Главная

Исследовательские группы

Научно-практический журнал
Хвойные бореальной зоны
(в перечне ВАК)

Введение

Лиственницы (Larix Mill) относятся к хвойным породам с опадающей на зиму хвоей. Видовой состав рода постоянно уточняется. У А.А. Качалова (1970) описано 20 видов лиственницы, у Е.Г. Боброва (1978) – 16; лесосеменное районирование (1982) предусматривает переброску семян 13 видов, а А.И.Ирошников (2004) приводит данные о площадях и запасах в Российской Федерации 12 видов лиственницы. Это свидетельствует о продолжающейся работе по систематизации многочисленных гибридных форм лиственницы, так как трудности выделения таксонов обусловлены свободной межвидовой скрещиваемостью, которая является следствием ее эволюционным более молодым возрастом, что обеспечивает генетическую нестабильность (Ирошников, 2004).
Покрытые лесом земли в лесном фонде Российской Федерации занимают площадь 734131,7 тыс. га, а удельный вес лиственничных насаждений составляет 36,0%, или они произрастают на площади 264287,4 тыс. га. На этой территории произрастают лиственницы Сукачева (L. sukaezewii Dyl ), сибирская (L. sibirica Ledeb), Гмелина (L. gmeliniiRupr), Каяндера (L. cajanderi Dyl), курильская (L.kurilensisMayr), охотская (L. ochotensis B.Kolesn), амурская (L. amurensisB.Kolesn), Комарова (L. KomaroviiB.Kolesn), Любарского (L. LubarskiiSukacz), ольгинская (L. olgensisA.Henry), европейская (L. europaea Lam), Чекановского (L. Czekanovskii Szaf). Занимаемые площади отдельными видами самые разнообразные. Если лиственница  Гмелина распространена на площади 123097,4 тыс. га, сибирская – 93564,5 тыс. га, то амурская – на площади 175,3 тыс. га. Более того, например, в Приморском крае, совместно произрастают лиственницы амурская, Комарова, Любарского, ольгинская, охотская на площади 1249,4 тыс. га (Ирошников, 2004).
В Западной Сибири покрытые лесом земли занимают площадь 88056,1 тыс. га, на которой распространены лиственницы Сукачева  в западной части региона на площади 5862,3 тыс. га и сибирская на площади 1749,1 тыс. га, то есть удельный вес совместного произрастания этих видов составляет 8,64% от покрытых лесом земель.
В Алтайском крае и Республике Алтай (РА) произрастает лиственница сибирская, ею занята площадь, соответственно, 86,4 тыс. га и 1328,4 тыс. га. Причем в площади лиственничных лесов в РА входят и лиственничники в госзаповедниках Алтайский и Катунский. При дальнейшей характеристике насаждений лиственницы данные по государственным заповедникам будут исключаться.
Наиболее ценный генофонд лиственницы сибирской сосредоточен в области оптимума ее произрастания – в равнинных южнотаежных, предгорных и низкогорных популяциях Южной Сибири. Алтайская популяция характеризуется сравнительно слабым полиморфизмом с абсолютным преобладанием зеленошишечных форм с эластичными заостренными и овальными семенными чешуями.

Объекты и методы исследований

Объектом исследований послужили насаждения лиственницы сибирской естественного происхождения в Горном Алтае с целью установления устойчивости ее ареала по специально разработанной методике, используя отчеты последнего лесоустройства, все насаждения были распределены по высотным подпоясам лесного пояса (низкогорье – черневой тайги, среднегорье – горно-таежный, высокогорье – субальпийский и подгольцовый), по продуктивности (классы бонитета II и выше, III класс, IV класс и ниже), по полнотам (редины – 0,1-0,2, низкополнотные – 0,3-0,4, среднеполнотные -0,5-0,7 и высокополнотные – 0,8 и выше),по склонам различной экспозиции (световые – в, юв, ю, юз, теневые – з, сз, с, св и ровные), по крутизне склона (менее 200, 21-300 и выше 310).
На пробных площадях размером по 0,5 га выполнялись работы по сплошному перечету, учету естественного возобновления всех древесных пород, радиальному приросту на кернах по 10-летним периодам, замеру освещенности люксметром       Ю-116 согласно апробированным в лесоводстве методикам исследований.

