Год: 
2013
RU
Выпуск: 
2
Аннотация: 

Проведен анализ изменения природно-климатических факторов в районе деградации еловых лесов в верховьях бассейна реки Истра. Результаты исследований показывают взаимосвязь климатических показателей с устойчивостью старовозрастных еловых насаждений.

Текст: 

Масштабы и последствия усыхания еловых лесов в Европейской части России вызывают чувство опасения и тревоги. Нарушение видового разнообразия на обширных территориях приводит к изменению лесных экосистем, вызывая экологические катастрофы. Велик и ущерб лесного хозяйства, так как приспевающие и спелые хвойные древостои сменяются малоценными мелколиственными насаждениями.

В основе большинства гипотез, высказанных по результатам исследований [2, 3, 9, 11, 13], указывается фактор цикличности воздействия засух, после которых наблюдается усыхание ельников. Полученные результаты имеют историческое подтверждение. В 1875– 1876 гг. как результат сильных засух зафиксировано ухудшение состояния лесов ряда регионов в Центральной и Северо-Западной части России [5]. Меньше чем через десятилетие началось новое масштабное усыхание ельников 1882–1883 гг., о чем писал Любомирский [7], указывая на гибель столетних ельников на влажных суглинках в местах понижения микрорельефа и участках между болотами в Псковской области (Торопецкое лесничество). Масштабное усыхание ельников было отмечено М.К. Турским (1884 г.) вблизи Москвы, а также в Тверской, Смоленской и Калужской областях.

Изучение причин и условий, при которых происходило катастрофическое усыхание ели на территории Восточной Европы, позволило сделать вывод о том, что засуха является наиболее значимым фактором, ослабляющим деревья ели и способствующим размножению стволовых вредителей. В зоне хвойно-широколиственных лесов темнохвойные насаждения наиболее подвержены усыханию [10]. Периодичность и продолжительность усыхания ели в большей степени зависит от повторяемости, продолжительности и территориального распространения засух, относящихся к обычным природным явлениям в указанной природноклиматической зоне. Из этого можно заключить, что усыхание ели — естественный процесс, итогом которого является изменение лесных экосистем по породному составу и возрастным поколениям ели [9, 10, 3].

Учитывая тенденции воздействия природных факторов на устойчивость ельников, нами проведена оценка средних ежемесячных показателей температурного режима, количества осадков, изменения грунтовых вод и выявлена их взаимосвязь с началом процессов деградации насаждений ели (рис. 1).

Территория проведения исследований приурочена к ландшафтам Истринского района, расположенного на Клинско-Московской вторичной моренной равнине. Абсолютные отметки высот междуречий изменяются от 200 м до 290 м. Главной рекой района является Истра. Ее притоки — Малая Истра, Маглуша, Нудоль, Песочная, Казынка. Все реки района питаются снеговой, дождевой и грунтовой водой. Подземное питание составляет менее трети в общем балансе питания рек.

Исследованиями были охвачены старовозрастные еловые насаждения (120 лет), характеризующиеся до распада высокой полнотой (0,7) и средними показателями запаса от 280 до 340 м3/га.

Проведение экспериментальных работ осуществлялось по общепринятым методикам [1, 4]. Полевые работы состояли из ежедневных замеров температуры воздуха, количества выпавших осадков, измерения уровня грунтовых вод. В работе использованы материалы многолетних исследований по комплексу климатических факторов и гидрологии ФБУ «ВНИИЛМ» и ООО «НИЦ МПС» на территории Истринского стационара.

Уровень грунтовых вод определяли на основе данных стационарных скважин, результаты исследований показали его снижение за последние 10 лет на 2 метра (рис. 2).

Понижение уровня грунтовых вод в районе исследований отмечено более 20 лет назад. Первым признаком стало изменение гидрологического режима речной системы. Многие

мелкие притоки в верховьях рек исчезли и заросли лесной растительностью. В летнее время вода пропадает также в руслах средних притоков. Исчезают родники в верховьях водосбора бассейна реки Истра. Уровень грунтовых вод особенно существенно опускается при засухах, что приводит к неблагоприятным изменениям увлажнения верхних слоев почвы в зоне корневой системы деревьев ели и снижает их устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов.

