WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 49 |

Динамика растительного покрова нижних ярусов рассматривается в сравнительно немногих работах. Гораздо меньше данных, полученных на постоянных пробных площадях путем повторных исследований в первые десятилетия после осушения, которые позволяют полнее раскрыть механизм влияния мелиорации не только на древесный ярус, но и на напочвенный покров и экологические условия осушенных участков. Данные по биологической продуктивности осушенных болот отражают значимость структурных единиц фитоценозов и направленность их развития во времени и пространстве.

Комплексные исследования структуры и динамики болот и заболоченных лесов в естественном состоянии проводятся на территории Киндасовского лесоболотного научного стационара Карельского НЦ РАН, в подзоне средней тайги (61048’ с.ш. и 33035’ в.д.) с 1970 года. В начале 70х годов была заложена серия пробных площадей на естественных болотах разных типов (Елина, Кузнецов, 1977), часть болот на стационаре была осушена и в дальнейшем нами были продолжены исследования динамики видового состава, структуры и продуктивности растительного покрова под влиянием мелиорации (Грабовик, 1989,1991,1998,1999).

Исследования динамики видового состава, структуры и биологической продуктивности растительного покрова выполнялись апробированными и модифицированными методами (Александрова, 1964; Программа и методика..., 1966).

В статье представлены результаты 30–летних исследований по динамике биологической продуктивности и структуры растительного покрова в пространственно-временном аспекте под влиянием осушения на примере трех пробных площадей.

Пробная площадь 1 заложена в центральной открытой части болота Близкое, относящегося к мезотрофному травяно–сфагновому типу, на котором до осушения в центральной части был развит кочковато– топяной комплекс Sphagneta centrale+Herbet-–Sphagneta subsecundi. Ассоциация Carex lasiocarpa – Menyanthes trifoliata, занимающая 70% площади болотного участка, приурочена к мочажинам (УГВ – выше поверхности сфагнового покрова до +5 см). Растительный покров кочек, зани мавших 30% площади болотного участка, был представлен фитоценозами ассоциации Chamaedaphne calyculata-Sphagnum centrale+S. angustifolium.

На кочках росли единичные Betula pubescens или Pinus sylvestris высотой до 2 м.

Пробная площадь 2 расположена на окрайке болота Койвусуо, в слабооблесенном кочковато–западинном комплексе Sphagneta angustifolii+ Herbeta c редкой Betula pubescens как на кочках, так и в западинах. До осушения основными элементами этого болотного участка являлись кочки (44%), на которых были представлены фитоценозы Betula pubescen- Chamaedaphne calyculata – Pleurozium schreberi и Andromeda polifoliaCarex lasiocarpa - Sphagnum angustifolium. Понижения (56%) заняты фитоценозом Phragmites australis – Carex lasiocarpa. Деревья здесь были низкие (2-4 м), древостой малосомкнутый (0.2.).

Пробная площадь 3 заложена в центральной части болотного массива Койвусуо в кочковато-топяном болотном участке Sphagneta magellanici + Herbeta, который занимал 27% от площади массива. До осушения основными элементами являлись кочки (36% площади участка), растительный покров которых был представлен фитоценозами Andromeda polifolia – Carex lasiocarpa – Sphagnum magellanicum + S. angustifolium. Сообщества мочажин Carex lasiocarpa – Sphagnum subsecundum и Carex limosa – Menyanthes trifoliata занимали 64% площади участка.

В 1970-1971 г.г. эти болота были осушены сетью открытых канав, проложенных через 160, 180 и 100 м соответственно. В настоящее время откосы и дно канав заросли травянистой растительностью.

Данные по структуре и продуктивности растительного покрова мезотрофных болот стационара до осушения отражены в работах Г. А. Елиной, О. Л. Кузнецова (1977) и Г. А. Елиной с соавторами (1984).

На пр.пл. 1. запасы фитомассы кочек и топей близки, но структура фитомассы различна: на кочках она складывается из фитомассы кустарничков и мхов, а в топях, в основном, за счет трав. Запасы фитомассы на кочках 25.2, на понижениях – 26.3 ц/га (таблица).