Результаты исследований

Распространение растительности в Горном Алтае, как и во всех других горных странах, подчиняется закономерностям высотной поясности.  Вместе с тем здесь, особенно на юге региона, хорошо выражено явление ассиметрии в расселении лесов, которые тяготеют к склонам теневой экспозиции и в результате лесной фонд представлен изолированными массивами различной величины (Парамонов, 1998).
Лесной фонд находится в ведении 12 лесхозов и 2 государственных заповедников – Алтайском и Катунском. Введение в действие Лесного кодекса кардинально не повлечет за собой изменений в границах между  лесными предприятиями.
Лесной фонд Республики Алтай расположен в бассейне р. Бия с Телецким озером (6 предприятий) и реки Катунь (8 предприятий) на общей площади в 6 млн. га. (табл. 1).
Лесной фонд распределен между бассейнами рек Бия и Катунь неравномерно. Если в первом случае его сосредоточено 2348,2 тыс. га, или 39,1% от общей площади, то во втором случае его имеется 3652,5 тыс. га, или 60,9%. В то же время в бассейне Бии сосредоточены основные площади пихты и ели, ими занято 340,5 тыс. га, или 73,7% от площади пихтачей, а также подавляющая часть березняков (72,6%) и практически все площади осиновых насаждений – 98,7%.

Таблица 1 – Распределение площади лесного фонда Республики Алтай по категориям земель (на 01.01.2005 г.), тыс. га

№ п/п	Речной бассейн	Общая площадь	Лесные земли			Не лес- ные земли
			всего	покрытые лесом	не покр. лесом
1.	Бассейн р. Бия	2348,3	1807,0	1705,7	34,0	541,3
2.	Бассейн р. Катунь	3652,5	2604,3	2341,8	58,4	1048,2
	Всего	6000,8	4411,3	4047,5	92,4	1589,5
	%	100,0	73,5	67,4	1,5	26,5

В связи с расположением лесов в горной области и на различных высотах над уровнем моря имеет место достаточно значительное присутствие в лесном фонде нелесных земель, удельный вес которых достигает 26,5%, в госзаповеднике Алтайский – 48,9%, а в госзаповеднике Катунский – даже 53,2%.
Покрытые лесом земли занимают 4047,0 тыс. га площади (67,4%), но в то же время в бассейне р. Бия таких земель оказывается 72,6%, а в бассейне р. Катунь – 64,1%, то есть с общим поднятием территории над уровнем моря происходит и увеличение площадей не лесных земель.
Наиболее высокая лесистость (95,8%) присуща Турочакскому лесхозу, а самая низкая – Улаганскому – 57,8%, хотя в госзаповедниках она оказывается еще более низкой: а Алтайском – 45,9%, в Катунском – 43,2%.
Сравнительно незначительные площади отнесены к категории непокрытых лесной растительностью землям – 92,4 тыс. га, или 1,5% от общей площади лесного фонда. С одной стороны, это является показателем резкого снижения объемов заготовок древесины в последние 10 лет и не происходит накопления невозобновившихся лесосек. С другой стороны – значительное сокращение численности разнообразного сельскохозяйственного поголовья скота ведет к заращению ранее оголенных площадей, что особенно свойственно площадям в пределах ареала лиственницы сибирской.

Таблица 2 – Породная структура лесного фонда Республики Алтай (тыс. га)

Речной бассейн	Всего	В том числе по породам
		сосна	ель, пихта	кедр	л-ца	береза	осина	проч.
Бассейн р. Бия	1705,7	38,2	340,5	534,6	42,5	392,6	196,0	161,3
Бассейн р.Катунь	2341,8	32,0	121,2	666,8	1285,9	148,0	2,6	84,8
Всего	4047,5	70,2	461,7	1201,4	1328,4	540,6	198,6	246,1
%	100,0	1,7	11,4	29,7	32,8	13,4	4,9	6,1

Таблица 3 – Распределение площади лиственничных лесов по подпоясам лесного пояса, тыс. га

