УДК 630.114
Мониторинг сукцессионных процессов сосняка мшистого в условиях Березинского заповедника
Романова М.Л.
Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
Лес представляют собой единственную экосистему, которая должна оставаться в состоянии максимально близком к естественному. Выявить присущие ненарушенной лесной экосистеме параметры и свойства призваны исследования в заповедниках, представляющие очень тщательные описания с обязательной повторностью и обязательными публикациями.
В данной работе основное внимание сосредоточено на выявлении роли нижних ярусов сукцессии сосняка мшистого, произрастающего в Березинском биосферном заповеднике. Путем сжатия первичной информации на экосистемном (фитоценотическом) уровне разработана схема структурно-функционального поведения ненарушенных сосновых фитоценозов по индексам разнообразия и сходства, вычисленным по показателю проективного покрытия нижних ярусов.
Ведущие экологи (Уайттекер, Василевич) считают наиболее современным и прогрессивным изучение видового разнообразия экосистем через индексы разнообразия, являющиеся надежными методами биологического анализа. Именно разнообразие определяет устойчивость экосистемы, что отражено в создании международной конвенции по биоразнообразию в 1992 году и программе “Диверситас” в 1996, где на основе методики Уайттекера произведена инвентаризация биоразнообразия. Биоразнообразие зависит от очень многих факторов. Поэтому важно проследить процессы формирования его и выявить, какие из них наиболее чувствительны к нарушающим воздействиям.
Проведенные лабораторией фитомониторинга с 1977 по 1992 гг. в Березинском биосферном заповеднике исследования были нацелены на изучение поведения наиболее значимых для Беларуси типов леса в их первозданном виде. Для этой цели прокладывались геоморфологические профили, охватывающие все важнейшие эдафо-фитоценотицеские ряды. На профилях закладывались стационарные пробные площади (СПП). В данной работе представлены сосновые фитоценозы мшистой серии, занимающие центральное место в таком ряду.
Для реконструкции сингенетической сукцессии сосняка мшистого и определения ее инвариантных свойств была взята часть геоботанического профиля, представляющая собой 10 СПП с однотипными условиями, отличающимися только разным возрастом сосновых фитоценозов (от 15 до 135 лет). В 1977-1981-1987-1992 гг. на каждой СПП определялись основные таксационные показатели, по данным гранулометрического и химического анализов устанавливались характеристики плодородия почв. Напочвенный покров, являющийся наиболее чувствительным показателем изменения сукцессионного состояния, описывался по 25 раункиерам (1x1 м) с вычислением проективного покрытия (ПП, %), встречаемости (В, %), высоты (Н, см). Составлялись сводные оценочные таблицы. Затем параметры напочвенного покрова были положены на временной градиент и методом Клементса-Разумовского был составлен гипотетический график хода роста по высоте сосняка мшистого на протяжении 120-летнего периода. Выявлены временные ассоциации: ювенильная, две средневозрастные, кульминационная и сенильная (Гельтман, 1982). Корректность экстраполяции контролировалась ходом роста сосны (К 0,97). Тип леса определялся древесным эдификатором и индикаторными видами напочвенного покрова. В рамках современной концепции исследования биоразнообразия покров лучше всего отражает показатель проективного покрытия, выраженный индексом Шеннона- Уивера - Н1. Этот индекс, характеризующий разнообразие компонентов и упорядоченность распределения в среднем на один вид, колеблется в пределах 1,38-2,46.
Сопоставлением хода роста древесного эдификатора с показателями напочвенного покрова по индексу Н1 на временном градиенте получена синусоидная кривая, расстояние между пиками которой приблизительно равно 30-ти годам. Ювенильная ассоциация длится до 30-ти лет – возраст смыкания крон. С 45-90 лет наблюдаются две средневозрастные ассоциации. К 55 годам набирает силу второй ярус и разрастается подлесок, снижая освещенность, что приводит к уменьшению показателя разнообразия - Н1.
С 70-ти лет начинается стадия второй средневозрастной ассоциации, по максимально высоким показателям Н1, приходящимся на 85-летний возраст, можно судить о наступлении предклимаксовой стадии, где по, мнению Уайттекера (1975) и Василевича (1992), разнообразие достигает своего максимума. Кульминационная ассоциация отличается тем, что Н1 меняется мало. В возрасте 135 лет наступает сенильная стадия.
По индексу сходства (Ics), вычисленному как и индекс разнообразия по проективному покрытию, наиболее близкими оказались показатели между 1987 и 1992 гг. и наименее - между 1977 и 1992, что свидетельствует о накоплении изменений во всех фитоценозах.
Таким образом, используя структурно-функциональный подход к ненарушенным сосновым фитоценозам можно определить основные качественные параметры напочвенного покрова, присущие как каждой возрастной ассоциации, так и в целом мшистому типу сосняков. Такая информация, полученная в заповедных условиях, может служить эталоном ненарушенного фитоценоза, определяющим в пределах типа леса наиболее вероятные его состояния. По степени отклонения от этого эталона можно определить и степень антропогенной дигрессии фитоценозов данного типа. Такой подход к изучению фитоценоза выявляет глубинные тенденции его развития и четко отделяет сингенетические процессы от антропогенных.
Опубликовано на стр. 175-177.