На пр.пл. 2 надземная фитомасса кочек была почти в 4 раза больше, чем на пр.пл.1, так как они облесены и их растительный покров более Изменение надземной фитомассы (1) и годичной продукции (2) на пробных площадях под влиянием осушения, ц/га До осушения После осушения Кочки мочажины через 5 лет через 13 лет Через 25 через лет лет Ф кочки ковры кочки ковры ковры ковры 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Кочковато–топяной комплекс Sphagneta centrale+Herbeto–Sphagneta subsecundi (пр.пл.1) Д – – – – – – – – – – 219 13.7 508 33 610 К 9.7 3.1 2.3 0.8 45.1 13.2 3.8 1.5 19.1 5.6 12.7 3.8 – – – – Т 1.7 1.7 17.5 17.5 4.7 4.7 14 13.8 8.7 8.7 21.4 21.4 17 17 15.6 М 13.8 3.7 6.5 3.9 21.3 5.8 0.3 0.1 8.2 1.9 – – 19 4 10.3 В 25.2 8.5 26.3 22.2 71.1 23.7 18 15.4 36.0 16.2 253 38.9 544 53 636 Слабо облесенный кочковато–западинный комплекс Sphagneta angustifolii+Herbeta с редкой Betula pubescens (пр.пл.2) Д 19.0 17.6 – – – – – – 421 26.5 – – 969 61 1036 К 17.3 5.4 5.6 1.6 – – – – 17.3 5.1 42.7 15.8 13 4 9.0 Т 9.2 9.2 11.8 11.8 – – – – 1.5 1.5 0.9 0.9 26 26 22.4 М 52.8 10.6 12.9 4.7 – – – – 6.7 3.3 1.9 0.7 1.3 0.3 0.9 0.В 98.3 53.3 30.3 18.1 – – – – 447 36.4 45.5 17.4 1009 91 1008 Кочковато–топяной комплекс Sphagneta magellanici + Herbeta (пр.пл.3) К 14.6 4.5 4.9 1.8 73.0 29.1 0.4 0.1 114 9.8 3.3 0.3 – – 67.7 6.Т 4.5 4.5 9.0 9.0 5.3 5.3 2.4 2.4 3.1 3.1 5.4 5.4 – – 3.1 3.М 29.4 7.4 6.4 2.4 15.3 3.8 0.1 0.05 12.9 3.3 9.0 2.5 – – 23.8 6.В 48.5 16.4 20.3 13.2 93.6 38.2 2.9 2.5 130 16.2 17.7 8.2 – – 94.6 Ф – фракции, Д – деревья, К – кустарнички, Т – травы, М – мхи, В – всего надземной фитомассы густой. Запасы фитомассы на кочках 98.3, на понижениях 30.3 ц/га (таблица).



На пр.пл. 3 запасы надземной фитомассы и ее фракционный состав на кочках и в понижениях значительно различались и зависели от видового состава и структуры растительного покрова. В понижениях преобладали осоки, вахта и сфагновые мхи (Sphagnum angustifolium, S. subsecundum), на кочках – кустарнички и сфагновые мхи (S. angustifolium, S.

magellanicum). В растительном покрове кочек отмечали 2–3 яруса, моховой ярус сплошной, и мхи составляли больше половины надземной фитомассы. Запасы фитомассы на кочках 48.5, на понижениях – 20.3ц/га (таблица) Многолетние стационарные исследования динамики растительного покрова мезотрофных болот среднетаежной Карелии после осушения показали разную скорость и направленность сукцессий.

Повторные определения биологической продуктивности проводились через 5 лет после осушения на пр. пл. 1 и 3, через 13 лет на всех пробных площадях, через 25 и 30 лет на 1 и 2 пр. пл. и через 30 лет после осушения на пр. пл. 3.

Через 5 лет после осушения на пр. пл. 1 болотный участок Sphagneta centrale+Herbeto–Sphagneta subsecundi трансформировался в участок Sphagneta centrale+Herbeta с редкой Betula pubescens. В пределах участка увеличилась густота древесного яруса, в основном из березы. На кочках образовались фитоценоз Chamaedaphne calyculata – Sphagnum centrale+S.

angustifolium, которые занимали 19% площади участка, фитоценозы Betula pubescens – Chamaedaphne calyculata – Sphagnum centrale формируют высокие приствольные кочки и занимают 1%, а подавляющую часть ковров заняли сообщества Carex lasiocarpa+Calamagrostis neglecta– Menyanthes trifoliata. На понижениях в результате уменьшения фитомассы гидрофильных трав и сфагновых мхов, участие которых в растительном покрове сильно сократилось, общие запасы фитомассы снизились до 17.9ц/га. Запасы фитомассы кочек возросли до 71.1ц/га, что объясняется увеличением фитомассы кустарничков. Годичная продукция кочек составила 23.7, а на коврах – 15.4ц/га (таблица).