№ п/п	Речной бассейн	Всего	В том числе по подпоясам
			низко- горье	средне- горье	высоко- горье	подголь- цовый
1	Бассейн р.Бия	3,5	1,3	1,6	0,6	-
2	Бассейн р.Катунь	1274,8	11,5	671,3	584,8	7,2
	Всего	1278,3	12,8	672,9	585,5	7,1
	%	100,0	1,0	52,7	45,8	0,5

 

Ранее отмечалось (Куминова, 1960), что в Горном Алтае лесной пояс отчетливо подразделяется на подпояса: черневая тайга в низкогорье, горно-таежный подпояс в среднегорье, субальпийский подпояс в высокогорье и предгольцовый подпояс, контактирующий с нивальным, удельный вес которых, соответственно, составляет 1,0-52,7-45,8-0,5% (табл. 3). В то же время верхняя граница каждого подпояса имеет тенденцию повышения над уровнем моря от северо-востока до южной границы региона. Так, подпояс черневой простирается до высоты 800м над ур. м. на севере и до 900 м на юге, горно-таежный - с 1500 до 1900, субальпийский - с 1800 до 2000 м и подгольцовый - с 1800 м до 2200 м. над ур. м.
В то же время третья часть лесного фонда занята лиственницей сибирской, которая изучена  еще недостаточно. Особенно слабо изучены возобновительный потенциал, своеобразие распространения и устойчивость лиственничных лесов к антропогенному и зоогенному влиянию, что является  причинами сокращения ее площади.
В возрастном отношении средний возраст хвойных пород в Бийском бассейне равен 156,1 лет, а в Катунском – 136,6 лет или разница составляет 14,3%. Более высокий средний возраст в первом случае связан с наличием массивов кедровых насаждений, которых больше в бассейне р. Бия.
Аналогичное положение имеет место и со средним возрастом лиственницы (соответственно 146,5 и 134,1 лет). В этом случае более высокий возраст лиственницы в бассейне р. Бия связан с расположением ее насаждений на крутых склонах и, главным образом, невовлечением ее в лесоэксплуатацию, так как транспорт древесины был ориентирован на молевой сплав.
Лиственничные леса в Горном Алтае наиболее распространены в бассейне р. Катунь (96,8%) и занимают достаточно широкий высотный  диапазон. Основные ее площади  расположены на высоте от 900 до 1900 м над ур. м. Они неоднородны по составу и территориально разделяются на два высотных подпояса: таежный среднегорный (900-1400 м) и таежный высокогорный (1400-1900 м).  Ниже по склонам фрагментарно выражен лиственничный лесостепной подпояс, а выше – лиственничный подгольцовый.
Островное месторасположение лиственницы зависит от многих причин, однако наиболее существенной следует считать конкурентные отношения ее с другими древесными породами. Такой характер распространения лиственницы естественен не только для Горного Алтая, аналогичная картина имеет место в Китае и Монголии (Леса Монгольской Республики), что свидетельствует о сокращении ее площади с распадом ареала на отдельные массивы, изреживанием естественных насаждений со все суживающейся экологической локализацией вида потому, что лиственница сибирская является слабым лесообразователем и прочно занимает лишь те экологические ниши, которые не отвечают требованиям темнохвойных пород (Дылис, 1981)
К сожалению, по имеющимся лесоучетным материалам нет возможности выделить лиственничники паркового типа, эксплуатация которых ведет к сокращению общей площади этой формации. По нашей экспертной оценке, около 30% лиственничных лесов, расположенных в нижней части среднегорного подпояса, и все насаждения в лесостепном подпоясе должны быть отнесены к лесам паркового типа с особым режимом ведения хозяйства в них. Здесь характерны чистые по составу низкополнотные лиственничные леса с богатым травяным покровом на черноземовидных почвах при отсутствии подлеска и подроста, что связано с частыми низовыми пожарами и пастьбой скота.
В бассейне р. Бия лиственничные насаждения занимают незначительные площади, их удельный вес составляет всего 0,3% от площади лиственничников в РА, причем значительная часть(37,1%) расположена в низкогорье. В бассейне р. Катунь, наоборот,  более половины лиственничных насаждений расположено в среднегорье (52,6%), и в высокогорье (45,9%). В целом по региону следует констатировать, что как у нижней границы леса, так и у верхней, насаждений лиственницы сравнительно немного, соответственно, 1,0 и 0,5%. Значит, лиственница, как порода светолюбивая, находит для себя наиболее приемлемые условия окружающей среды в отношении естественного возобновления в среднегорных и высокогорных  экологических условиях, где конкурентная способность темнохвойных пород несколько снижается.
Продуктивность лиственничных насаждений всецело зависит от их расположения над уровнем моря (табл. 4). Если в низкогорье средний класс бонитета равен 2,7, в среднегорье – 3,1, в высокогорье – 3,9, то в подгольцовом подпоясе – 4,0. Причем и в бассейнах рек удельный вес насаждений различной продуктивности оказывается различным. В бассейне р. Бия продуктивность лиственничников в низкогорье равна 2,3 класса бонитета, в среднегорье – 2,6, то в бассейне р. Катунь продуктивность их равна 2,7 и 3,1 класса бонитета.

