигает +37°С, в южной части - +33°С. Средние температуры за июль +17.9°С и +15.5°С соответственно. Осень, как и весна, непродолжительна. Она начинается сентябре, а 18 октября устанавливается устойчивый снежный покров и с начала ноября постоянные морозы, достигающие до -40°С
Рис.6. Годовой ход температуры воздуха Рис.7. Годовой ход количества осадков
( по среднемноголетним данным)
Начало вегетационного периода приходится на середину мая с повышением среднесуточных температур до +5°С и длится до 10-12 сентября. Продолжительность вегетационного периода составляет 101-118 дней. Поздние весенние заморозки заканчиваются в конце мая, а ранние осенние заморозки начинаются в конце августа. Заморозки местного характера случаются в июне, июле, так что безморозных месяцев здесь почти не бывает. Среднегодовые абсолютные амплитуды территории заповедника доходят до 98°С. Распределение количества осадков по отдельным месяцам года неравномерно: при средних месячных температурах выше 0° осадков выпадает в четыре раза больше, чем при температурах ниже 0°, что благоприятно отражается на развитии лесной растительности. Господствующее направление ветров западное и юго-западное. Реже наблюдаются ветры южного и юго-восточного направлений. Среднегодовая скорость ветра равна 2.1 м/сек.
Растительность
По площади заповедник занимает 847 тыс. га, при этом занятая лесом площадь составляет 88%. По общему характеру растительного покрова исследуемая территория входит в провинцию светлохвойной тайги среднетаежной подзоны (Верхне-Ленский флористический район по классификации флоры Якутии). Основным эдификатором является лиственница даурская (рис.8). На элювии карбонатных пород к ней примешиваются темнохвойные породы: пихта, кедр, ель сибирская. На супесчанно-суглинистых почвах отмечается примесь сосны обыкновенной.
Рис. 8. Основные лесообразующие породы в заповеднике
Горные рельеф и климатические особенности территории обуславливают вертикальную зональность в распределении растительности. Характерными типами леса являются лиственничники бруснично-зеленомошные, багульниковые, бруснично-рододендровые. Типологический состав сосняков представлен от толокнянковых до даурскорододендрово и сибирскоможжевелово-брусничных. Леса с преобладанием темнохвойных пород не занимают больших площадей. Елово-пихтовые леса приурочены чаще всего к днищам долин рек и ручьев, основные массивы кедровых насаждений сосредоточены в бассейне верхнего течения реки Амги и на отрогах Амгинского хребта в восточной части и юго-восточной части заповедника.
В целом растительный мир заповедника представляющий собой смешение флор Якутской тайги и тайги Забайкалья отличается своеобразием. Он требует дальнейшего изучения для сохранения характерных для Южно-Якутского горно-таежного комплекса лесных биогеоценозов, для сохранения эндимичных и редких видов растений..
3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Общая характеристика ельников заповедника
В Якутии еловые леса в составе изучаемой растительности, в разное время были описаны , , Л. Н Тюлиной., К. А Волотовским., Д. Н Сабуровым, Л. В Кузнецовой., и другими учеными.
Еловые леса, распространенные в пределах Якутии образуют, как правило, ленточные массивы на надпойменных, реже затопляемых пойменных террасах крупных рек, вокруг аласов Центральной Якутии, в долинах мелких речек, а также по ложбинкам на северных склонах гор до подгольцового пояса [12]. Они формируются на аэрируемых почвах с проточным увлажнением.
В долинных еловых лесах выражены все вертикальные ярусы растительности. Древостой чаще всего двухъярусныйх с примесью лиственницы, березы или древовидных ив, сомкнутость 0,9 – 1,0, редко снижается до 0,6. В подлеске (сомкнутость 0,3-0,6) свидина белая, боярышник даурский, таволга иволистная, рябинник рябинолистный. Травяно-кустарниковый покров представлен относительно теневыносливыми и влаголюбивыми растениями, мохово-лишайниковый покров из зеленых мхов.
Основными типами ельников для заповедника являются: ельники зеленомошные, ельники бруснично-моховые, ельники травяные, ельники свидино-моховые, ельники папоротниково-моховые на суглинистых слабооподзоленных влажных почвах (таблица 1).
Средний класс бонитета по основным лесообразующим породам колеблется от III до V при среднем значении по заповеднику – IV. Средний класс бонитета для ельников заповедника - IV. ( таблица 2).
