Н.Т. Спицына
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ БЕРЕЗНЯКОВ КАНСКОЙ
ЛЕСОСТЕПИ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Монография
Красноярск
2014
Стр.1
УДК 630.182.5: 630.56
ББК 43 : 28. 081
Спицына, Н.Т. Биологическая продуктивность березняков Канской
лесостепи в условиях антропогенного воздействия: монография/
Н.Т. Спицына. - Красноярск: СибГТУ, 2014. - 107 с.
Табл. 14, рис.13, библиограф.: 159 назв.
Рецензенты: д-р биол. наук, проф. А.А. Онучин (ИЛ СО РАН); канд.
с.-х. наук В.В. Иванов (ИЛ СО РАН), канд. биол. наук, доц. О.П. Ковылина
(научно-методический совет СибГТУ).
Биологическая продуктивность и биометрические показатели
насаждений наиболее распространенной в Канской лесостепи группы
типов леса - березняков разнотравных применяются в качестве основы для
оценки их состояния и устойчивости к различным видам антропогенного
воздействия: рекреации, нерегулируемого выпаса животных, а также
загрязнение атмосферы угольной пылью.
Обобщаются и анализируются
антропогенного вмешательства методом главных компонент. Приводятся
результаты моделирования фитомассы крон березняков в зависимости от
основных таксационных показателей, а также степени и вида
антропогенного воздействия.
Дается комплексная оценка состояния насаждений с присвоением
стадий рекреационной и пасквальной дигрессии и предложением
практических рекомендаций по повышению их стабильного и устойчивого
состояния.
Книга рассчитана для научных работников, специалистов лесного
хозяйства, аспирантов, магистров и студентов лесного профиля.
ISBN ……
© Спицына Н.Т., 2014
© ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный
технологический университет», 2014
данные по биологической
продуктивности и запасам органического вещества в березовых
насаждениях, продуцирующих в различных зонах Сибири.
Предлагается способ оценки состояния лесных экосистем в условиях
Стр.2
3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.....................................................................................................
Природные и экологические условия Канской лесостепи …………
Литературный обзор............................................................................
Методы и объекты исследований……………………………………..
Биологическая продуктивность березняков в условиях
антропогенных нагрузок:
Живой напочвенный покров................................................................
Лесная подстилка.....................................................................................
Древостой ..................................................................................................
Процесс естественного возобновления………………………………
Комплексная оценка состояния березовых насаждений..................
Мероприятия по повышению стабильности
4
5
10
14
22
32
37
63
71
рекреационных и
пасквальных березняков…………………...........................................
Заключение.................................................................................................
Библиографический список.....................................................................
88
92
98
Стр.3
4
ВВЕДЕНИЕ
Лесной покров Канской лесостепи длительное время подвергается
интенсивному антропогенному воздействию, связанному с эксплуатацией
лесных, земельных и энергетических ресурсов. Интегральные последствия
активного освоения природных ресурсов нашли свое отражение в низкой
лесистости региона, неравномерном размещении лесов, широкой смене
хвойных пород на мелколиственные.
Более половины лесопокрытой площади здесь занято березняками.
Как и в других лесостепных районах Средней Сибири, они выполняют
исключительно важную средообразующую роль, поддерживая
экологическую стабильность природных комплексов. Нельзя также
недооценивать агролесомелиоративные и социальные функции этой
лесной формации и ее сырьевые полезности.
Известно, что проявление экологических и других полезных функций
леса тесно связано с их биологической продуктивностью и состоянием. В
Канской лесостепи эти вопросы не исследовались. Их изучение позволяет
наиболее полно и объективно оценить современный ресурсный и
экологический потенциал, прогнозировать будущее состояние лесных
экосистем и определить направление лесохозяйственной деятельности на
перспективу.
Стр.4
5
ПРИРОДНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
КАНСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ
Территория Канской лесостепи расположена в юго-западной части
Средне - Сибирского плоскогорья и занимает приблизительно 16 тыс. кв.
км. Канская лесостепь входит в территорию Средней Сибири в зону
травяных лесов и островных лесостепей и относится к Чуно-Ангарской
подпровинции Средне-Сибирской провинции светлохвойных лесов в
составе Канского геоботанического округа [59, 72, 108].
Канская лесостепь представляет собой замкнутую котловину,
обрамленную с запада, юго-запада, юга и юго-востока горными
сооружениями Енисейского кряжа и Восточного Саяна [118]. Днище
котловины представляет собой волнистую равнину с высотными
отметками 200-300 м над уровнем моря, повышаясь к окраинам до 450 м.
Канская лесостепь, как и другие лесостепи Средней Сибири,
Красноярская и Ачинская, характеризуется сложным геологическим
строением, развитием карбонатных пород, сильным эрозионным
расчленением. Развитыми являются формы микрорельефа, происхождение
которых связано с мерзлотными процессам [132]. Северная часть
лесостепи представлена в основном водораздельным пространством рек
Кана и Усолки. Абсолютные высоты водораздела - 350 - 400 м. Южная
часть лесостепи - обширное водораздельное пространство рек Кана и
Есауловки, которое разделяется р. Рыбной (приток Кана) на два
междуречья. Междуречье рек Рыбной и Есауловки - приподнятая часть
лесостепи. Водораздел его достигает 589 м.
В Канской впадине, обрамленной горными массивами, увеличивается
континентальность климата и формируются более сухие лесостепи, чем
Красноярская и Ачинская [60].