На пр. пл.3 через пять лет на месте прежнего болотного участка сформировался кочковато–равнинный участок Mixtofruticuleto – Sphagneta angustifolii + Herbeta. Растительный покров кочек образовали фитоценозы Betula nana+Andromeda polifolia – Sphagnum magellanicum+S.

angustifolium, а ковров – фитоценоз Carex lasiocarpa – Menyanthes trifoliata. Из растительного покрова исчезли гипергидрофильные виды Carex limosa, C. rostrata, C. chordorrhiza, Sphagnum subsecundum. Доминантные виды остались те же, но изменились их жизненность и проективное покрытие. Запасы фитомассы на понижениях уменьшились по сравнению с запасами до осушения почти в 7 раз (таблица). Запасы фитомассы кочек увеличились почти в 2 раза, что объясняется большей экологической пластичностью Betula nana, которая при благоприятных экологических условиях образовала здесь значительную надземную фитомассу. Годичная продукция кочек составила 38, понижений – 2.5ц/га.

Через 13 лет после осушения исследования на трех пробных площадях показали дальнейшее изменение структуры и биологической продуктивности растительного покрова.

На пр. пл.1 на месте болотного участка Sphagneta centrale + Herbeta с редкой Betula pubescens сформировался древесно–травяной фитоценоз Betuleto – Herbeta с кочковато–равнинным микрорельефом. Основным эдификатором растительного покрова является Betula pubescens. Растительный покров приствольных кочек образовали фитоценозы Betula pubescens – Chamaedaphne calyculata (5%), а Chamaedaphne calyculata – Sphagnum centrale+S. angustifolium образуют покров более низких сфагновых кочек (8%). Растительный покров ковров представлен фитоценозами Betula pubescens – Calamagrostis neglecta+Carex lasiocarpa+Comarum palustre, которые занимают 87% площади комплекса.

Состав древостоя 10Б20+С, относительная полнота 0.3.

На пр.пл.2 на месте кочковато–западинного слабо облесенного комплекса сформировалось облесенное сообщество Betuleto – Sphagneta angustifolii с эдификатором Betula pubescens. Состав древостоя 8Б30 2С30 + Е, относительная полнота 0.7. В результате смыкания верхнего полога и образования лесной подстилки улучшились условия для появления всходов ели и их дальнейшего роста и развития. Анализ картирования и геоботанических описаний позволил выделить следующие фитоценозы и их фрагменты. Растительный покров приствольных кочек (10%) представлен фитоценозом Betula pubescens – Chamaedaphne calyculata–Pleurozium schreberi, а на коврах выделяются две микроассоциации Carex lasiocarpa – Sphagnum angustifolium (36%) и Betula nana–Sphagnum angustifolium (54%).





Запасы надземной фитомассы через 13 лет после осушения на пр.пл.1 и 2 на кочках составили соответственно 36 и 446.6 ц/га, а ковров – 252.6 и 45.5 ц/га. Годичная продукция сообществ сфагновых кочек (1 пр.

пл.) составила 16.2, а кочек с березой – 36.4 ц/га (2 пр. пл.), а на коврах – древесно–травяных – 38.9 и кустарничково–сфагновых – 17.4 ц/га соответственно (таблица). На пр.пл.1 увеличение произошло в основном за счет древесного яруса, в напочвенном покрове возросла фитомасса кус тарничков и трав и резко снизилась – сфагновых мхов. На пр.пл.2 фитомасса также увеличилась в основном за счет древесного яруса, в напочвенном покрове резко снизилась фитомасса трав и мхов.