Таблица 4 – Распределение площади лиственничных лесов по классам бонитета, тыс. га

Бассейн	Низкогорье			Среднегорье			Высокогорье			Подгольцовый
	<11	111	1У>	<11	111	1У>	<11	111	1У>	<11	111	1У>
Бассейн р.Бия	0,9	0,4	-	0,4	1,0	0,1	-	-	0,6	-	-	0,1
Бассейн р.Катунь	3,8	7,3	0,4	86,2	410,2	174,9	1,1	69,6	514,2	-	-	7,1
Всего	4,7	7,7	0,4	86,6	411,2	175,0	1,1	69,6	514,8	-	-	7,2
%	0,4	0,6	-	6,8	32,2	13,7	-	5,4	40,3	-	-	0,6

 

Продуктивность лиственничных насаждений для горных условий достаточно высокая – насаждения высокой и средней продуктивности занимают 49,1% площади – в основном, лиственничники лесостепного и нижней части среднегорного подпоясов. На высотах более 1400 м над ур. м. произрастают насаждения IY и Y классов бонитета, а на верхней границу распространения леса – даже Yа класса.
Низкий удельный вес высокопродуктивных насаждений (15,5%) связан с наличием высокополнотных (0,8-1,0) листвягов – 7,0%, в то же время наличие низкопродуктивных древостоев (20,1%) – с низкополнотными – 24,9% площади. Насаждения с низкой полнотой (0,3-0,4) приурочены к субальпийскому подпоясу с наличием жестких почвенно-климатических условий.
В низкогорных условиях, в связи с повышенной конкуренцией между древесными породами, удельный вес низкополнотных лиственничников (до 0,5) составляет 36,9%, в среднегорье аналогичные лиственничные насаждения занимают площадь 204,8 тыс. га (30,0%), в высокогорье, соответственно, 180,5 тыс. га (30,8%) и в подгольцовом подпоясе - 1,4 тыс. га (21,2%). Если в низкогорных условиях совместно с лиственницей произрастают и другие древесные породы, особенно темнохвойные, то в среднегорье и высокогорье редкостойные лиственничные насаждения являются следствием жестких почвенно-климатических условий.
С другой стороны, высокополнотные насаждения лиственницы в черневом подпоясе практически отсутствуют, всего 0,7 тыс. га, в среднегорье их становится 5,7%, в высокогорье – 5,1%. Особо следует отметить, что в бассейне р. Бия высокополнотные насаждения лиственницы вообще отсутствуют, они имеют место лишь в бассейне р.Катунь.
В горах Алтая склоны гор обычно ассимитричны, южные более крутые и зачастую покрыты только травянистой растительностью (табл. 5). Лесные же насаждения небольшими участками располага-

Таблица 5 – Приуроченность насаждений лиственницы к склонам различной экспозиции, тыс. га

Бассейн	Низкогорье			Среднегорье			Высокогорье			Подгольцовый
	Св	Тн	Рв	Св	Тн	Рв	Св	Тн	Рв	Св	Тн	Рв
р.Бия	0,3	0,3	0,8	0,3	0,3	1,0	0,1	-	-	-	-	-
р Катунь	1,6	2,9	7,1	80,7	176,6	417,1	85,1	153,1	344,5	0,4	3,1	3,6
Всего	1,9	3,2	7,9	80,0	176,9	418,1	85,2	153,1	344,9	0,4	3,1	3,6
%	0,1	0,2	0,6	6,3	13,8	32,8	6,8	12,0	27,0	-	0,2	0,2

Примечание: Св - склоны световых экспозиций; Тн - склоны теневых экспозиций; Рв - равнинные склоны

ются на них по тальвегам, промоинам, в которых зимой накапливается снег и почва оказывается более увлажненной.