Своеобразна возрастная структура лесов заповедника. При среднем возрасте в 119 лет, колебания по отдельным породам значительны: от 128 лет в березняках до 194 в кедрачах. Средний возраст ельников заповедника составляет 167 лет.
Таблица1
Характеристика ельников Олекминского заповедника
(на основании нашего анализа архивных данных)
№ | Тип леса | Рельеф и местоположение | Почва и её влажность | Подрост (состав, состояние) | Подлесок | Покров |
1 | Ельник зеленомошник | Незатопленная территория речных долин | Суглинки слабоподзоленные, влажные | I0Е, 6Е4К+Лсб, слабый | Изреженный, средней густоты, ольховник, ива, рябина | Редкий: разнотравье, сплошные зеленые мхи |
2 | Ельник бруснично-моховый | Долины рек и распадки | Суглинки, слабоподзоленные, влажные | I0Е, 6Е2К2Б | Изреженный шиповник, таволга, можжевельник | Хорошо развит брусника, разнотравье, зеленые мхи |
3 | Ельник травяной | Ленты вдоль русел рек | Суглинки и супесчаные, свежие и влажные | I0Е+Б, К, слабый | Слабый, смородина, красная, рябина, шиповник | Изреженный, хорошо развит, разнотравье, злаки |
4 | Ельник свидномоховой | Незатопляемая территория речных долин | Супесчаные, суглинистые, свежие и влажные | I0Е от слабого до удовлетворит. | Ср. густоты, свид. рябина, шиповник, смородина красная | Изрежен.,хвощ, разнотравье, зеленые мхи |
5 | Ельник папоротниково-моховой | Долины горных рек и ручьев | Тяжелые супесчаные, хорошо дренированные, влажные, сырые | 9ЕIБ+К от слабого до удовлетворит. | Ср. густоты, ольховник, шиповник, рябина | Ср. густота, папоротник, хвощ, разнотравье, зеленые мхи |
Таблица 2
Характеристика бонитета ельников (по [8] )
класс бонитета | I | II | III | IV | V | ИТОГО |
738 159,2 | 5646 987,2 | 2076 208,2 | 8460 1356,6 |
( числитель – площадь, га; знаменатель – запас, куб. м.)
Полнота насаждений является одним из важнейших таксационных показателей, характеризующих производительность леса. Средняя полнота ельников по заповеднику равна 0,56
Таблица 3
Классы полнот ельников заповедника ( по [8] с добавлениями)
классы полнот ельников | ||||||||
0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | итого |
625,0 46,2 | 1901 209,6 | 1478 191,8 | 16,25 285 | 2038 428,4 | 623 154,5 | 156,0 37,7 | 14,0 1,4 | 8460 1354 |
Числитель – площадь, га; знаменатель – запас куб. м.
Рис.9. Классы полнот ельников
3.2. Анализ таксационного описания ельника папоротниково-мохового
3.2.1. Древостой
Древостой имеет естественное происхождение, по форме простой. Главной породой является ель сибирская, формула древостоя 10Е+К, единично встречаются береза.
Высота древостоя является основой построения различных таблиц ( бонитетных шкал, стандартных таблиц сумм площадей сечения и запасов, таблиц разрядов высот и др.). Полученный ряд высот ели сибирской мы проранжировали по ступеням высоты с шагом 2 м.
