Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Остров Тит-Ары является одним из самых северных крупных массивов лесной растительности на северо-востоке России. История изучения растительных экосистем этого острова и сопредельной территории имеет более чем вековую историю. Первые упоминания об острове можно найти в дневниках Бунге [9], а также в работах финского ученого А.К. Каяндера [10]. В момент посещения последним острова в 1901 г. лесная растительность занимала лишь центральную, несколько повышенную часть острова, т.е. высокую надпойменную террасу. Сомкнутость древостоя А.К. Каяндер оценил равной 0,4, высоту деревьев 3–5 м, деревья были сильно искривленными с неправильным развитием кроны. Известно, что этот лес был полностью вырублен в 1942–1943 гг. По оставшимся после сплошной вырубки пням Б.А. Тихомиров и В.С. Штепа (1956) установили, что возраст деревьев составлял 300–400 лет.

Более или менее регулярные исследования лиственничных редколесий на острове Тит-Ары начались в 1955 г. Результатом исследований явился ряд работ [1–8].

По данным И.П. Щербакова [8], посетившего остров в 1962 г., лесом была занята не только вторая надпойменная терраса, но и первая. На 1 га Щербаков насчитал от 100 до 1500 экз. лиственницы в зависимости от террасы. Средняя высота 0,9 м, максимальная – 2,0 м. Всходов не было, весь подрост появился через 1–2 года после рубки.

Исследования по изучению динамики самого северного лесного массива в дельте р. Лены возобновлены на территории Булунского района на о. Тит-Ары в 2009–2014 гг. в рамках комплексной экспедиции Института биологических проблем криолитозоны СО РАН.

В настоящее время лесной массив сформирован на увале второй надпойменной террасы в центральной части острова на всем его протяжении, на первой надпойменной террасе в западной части острова в виде групповых лиственниц, единичные лиственницы встречаются на второй пойменной террасе на валиках полигонально-валиковой тундры. Распространены кустарниково-моховой, кассиопово-моховой, голубично-багульниково-моховой, багульниковой типы лиственничных редколесий.

Таксационные показатели древостоев. На всех пробных площадях деревья большей частью далеко отстоят друг от друга, сомкнутость всегда ниже 0,3. Количество деревьев на 1 га достаточно высокое – от 700 до 2750 стволов при средней высоте 1,45–3,15 м и среднем диаметре – 1,66–6,17 см. Максимальные показатели высоты – 6,5 м, диаметра – 12 см (табл. 1).

Стволы многих деревьев искривленные, наблюдается многовершинность и многоствольность. Наиболее благоприятные условия для роста деревьев наблюдаются на южном склоне увала на юге острова, где деревья характеризуются более крупными размерами и сбежистыми широкими кронами. Для сравнения приводим данные об основных таксационных показателях древостоев в вековом измерении (табл. 2). Как видно из нее, с 1955 года густота стояния деревьев постепенно снизилась с 1,5 до 0,7 тыс. экз./га. По показателям высоты (3–5 м) деревья практически достигли, по толщине значительно уступают показателям дорубочного насаждения.

Таблица 1

Таксационная характеристика древостоев в лиственничных редколесьях, о. Тит-Ары, Булунский район Республики Саха (Якутия)

Таблица 2

Динамика основных таксационных показателей лиственничного редколесья пушицево-мохового за 110 лет

Примечания: число стволов – N, господствующая высота – H, господствующий диаметр – DBH.

И.П. Щербаков [8] на первой надпойменной террасе острова описал так называемое «кольцевое» размещение лиственниц. В настоящее время эти «кустарниковые» лиственницы также произрастают на острове, кроны их постоянно объедаются зайцами, сами «кусты» постоянно заносятся песком, что, на наш взгляд, и является причиной формирования «кольцевых» лиственниц: стволы в этом кольце являются на самом деле ответвлениями одного стелющегося ствола, засыпанного песком.

Возрастная структура древостоев. В древостоях доминируют 4 поколения лиственницы – старше 80, 40–50, 25–30, менее 20 лет (рис. 1). Это свидетельствует о том, что 4,35–46,88 % всех деревьев появились до сплошной рубки леса в годы Великой Отечественной войны и представляли собой низкорослый подрост, невостребованный даже в военные годы в условиях острейшего дефицита дров. После войны отмечено три основных волны возобновления – младшие поколения деревьев появились соответственно в 60-е, 70-е и 80-е годы ХХ века.

Динамика роста древостоев. Установлено, что в последние годы (2002–2013 гг.) отмечается резкое увеличение приростов лиственницы Каяндера старшего поколения (рис. 2), что в определенной мере является отражением изменения климатических показателей в эти годы.