Таблица 6 – Приуроченность насаждений лиственницы к склонам различной крутизны, тыс. га

Бассейн	Низкогорье			Среднегорье			Высокогорье			Подгольцовый
	<200	21-300	310>	<200	21-300	310>	<200	21-300	310>	<200	21-300	310>
Р. Бия	0,7	0,4	0,3	0,8	0,4	0,3	0,1	0,3	0,2	-	-	-
Р.Катунь	3,5	5,1	3,0	269,1	223,4	178,6	200,5	159,3	225,6	0,3	3,0	3,4
Всего	4,2	5,5	3,3	269,9	223,8	178,9	200,6	159,6	225,8	0,3	3,0	3,4
%	0,3	0,4	0,3	21,2	17,5	14,0	15,7	12,5	17,7	-	0,2	0,2

Склоны световых экспозиций оказываются и более крутыми (табл. 6). Нами были выделены склоны крутизной более 310, которых оказалось в Горном Алтае под лиственничными насаждениями 412,4 тыс. га, или 32,3%. На склонах крутизной менее 200 расположено 37,2% насаждений, то есть примерно по 1/3 покрытой лиственницей площади приходится на склоны крутизной до 200, 21-300, и более 310.
Условия произрастания древесных пород на склонах различной крутизны являются экологической нишей многих пород или  для отдельных видов. Так, большинство насаждений произрастает на склонах крутизной до 200  - 78,7%, в то время как на более крутых склонах – 21,3%. Насаждения лиственницы (89,4%), произрастают на склонах крутизной менее 200 – это экологическая ниша лиственницы в среднегорье и особенно в высокогорье. На склонах более 210 наиболее успешно произрастают кедровые насаждения.

Таблица 7 – Типологическая структура лиственничных насаждений, % площади

Лесхоз	Всего тыс.га	В том числе  по группам типов леса
		крупно- травные	разнот- равные	папорот- никовые	зелено- мошные	мшис- тые	лиша- йниковые
Телецкое ОЛХ	0,3	14,4	34,0	16,3	35,3	-	-
Чойский	1,5	26,6	50,8	9,3	13,3	-	-
Майминский	1,7	47,1	52,9	-	-	-	-
Чемальский	47,2	24,6	60,1	2,7	9,3	3,3	-
Шебалинск.	124,8	18,0	68,8	4,2	8,1	0,9	-
Онгудайский	256,2	18,1	54,9	-	26,6	0,4	-
У-Канский	242,5	16,2	65,9	-	12,5	3,3	2,1
У-Коксинск	198,3	16,7	71,7	-	11,6	-	-
К-Агачский	142,8	23,1	56,1	-	2,1	12,4	6,3
Улаганский	273,0	24,6	58,4	-	7,3	5,9	3,8
Всего	1278,3	229,4	573,6	32,5	126,1	26,2	12,2
%	100,0	17,9	44,9	2,5	9,9	2,0	0,9

 