Рис. 10. Распределение древостоя по ступеням высот
Таблица 4
Размерная характеристика древостоя в зависимости от ступеней высоты
Ступень высоты древостоя | Высота древостоя, м. | Диаметр ствола в данной ступени высоты Min-max/ ср., см. | Средняя высота ступени, м. | Средний радиус кроны в данной ступени высоты, м. |
І (n=3) | 8-10 | 8-11,5/ 9,5 | 8,7 | 84,2 |
ІІ (n=3) | 10-12 | 11-18,2/ 14,6 | 11,5 | 94,1 |
ІІІ (n=2) | 12-14 | 9-9,8 / 9,4 | 13 | 98,0 |
Іv (n=7) | 14-16 | 8,0-24/ 13,8 | 15,7 | 85 |
V (n=6) | 16-18 | 8,5-14,2/ 10,9 | 17,5 | 82 |
VI (n=10) | 18-20 | 9,5-19/ 13,3 | 19,8 | 79 |
VII (n=4) | 20-22 | 16-24/ 18,4 | 22,5 | 109 |
VIII (n=4) | 22-24 | 15,2-23/18,6 | 23,5 | 71,8 |
IX (n=8) | 24-26 | 9-23,2/ 18,8 | 25,1 | 74 |
X (n=4) | 26-28 | 10-18/ 10 | 27,8 | 52,7 |
XI (n=4) | 28-30 | 16,1-30,0/22,7 | 29,3,3 | 80,9 |
Анализ показывает ( рис. 10, рис.11, таблица 4), что для описываемого участка размах колебаний высот деревьев составляет от 8 до 29 м. График распределения по ступеням высот имеет две вершины: VI ступень ( высота от20 до 22 м.) и IX ступень ( м.). Деревья этих ступеней составляют 34% от измеренных. Чаще всего встречаются ели от 15 до 20 м. высоты.
Проведенный сравнительный анализ толщины ствола в пределах ступеней высоты свидетельствует, что диаметр ствола не изменяется пропорционально его высоте.
Распределение деревьев по ступеням толщины имеет вид одновершинной кривой ( рис.11). Средний диаметр ели составляет 13см
Рис.11. Распределение деревьев по ступеням толщины
Одним из показателей состояния древостоя является бонитет насаждения. К первому классу относят наиболее производительные насаждения, а к пятому классу наименее производительную. В нашем случае бонитет представлен третьим классом (класс бонитета определяют по соотношению средней высоты и возраста основного элемента леса в основном ярусе).
Полнота насаждения является одним из важнейших таксационных показателей, характеризующих производительность леса. Под полнотой насаждения подразумевают степень использования насаждением занимаемого им пространством. Определить полноту можно основываясь на степени сомкнутости крон в пологе деревьев. Полнота в исследуемом ельнике ельнике составляет -0,7, рассчитанный запас древостоя составляет около 130,5 куб. м. на га.
Для определения возраста древостоя были отобраны образцы керна из каждой ступени толщины дерева по одному образцу. Средний возраст древостоя – 160 лет, максимальный 185 лет.
Используя отобранные образцы кернов, мы определили изменения ширины годового слоя (ШГС) в зависимости от возраста дерева и попытались выявить влияние климатических факторов на этот процесс (рис.12,13,14). Для анализа был взят керн ели (№56 в таблице), возраст дерева 185 лет. По архивным климатическим данным были составлены параллельные ряды по годам: ШГС - среднегодовая температура воздуха – среднегодовое количество осадко. Так как был проанализирован подробно только один модельный образец, то можно говорить только о предварительных данных.
 |
Рис.12. Динамика ширины годового слоя (ШГС) в течение жизни дерева
Анализируя рис. 12 , следует отметить, что общий тренд значений ШГС направлен в сторону уменьшения прироста к 2010 году.
Рис. 13. Динамика изменения ШГС в зависимости от температуры воздуха
Рассчитанный коэффициент корреляции между температурой воздуха и ШСГ составляет 0,6. На графике (рис.13) прослеживаются синхронные изменения между температурой воздуха и шириной годового слоя, что подтверждает мнение о том, что в условиях севера на прирост больше влияет температура воздуха, чем осадки. Сравнительный анализ ШГС и среднегодового количества осадков, не выявил четкой закономерности этих процессов ( рис.14)
Рис. 14. Динамика изменения ШГС в зависимости от осадков
Проведенный анализ размеров крон позволил получить данные о диаметрах горизонтальной проекции крон ( таблица 1, рис.15). Расстояние между первым и вторым деревом менее 2 м. Прослеживается взаимозависимость в пространственном распределении кроны дерева. Дерево №3 отстоит от дерева №2 на расстоянии более 3м., в этом случае у него формируется крона более равномерно.
3.2.2.Подрост
Подрост – совокупность молодых поколений древесных растений, находящихся под пологом основного древостоя, способных с возрастом полностью или частично заменить его. Подрост представлен елью сибирской и кедром (сосна сибирская). Высота составляет от 0,5 до 5,5м. по характеру размещения - неравномерное, расположен куртинами. В среднем до 5 тыс. шт. на га. Состояние подроста удовлетворительное.
| |
| |
| |
Рис. 15. Характеристика проекций крон отдельных деревьев.