Рис. 1. Возрастная структура лиственничных древостоев на острове Тит-Ары: Оп. 5 – лиственничное редколесье кустарничково-моховое; Оп. 6 – лиственничное редколесье кассиопово-моховое; Оп. 9 – лиственничное редколесье голубично-багульниково-моховое; Оп. 10 – лиственничное редколесье багульниковое; Оп. 13 – лиственничное редколесье пушицево-моховое

Рис. 2. Средние приросты осевых побегов лиственницы Каяндера на острове Тит-Ары: 1 – до 2001 года; 2 – после 2001 года

Если у лиственниц, произраставших внутри лиственничного массива, средние приросты осевых побегов за предыдущие годы составляли в среднем 3,05 см, то в последние годы они повысились более чем в 2 раза и достигли 7,66 см. У лиственниц, произрастающих на склонах южной экспозиции, эти показатели составили соответственно 3,35 и 15,6 см, а у одиночных лиственниц, произрастающих в тундре, – 2,47 и 4,88 см.

Выявлены также различия реакции лиственниц, произрастающих в разных условиях, на климатические показатели. Если у одиночных деревьев среди тундры и деревьев, произрастающих на вершине террасы, низка вариативность осевых приростов, то у деревьев, произрастающих на склоне южной экспозиции, осевые приросты заметно различаются по годам (рис. 3).

При этом выявлено, что все деревья весьма чувствительны к температурным условиям года, а осадки играют важную роль в изменении ростовых процессов только у одиночных деревьев, произрастающих на повышениях полигонально-валиковой тундры (табл. 3).

а

б

в

Рис. 3. Осевые приросты лиственниц из разных экотопов острова Тит-Ары: а – одиночные деревья среди тундры; б – лиственничное редколесье на вершине увала; в – лиственничное редколесье на склоне южной экспозиции увала

Таблица 3

Коэффициенты корреляции между показателями осевого прироста лиственницы и некоторыми климатическими показателями

Наряду с таксационными характеристиками лесов были изучены некоторые особенности семеношения лиственницы за последние 4 года – 2006–2009 гг. (табл. 4). Высокая сохранность шишек разных лет и хорошая возможность дифференциации старых шишек по «возрастам» позволила провести ретроспективную оценку урожайности. Выявлено, что за исследуемый период самым урожайным был 2006 год, когда в среднем на модельной ветке насчитывалось до 20,82 экз. шишек или 239,43 – на 1 дереве. 2009 год был самым малоурожайным – 3,18 и 35,58 экз. шишек соответственно. При этом отмечена следующая закономерность. Чем выше урожай шишек, тем меньше их линейные размеры (табл. 5). Так в самый урожайный год средняя высота и ширина шишек были наименьшими (1,22 и 1,32 соответственно), а в 2009 г., когда отмечалась низкая урожайность, наивысшими (1,38 и 1,61 см соответственно). Это подтверждается также значениями коэффициента корреляции между показателями: коэффициент корреляции (r) между количеством шишек и их средней высотой равен –0,8068, между количеством шишек и их шириной – 0,8514.

Таким образом, исследования лесного массива о. Тит-Ары показали, что леса представлены притундровыми лиственничными редкостойными лесами. Выявлено, что основное поколение лесного массива острова появилось в 60–80-е годы XX столетия. За последние 60 лет густота стояния деревьев постепенно снизилась с 1,5 до 0,7 тыс. экз./га. После рубки леса в 1940-х годах показатели высоты (3–5 м) деревьев практически достигли, а по толщине уступают показателям дорубочного насаждения. Исследования показали, что климатические условия начала нынешнего столетия благоприятствуют росту и развитию лиственницы на северном пределе ее распространения, что отражается на увеличении осевых приростов лиственницы в последние 10–14 лет. Выявлено различие реакции на изменение климатических показателей деревьев (по осевым приростам), произрастающих посреди тундры и в массиве, а также роль в ростовых процессах температурного режима и отсутствие связи с режимом осадков прироста деревьев, произрастающих в массиве.

Таблица 4

Оценка урожайности Larix cajanderi в 2006–2009 гг. на острове Тит-Ары, низовья р. Лены

Таблица 5

Морфометрические показатели шишек Larix cajanderi урожаев 2006–2009 гг. остров Тит-Ары, низовья р. Лены

Работа выполнена в рамках проектов VI.52.2.8 и II.2П/VI.52-3 программ фундаментальных исследований Президиума РАН.