Типологическая структура лиственничных насаждений находит отражение в высотном их распределении. Если в лесостепном подпоясе распространены, в основном, разнотравные типы леса, в среднегорье – зеленомошные и папоротниковые, то в высокогорье – крупнотравные (Крылов, Речан, 1967).
Листвяги зеленомошные занимают северные склоны различной крутизны в среднегорье. Почвы дерново-подзолистые свежие. Как правило, насаждения двухярусные – в первом 10Лц, во втором – пихта и ель 1-11 классов бонитета с запасом древесины до 250 м3/га. Естественное возобновление в количестве до 20 тыс. шт./га представлено лиственницей и кедром. Подлесок редкий и состоит из жимолости, спиреи, шиповника. В живом напочвенном покрове доминируют вейник тупоколосковый, осоки, мятлик, герань, зеленые мхи. После рубки лиственницы происходит смена на темнохвойные породы, а после пожара восстанавливается лиственница без смены пород. В подгольцовом подпоясе насаждения чистые по составу, Y класса бонитета с хорошим естественным возобновлением. Восстановление после пожара происходит без смены пород.
Листвяги разнотравные занимают склоны различной крутизны и экспозиции на серых лесных свежих почвах. Насаждения преимущественно двухярусные с преобладанием в первом лиственницы, а во втором темнохвойных пород. Древостои по продуктивности относятся к II-III классам бонитета. Естественное возобновление слабое и состоит из кедра, пихты, березы и лиственницы. После рубок восстановление в основном происходит пихтой и елью, после пожара возможно восстановление лиственницей. В высокогорье насаждения 1У класса бонитета и после пожара площади зачастую переходят в альпийские луга.
Листвяги крупнотравные занимают пологие склоны световых экспозиций на темно-серых лесных почвах. Это чистые по составу древостои I-III классов бонитета при отсутствии подроста под пологом леса. Подлесок редкий и состоит из спиреи, жимолости. Напочвенный покров хорошо развит высотой до 1,5 м и представлен аконитом, чемерицей, ежей сборной, бором развесистым, володушкой при отсутствии мохового покрова. После пожара листвяги восстанавливаются без смены пород. В субальпийском подпоясе насаждения двухярусные, в первом - 10Лц, во втором преобладают кедр со слабым естественным возобновлением.

Таблица 8 – Характеристика пробных площадей

№ пр.пл	Н, ур.м., м	Экспо- зиция	Состав нас-й	Средние		Освещ., %	Подрост, шт/га		Пол- нота
				Н, м	Д, см		всего	лис-ца
11-к	1860	Ровно	9Лц1Кр	18,0	16,0	23,4	3120	560	0,8
12-к	1750	Свет.	10Лц	19,0	24,0	41,6	1240	400	0,8
13-к	1700	Тенев.	10Лц	14,0	16,0	63,5	1350	1240	0,7
14-к	1640	Свет.	10Лц	12,0	16,0	56,7	730	730	0,6
15-к	1280	Тенев.	10Лц	17,0	72,0	88,3	-	-	0,2

Способность лесной экосистемы успешно занимать и не уступать экологическую нишу зависит от активности и направленности возобновительного потенциала данной экосистемы, что находит  выражение в количестве и качестве подроста. И в данном случае это наглядно видно по количеству подроста лиственницы. Если у верхней границы субальпийского подпояса под пологом насаждений с полнотой 0,8 подроста лиственницы имеется 400-560 шт./га, что обеспечивает непрерывность по времени занимаемой территории данной экосистемой, то вблизи к границе леса и высокогорной степи и снижением общей полноты до 0,6-0,7 за счет вырубки наиболее крупных деревьев лиственницы, количество подроста лиственницы возрастает, который имея возраст 20-30 лет уже способен заменить материнский древостой.
С другой стороны, в еще более благоприятных экологических условиях на высоте 1260 м над ур. м. подрост  и подлесок совершенно отсутствуют, хотя насаждений стало рединой, что объясняется расположением насаждения лиственницы вблизи населенного пункта и подвергающееся в течение десятилетий как антропогенному (вырубка отдельных деревьев), так и зоогенному (неумеренная пастьба скота) влияниям. В итоге такие насаждения, произрастающие по 11 классу бонитета, вступили в последнюю стадию деградации и в ближайшей перспективе произойдет смена лесной экосистемы на степную.

Таблица 9 – Радиальный прирост по 10-летиям, мм, начиная с последнего

№ пр.пл	Периодический радиальный прирост за периоды										Сред., мм/год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
11-к	4,7	3,6	3,4	3,5	3,5	4,6	3,9	3,7			0,4
12-к	5,0	6,1	8,4	9,2	11,1	4,7	4,3	3,5	4,2	5,1	0,6
13-к	5,2	6,0	7,1	9,0	7,4						0,7
14-к	5,3	8,9	10,9	10,2	6,1	8,1	4,0				0,8
15-к	3,2	3,2	3,5	3,3	3,3	3,5	3,0	3,1	3,0	3,3	0,3