Примечание: номера деревьев соответствуют номерам в таблице; с - север, ю – юг, в- восток, з-запад; длины крон приведены в см.
3.2.3.Подлесок
Подлесок – совокупность кустарников или принявших вид кустарников древесных пород, произрастающих под пологом леса и не способных образовывать древостой в данных условиях произрастания. В состав подлеска входит: ольховник, шиповник иглистый, ива-Беба, смородина черная, смородина моховоя, можжевельник даурская, рябина сибирская.
3.2.4.Травянисто-кустарничковый ярус
Травянисто-кустарничковый ярус представлен 21 видом растений. Доминируют такие виды, как папоротник, брусника, виды хвоща.
3.3. Фотосинтетическая активность и продуктивность ельников
Используя возможности дешифрирования космических снимков территории заповедника, мы рассчитали индекс вегетации и провели анализ NDVI и продуктивности исследуемого ельника и еще других типов леса в радиусе 20 км от постоянной пробной площади ( рис.16, таблица6). Средняя продуктивность ельников составляет с мая по сентябрь 183,8 г/кв. м.. Сравнивая ее с продуктивностью других типов леса, можно отметить, что она значительно уступает продуктивности лиственничников и березняков. В течение вегетационного периода пик приходится на июль месяц.
Таблица 5.
Значения индекса вегетации NDVI для разных типов леса в различные периоды вегетации.
Тип леса | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | Октябрь |
Ельники 1 2 3 4 5 6 9 номер соответствует номеру на карте-схеме | 0,01 | 0,50 | 0,20 | 0,22 | -0,09 |
0,13 | 0,50 | 0,15 | 0,31 | 0 | |
0,05 | 0,43 | 0,13 | 0,15 | -0,03 | |
0,14 | 0,38 | 0,15 | 0,21 | 0,03 | |
0,09 | 0,40 | 0,14 | 0,14 | -0,11 | |
0,09 | 0,55 | 0,22 | 0,15 | -0,07 | |
0,15 | 0,28 | 0,21 | 0,22 | -0,24 | |
Ср. значение для ельников | 0,08 | 0,45 | 0,16 | 0,23 | -0,02 |
Рис. 16. Сравнительная характеристика индекса вегетации в разных типах леса
Таблица 6.
Продуктивность основных типов леса на территории Олекминского заповедника.
тип леса | июнь | июль | август | сентябрь | Прод-ть лесов за весь период вегета-ции (г/м2 в год) |
Продуктивность г/м2 в месяц (Р) | |||||
Лиственничник разнотравный | 27,4 | 134,2 | 64,6 | 72,0 | 298,2 |
Лиственничник багульниковый моховой | 10,0 | 106,8 | 44,8 | 57,2 | 218,8 |
Кедровые леса | 37,2 | 109,2 | 38,8 | 82,0 | 267,2 |
Кедровый стланик | 2,4 | 99,4 | 38,8 | 27.4 | 168,0 |
Сосняки разнотравные | 2,4 | 94,4 | 36,2 | 57,2 | 190,2 |
Березняки | 37,2 | 156,4 | 89,8 | 64,6 | 348,0 |
Ельники (пойменные) | 2,4 | 99,4 | 34,8 | 47,2 | 183,8 |
Выводы:
1. Ельники в заповеднике образуют, как правило, ленточные массивы в долинах рек и ручьев.
2. Для территории типичными являются ельники зеленомошные, бруснично-моховые, травяные, свидино-моховые, папоротниково-моховые на суглинистых слабооподзоленных влажных почвах. Древостой имеет естественное происхождение, по форме простой. Подрост представлен елью сибирской, лиственницей даурской, кедром. Подлесок средней густоты. В составе подлеска присутствуют ольховник, шиповник иглистый, рябина сибирская, виды смородины.
3. Средний класс бонитета для ельников заповедника IV, для описываемого папоротниково-мохового ельника в пойме р. Неизвестный - III
4. Средний возраст ельников в заповеднике составляет 167 лет, в районе исследований – 160 лет. Максимальный возраст 185 лет.
5. Анализ влияния климатических факторов на ширину годового слоя (ШГС) показывает устойчивую зависимость ШГС от среднегодовой температуры воздуха.