На пр.пл.3 сформировался кочковато–равнинный болотный участок Betuleta nanae + Herbeta. Растительный покров кочек представлен фитоценозами Betula nana – Sphagnum angustifolium+S. magellanicum, а ковров – Carex lasiocarpa – S. angustifolium. Запасы фитомассы кочек возросли до 130 ц/га, в основном за счет увеличения надземной фитомассы Betula nana, которая усиленно разрастается в связи с улучшением аэрации корнеобитаемого слоя. Фитомасса сфагновых мхов значительно уменьшилась. Вероятно, это связано с ухудшением водного режима и освещения на кочках, в результате чего снижаются жизненность и проективное покрытие сфагновых мхов, начинается их деградация. Значительная годичная продукция на кочках (16 ц/га) объясняется быстрым ростом Betula nana и сравнительно большей облиственностью. Основная доля годичной продукции кустарничков приходится на листья (около 80%). Годичная продукция ковров – 8 ц/га (таблица).

Через 25 лет после осушения на пр. пл. 1 на месте прежнего болотного фитоценоза сформировался древесно–травяной Betuleto – Herbeta.

Состав древостоя 9Б301С50, полнота – 0.8, на месте редкой и тонкоствольной березы пушистой формируется смешанный древостой: у березы средняя высота 9.3 м, средний диаметр – 9.6 см, у сосны – средняя высота – 10.2 м, диаметр – 10.1 см, общее число стволов 1991шт/га, в том числе березы 1849 шт/га, выросшей в основном после осушения. На появление подроста ели под пологом осушенных березняков оказывает существенное влияние напочвенный покров, развитие которого зависит от полноты древостоев, давности осушения и условий местопроизрастания. Так, образование различных производных ассоциаций с доминированием Calamagrostis neglecta привело к задернению почвы, которое препятствует появлению и развитию подроста ели. Подтверждением этому является отсутствие подроста на данном участке даже через 25 лет после осушения (Ананьев, Грабовик, 2003). Запасы надземной фитомассы составили 543.8 ц/га. Резкое ее увеличение произошло. в основном, за счет древесного яруса – 507.7 ц/га, т. е. доля участия древесного яруса, трав и мхов от общих запасов надземной фитомассы составляет 93.4, 3.2 и 3.4%. Через 30 лет после осушения происходит дальнейшее изреживание напочвенного покрова, что сказывается на запасах надземной фитомассы трав и мхов, которые составляют соответственно 15.6 и 10.3 ц/га, запасы древесного яруса возрастают до 609.6 ц/га (таблица).

На пр. пл.2 сформировалось березово-травяное сообщество Betuleto – Herbeta. Анализ картирования и геоботанических описаний позволил выделить следующие фитоценозы и их фрагменты. Растительный покров приствольных кочек (10%) представлен фитоценозом Betula pubescens – Pleurozium schreberi + Hylocomium splendens. На коврах, в результате дальнейшего смыкания верхнего полога, травяно-кустарничковый ярус изреживается и проективное покрытие не превышает 35%. Отдельные лесные виды, такие как Dryopteris carthusiana, Pyrola rotundifolia, Rubus arcticus образуют небольшие куртины. Болотные виды выпадают Andromeda polifolia, Chamaedaphne calyculata. Сфагновый покров изреживается. Формируется лесная подстилка из опавших листьев березы. Состав древостоя 10Б45 ед.Е, С, относительная полнота – 1.3. Cредняя высота березы составляет 12.3 м, а средний диаметр – 12.0 см, средняя высота ели– 5.2 м, средний диаметр – 6.7 см, общее число стволов 2011 шт/га, в том числе березы 1978 шт./га. По данным учета установлено, что под пологом исследуемого древостоя через 25 лет после осушения насчитывается 3.5 тыс. экз./га жизнеспособного елового подроста. При наличии такого количества подроста и высокой встречаемости его ( 68%) в дальнейшем при условии устойчивой работы осушительной сети исследуемые короткопроизводные осушенные березняки (продолжительность существования первого поколения березы 70–80 лет) переформировываются в длительнопроизводные еловые насаждения нормальной производительности (Ананьев, Грабовик, 2003). Присутствие естественного возобновления ели под пологом короткопроизводных лиственных насаждений будет способствовать в дальнейшем переформированию их в длительнопроизводные еловые насаждения. Запасы надземной фитомассы древесного яруса составляют 968.7 ц/га, т.е. доля участия древесного яруса, кустарничков, трав и мхов от общих запасов надземной фитомассы составляет 96.0, 1.3, 2.5 и 0.1% соответственно. Через 30 лет после осушения запасы надземной фитомассы древостоя составляют 1036 ц/га, запасы кустарничков, трав и мхов уменьшились (таблица).

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 49 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.