По средним многолетним данным, годовая величина суммарной
радиации в Канской лесостепи составляет 98,7 ккал/см2, в Назаровской
котловине – 95 ккал/см2. Годовая величина радиационного баланса в
Канской лесостепи - 35,3 ккал/см2 [9].
Абсолютный минимум температуры воздуха достигает здесь - 51о,
средняя температура самого холодного месяца - января -20,2о; -19,8оС.
Средняя температура самого теплого месяца - июля составляет +19,2о;
+18,4о С. Сумма температур выше 10о С равна 1600-1800о.
Абсолютные температурные колебания достигают 95о С, что
характеризует климат рассматриваемого региона, как резко
континентальный.
Стр.5
6
Среднегодовое количество осадков, выпадающих в Канской
лесостепи, несколько меньше, чем в Красноярской лесостепи (445 мм) и
Назаровской котловине (508 мм), и составляет 436 мм.
Для лесостепи характерно преобладание ветров западных и югозападных
направлений (до 30%) во все времена года, достигающих
максимальных значений в весенние месяцы. Средняя скорость ветра здесь
- 3,5 м/с (примерно 40% от общего числа случаев).
Почвенный покров в пределах региона представлен широким
распространением серых лесных почв, особенно в подтаежной полосе и
лесостепи, образуя округло-пятнистые депрессионные сочетания с
черноземами. Отмечена также спорадическая встречаемость дерновокарбонатных
почв в сочетании с дерново-слабоподзолистыми почвами
[24].
Климатические различия являются важным фактором, влияющим на
характер распределения растительности на рассматриваемой территории.
От центра к периферии ясно прослеживается зона степи и зона лесостепи.
Степь расположена в окрестностях г. Канска, в основном в бассейне р.
Кана. Ее окружает южная лесостепь, занимающая пространства к югу и
юго-востоку. Южная лесостепь сменяется северной, границы которой
определяются окружающими предгорьями. В северной лесостепи
значительные площади занимают редкостойные леса из березы, сосны,
редко лиственницы сибирской. Наличие старых пней и отдельных
лиственниц в сосновых лесах свидетельствует о более широком ареале
лиственницы в прошлом. Сосновых лесов сохранилось мало. Большинство
лесов производные [71]. В южной лесостепи парковые леса на
водоразделах исчезают, сосна и лиственница уступают место березе.
Помимо производных березняков, в Канской лесостепи имеются и
коренные леса в виде березовых колков, занимающих западины [75].
Березовые насаждения в Канской лесостепи занимают 116154 га.
Из них на долю средневозрастных и приспевающих насаждений
приходится примерно 84%, что свидетельствует об интенсивной их
эксплуатации в прошлом. Хозяйство здесь ведется нерационально, и они в
большей степени подвержены антропогенным нагрузкам.
Экологические особенности
Усиление темпов хозяйственного освоения территории Канской
лесостепи связано с созданием здесь в середине 18 века Московского
тракта и началом интенсивного переселения крестьян в этот регион. Этот
Стр.6
7
процесс значительно ускорился с конца 19 века с вводом в эксплуатацию
Транссибирской железнодорожной магистрали, который предопределил
интенсивный приток населения
и дальнейшее развитие
сельскохозяйственного производства. Здесь начинает развиваться
земледелие и животноводство, увеличиваются посевные площади и
поголовье скота. Получает развитие промышленность по переработке
продукции сельского хозяйства, машиностроение [97].
Развитию земледелия предшествовали такие мощные факторы
воздействия на природную среду, как рубка и раскорчевка леса. Это
сопровождалось пожарами и палами, которые пускались для подготовки
под посевы занятых лесом площадей при подсечно-огневой системе
земледелия. Такое сильное воздействие привело к почти уничтожению
коренного растительного покрова и заметно сказалось на изменении
свойств почв [3].
В настоящее время Канская лесостепь является наиболее интенсивно
в сельскохозяйственном отношении территорией
освоенной
Красноярского края. Площадь сельскохозяйственных земель здесь
составляет более 6,7 млн га или 2,8 % всей территории края [44].
Почвенный покров сельхозугодий отличается высоким плодородием.
Распаханность местами достигает 50% общей площади, и естественный
растительный покров сохранился лишь на крутых, не пригодных для
распашки склонах.
Особенно интенсивно в регионе развивалась животноводческая
отрасль. Широкое распространение получил выпас скота в березовых
насаждениях. Так, например, в Уярском, Рыбинском и Канском районах
Красноярского края выпас скота разрешен на 80% площади сельских
лесов, что составляет почти 70 тыс. га. В хозяйствах этих районов
количество голов крупного рогатого скота - до 130 тыс. При этом доля
участия лесного фонда в кормовом балансе хозяйств составляет 60-65%.
Нижняя возрастная граница, разрешающая выпас в березняках,
составляет 30-35 лет. В лесостепной зоне пастбищный период
продолжается 150-200 дней. В это время животные питаются почти
исключительно зеленой травой.
Пастбищный фонд в районе исследований используется неравномерно
и далеко не полностью. От перевыпаса страдают в основном насаждения,
прилегающие к населенным пунктам, водоемам. Животноводство является
одним из факторов, под влиянием которого происходит трансформация
березовых насаждений.
Наличие значительных энергетических ресурсов в районе
исследований предопределило развитие здесь угледобывающей
промышленности, которая имеет уже более чем 100-летнюю историю.
Стр.7