6. Высота древостоя изменяется в пределах от 8 до 29 м. Чаще всего встречаются деревья высотой от 15 до 20 м.
7. Распределение деревьев по толщине имеет вид одновершинной кривой, средний диаметр составляет 13 см.
8. Полученные данные по размерам крон ели сибирской на постоянной пробной площади позволяют проследить взаимозависимость развития кроны от расстояния между деревьями.
9. Средняя продуктивность ельников, рассчитанная по индексу вегетации (NDVI) уступает продуктивности лиственничников и составляет 183,8г/кв. м. В течение вегетационного периода ее пик приходится на июль.
Заключение
Первый год исследования завершен. Мы получили данные, которые добавляют информацию в копилку наших знаний о ельниках. Проведенные исследования позволяют заключить: в обследованных местообитаниях произрастают ельники смешанного состава. В качестве примеси участвуют кедр и береза. Древостои среднего класса бонитета. Для ели характерна изменчивость высоты и диаметра стволов. Величина прироста древесины (ширина годичного слоя) зависит от экологических условий.
Продуктивность ельников, рассчитанная по индексу NDV значительно ниже продуктивности других хвойных пород.
Исследования будут продолжены в следующем году.
Полученные данные могут быть использованы в биомониторинге состояния ельников, для разработки рекомендации природоохранного характера, при разработке учебно-методического пособия для школьников по лесным экосистемам Олекминского района. Полученные материалы переданы в научный отдел Олекминского заповедника.
1. Архивы первичных данных научного отдела ФГУ «Государственный природный заповедник «Олекминский»
2. , В, Афанасьева . Энциклопедия природы России. – М.: ABF, 1998. – 368 с.; 32 цв. илл.
3. Леса Южной Якутии, М.: Наука, 1964, стр.110-143
4. , и др. Основы лесного хозяйства и таксации леса: Учебное пособие для студентов.-СПб.: -во «Лань», 2008.-372 с.
5. Неронов практика по геоботанике в средней полосе Европейской России: Методическое пособие. – М.:Изд-во Центра охраны дикой природы, 2002. – 139 с.
6. К Леса бассейна р. Олекмы. - Природа, №1, 1955
7. Практикум по экологии: Учебное пособие /, , Г. – М.: АО МДС, 1996. – 192 с.
8. Проект организации и ведения заповедного хозяйства государственного природного заповедника «Олекминский» главного управления охотничьего хозяйства и заповедников при Совете Министров РСФСР, т.1, Объяснительная записка, книга 1, 1987.-215 с.
9. Разнообразие растительного мира Якутии / и др.; отв. редактор ; Рос. акад. наук, Сиб. отд-е, Ин-т биологич. проблем криолитозоны.-Новосибирск, Издательство СО РАН, 2005.-328 с.
10. Толмачев высших сосудистых растений Якутии. Новосибирск: Наука, Сиб. Отделение, 19с
11. Тимофеев Якутии. Якутск: Кн. изд-во, 198с.
12. , Гортинский и лесные ресурсы южной Якутии. М.:Ид-во АН СССР, 1960,119 с.
Приложение1
Характеристика Picea obovata Ldb
Эдификатором в ельниках является ель сибирская (Picea obovata Ldb.). Ель - типичная древесина порода таежной зоны. Она имеет очень широкое распространение, чему в значительной мере способствует ее теневыносливость. Дерево высокое с неявно-мутовчатой конусовидной кроной и прямым стволом. Хвоя большей частью игловидная, 4-гранная, держится 7...9 лет. Шишки свисающие. Семена созревают осенью. Корневая система у взрослых деревьев поверхностная, поэтому ель ветровальна. До 10-15 лет растет медленно. Ель сибирская – растет на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Дерево до 30 м высотой. Средний диаметр кроны – 10 м, максимальный до 50 м. По своей биологии близка к ели европейской, отличается более жесткой хвоёй, мелкими шишкамисм длиной) с цельнокрайними чешуйками. По сравнению с елью европейской, более зимостойка и морозоустойчива, к почвам менее требовательна. Живет до 200-300 лет. По отношению к влаге – мезофит. По отношению к свету –теневыносливая древесная порода. По отношению к плодородию почвы – среднетребовательная. По отношению к кислотности почвы – оксифильная порода. Степень фитонцидности - сильная
 |
Рис. Ветка ели сибирской (Picea obovata Ldb) после дождя. Олекминский заповедник, ручей Безымянный, 2011г.
Приложение 2
Таксационное описание
Тип леса: ельник папоротниково-моховой
Дата: 20.08.11
Место расположение: р. Неизвестный, лев. берег р. Олекмы
Размер описываемой площади: 8 м. х 50 м, вверх от устья, вдоль ручья. Общая ширина
«ленты» ельника 8-10м.
Направление: северо-запад
Геогр. координаты: высота: 171 м. н.у. м; N 59º01'06, E 21º42'29,7"
Древостой
Происхождение: естественное, простое
Формула: 10Е+К, ед. береза
Средний диаметр 12, 7 см.
Средняя высота 13 м.
Средний возраст 160 лет
Полнота: 0,7
Запас 114,7 куб. м.
Бонитет: 3
Подрост
9Е1К
Высота: 0,5 – 5,5 м.
Расположенное: куртинное, неравномерное
Состояние: удовлетворительное
Кол-во: 3-5 тыс. шт/га
Подлесок
Ольховник кустарниковый (душекия)
Шиповник иглистый
Ива Беба
Смородина черная
Смородина моховая
Можжевельник даурский
Рябина сибирская
Мохово-лишайниковый
ОПП – 100%
Высота – 10 – 20 см.
Кукушкин лен
Кладония
Травянисто-кустарничковый
№ | Вид | Обилие | Фенофаза |
Orthilia secunda L. | ед | вегет | |
Corydalis paeonifolia (Steph.) Pers. | 1 | вегет | |
Cacalia Hastata L. | 1 | Плод. | |
Dryopteris sp. | 3 | вегет | |
Geranium silvestris | ед | вегет | |
Caltha palustris | ед | вегет | |
Senecio sp. | ед | Отцв. | |
Vicia cracca | ед | Цв. | |
Cypripedium guttatum | 1 | плод | |
Cypripedium macranthom | ед | вегет | |
Delphinium elatum | 1 | вегет | |
Vaccinium vitis-idaea | 2 | плод | |
Poa sp. | вегет | ||
Cimicifuga foetida | ед | вегет | |
Silene sp. | ед | вегет | |
Vaccinium uliginosum L. | ед | вегет | |
Equisetum palustre | 1 | вегет | |
Equisetum silvaticum | 1 | вегет | |
Actaea eryrhrocarpa | плод | ||
Lathraea squamaria L. | ед | вегет | |
Sangiosorba officinalis | ед | плод |
Приложение3
Таблица
Характеристика высоты, диаметра ствола и ширины кроны ели сибирской на постоянной пробной площадке
№ | Порода дерева | Высота, м | Диаметр на высоте 1,3м, см | Ширина кроны (расстояние от крайней точки кроны до ствола), м | |||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | ||||
1 | Е | 23 | 17 | 150 | 112 | 87 | 60 | ||||
2 | Е | 12 | 18,2 | 81 | 122 | 85 | 149 | ||||
3 | Е | 16 | 17 | 185 | 112 | 130 | 137 | ||||
4 | Е | 13 | 9,8 | 79 | 121 | 115 | 119 | ||||
5 | Е | 20 | 16,4 | 129 | 117 | 81 | 39 | ||||
6 | Е | 16 | 11,2 | 112 | 139 | 91 | 131 | ||||
7 | Е | 8 | 8,0 | 148 | 105 | 158 | 65 | ||||
8 | Е | 10 | 9,1 | 141 | 69 | 46 | 159 | ||||
9 | лц | 12 | 11,0 | 60 | - | 205 | 145 | ||||
10 | лц | 13 | 10,7 | 119 | 121 | 69 | 222 | ||||
11 | Е | Остолоп | 24,9 | ||||||||
12 | Е | 17 | 14,2 | 91 | 62 | 114 | 129 | ||||
13 | Е | 15 | 17,0 | 32 | 34 | 65 | 112 | ||||
14 | Е | 11 | 11,0 | 119 | 142 | 121 | 118 | ||||
15 | Е | 8 | 11,5 | 80 | 77 | 101 | 112 | ||||
16 | Е | 20 | 12,0 | 71 | 95 | 113 | 99 | ||||
17 | Е | 17 | 12,2 | 112 | 93 | 121 | 60 | ||||
18 | Е | 20 | 10,9 | 89 | 81 | 106 | 139 | ||||
19 | Е | 16 | 20,1 | 57 | 104 | 144 | 113 | ||||
20 | Е | 19 | 19 | 152 | 129 | 131 | 99 | ||||
21 | Е | 22 | 16,5 | 129 | 103 | 138 | 147 | ||||
22 | Е | 20 | 11,5 | 177 | 86 | 109 | 90 | ||||
23 | Е | 19 | 12,0 | 82 | 85 | 114 | 93 | ||||
24 | Е | 18 | 8,5 | 130 | 88 | 106 | 75 | ||||
25 | Е | 17 | 10,6 | 54 | 93 | 98 | 113 | ||||
26 | Е | 15 | 8,0 | 110 | 81 | 99 | 117 |
Продолжение таблицы
27 | Е | 18 | 11,4 | 116 | 49 | 77 | 74 | ||||
28 | Е | 25 | 23,2 | 119 | 161 | 100 | 142 | ||||
29 | Е | 22 | 16,0 | 133 | 73 | 73 | 133 | ||||
30 | Е | 16 | 24,0 | 149 | 101 | 89 | 109 | ||||
32 | Е | 25 | 22,0 | 131 | 79 | 82 | 110 | ||||
33 | Е | 22 | 24,0 | 152 | 103 | 110 | 99 | ||||
34 | Е | 25 | 15,0 | 140 | 139 | 135 | 129 | ||||
35 | Е | 24 | 23,0 | 44 | 71 | 109 | 91 | ||||
36 | Е | 16 | 9,5 | 90 | 84 | 92 | 139 | ||||
37 | Е | 13 | 9,0 | 116 | 157 | 128 | 139 | ||||
38 | Е | 20 | 14,5 | 131 | 56 | 149 | 141 | ||||
39 | Е | 20 | 9,5 | 82 | 44 | 85 | 32 | ||||
40 | Е | 21 | 17,0 | 209 | 151 | 169 | 232 | ||||
41 | Е | 20 | 13,3 | 65 | 70 | 123 | 54 | ||||
42 | Е | 29,5 | 21,5 | 85 | 81 | 99 | 110 | ||||
43 | Е | 23 | 19,0 | 44 | 128 | 61 | 32 | ||||
44 | Е | 24 | 15,2 | 94 | 95 | 107 | 110 | ||||
45 | Е | 29 | 23,0 | 73 | 52 | 30 | - | ||||
46 | Е | 29 | 16,1 | 77 | 100 | 70 | 96 | ||||
47 | Е | 28 | 10,0 | - | 64 | 38 | 49 | ||||
48 | Е | 18 | 9,0 | 169 | 171 | 130 | 119 | ||||
49 | Е | 25 | 19,0 | 38 | 29 | 127 | 64 | ||||
50 | Е | 26 | 9,0 | 71 | 119 | 70 | 51 | ||||
51 | Е | 20 | 14,0 | 131 | 70 | 108 | 69 | ||||
52 | Е | 25 | 20,0 | 71 | 39 | 50 | 62 |
Продолжение таблицы
№ | Порода дерева | Высота, м | Диаметр на высоте 1,3м, см | Ширина кроны (расстояние от крайней точки кроны до ствола), м | |||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | ||||
53 | Е | 27 | 14,0 | 44 | 89 | 143 | 145 | ||||
54 | Е | 20 | 14,0 | 101 | 79 | 90 | 182 | ||||
55 | Е | 19 | 22,0 | 47 | 135 | 133 | 80 | ||||
56 | Е | 29 | 30,5 | 170 | 179 | 121 | 232 | ||||
57 | Лц | 20 | 13,0 | 107 | 44 | 183 | 70 | ||||
58 | Е | 28 | 15,2 | 51 | 79 | 72 | 69 | ||||
59 | Лц (сухая) | 15 | 12,5 | ||||||||
60 | Е | 28 | 18,0 | 89 | 71 | 101 | 85 | ||||
61 | Е | 19 | 15,5 | 110 | 130 | 81 | 134 | ||||
62 | Е | 25 | 23,0 | 69 | 101 | 72 | 99 | ||||
63 | Е | 25 | 19,0 | 86 | 35 | 64 | 93 |
Е – ель сибирская
Лц – лиственница даурская