Анализ многолетних наблюдений показывает, что среднегодовое количество осадков в районе обследования составляет 628 мм. В течение года они распределяются неравномерно, две трети (от 241 мм до 611 мм) выпадает в теплое время года. Наибольшее их количество наблюдается в летне-осеннии месяцы, чаще всего в августе, сентябре, октябре. Иногда осадки бывают грозовыми, кратковременными и довольно интенсивными, от 10 мм и более. В последние годы они отличаются неравномерностью выпадения (рис. 3). Неоднократно замечено, что осенью количество дождей выше, чем летом.

Смещение спектра выпадения максимального количества осадков на осенние месяцы иногда приводит к установлению весной или в начале лета зусушливого периода, который оказывает отрицательное влияние на устойчивость еловых насаждений.

Из многолетних данных по среднегодовому количеству осадков видно, что неблагоприятные условия засухи наблюдались в 1992, 2002, 2005 и 2010 гг. Первое куртинное усыхание ельников на территории Истринского стационара отмечено в 1993–1994 гг. Такая тенденция подтверждает ослабление древостоев ели как результат воздействия засухи.

Анализ среднемесячных температур воздуха показывает, что в январе за период с 1991 г. по 2009 г. они увеличились на 0,1°С. Самый теплый для нашей зоны месяц — июль стал более прохладным: его средняя температура за тот же период снизилась на 0,2°С (рис. 4).

За последние годы происходит значительное отклонение основных климатических показателей от нормы. Увеличились средние годовые температуры воздуха, год от года изменяются даты начала смены температуры и длительности переходных периодов от одного сезона к другому. Лето становится более прохладным. Зима теплеет. Наблюдается понижение уровня грунтовых вод и увеличивается частота засух.

Результаты проведенных исследований подтверждают, что изменение природных факторов за последние десятилетия негативно повлияло на устойчивость насаждений ели. Сохранение тенденций изменения климата приведет к деградации лесных экосистем и смене лесорастительных формаций.

Библиографический список: 

1. Абражко В.И. Водный режим еловых лесов южной тайги // Проблемы лесоведения и лесной экологии: Тез. докл. Всесоюзн. совещ. Ч. 1. М., 1990. С. 132–134.

2. Батталов Ф.З. Многолетние колебания атмосферных осадков и вычисление норм осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 250 с.

3. Воронцов А.И. Некоторые закономерности усыхания лесов в различных физико-географических условиях // Научн.-техн. конф. Московский лесотехнический институт.тез. докл. М., 1958. С. 16–19.

4. Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. М.: Изд-во МГУ, 1990. 304 с.

5. Колупайло С.И. Учет стока р. Неман за 1812–1932 гг. / 4-я гидролог. конф. Балтийских стран. Л.: ГГИ, 1933. С. 1–16.

6. Котов А.С. О состоянии еловых лесов Калужской области и мероприятия по стабилизации в них лесопатологических процессов. Пушкино: Рос. Центр защиты леса, 2001. С. 27–30.

7. Любомирский . Засыхание еловых насаждений // Лесн. Журн. Вып. 10. 1882. С. 623–625.

8. Манько Ю.И. Гладкова Г.А. Усыхание ели в свете глобального ухудшения темнохвойных лесов. Владивосток: Дальнаука, 2001. 228 с.

9. Маслов А.Д. Короед-типограф и усыхание еловых лесов. М.: ВНИИЛМ, 2010. 138 с.

10. Маслов А.Д. Усыхание еловых лесов от засух на европейской территории СССР //Лесоведение. 1972. No 6. С. 77–87.

11. Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР. М.: Наука, 1975.177 с.

12. Разумова Л.А. Агроклиматические особенности засухи 1972 года на европейской территории СССР по сравнению с засухами прошлых лет. Гидрометеоиздат, 1975. С. 3–28.

13. Тимофеев В.П. Отмирание ели в связи с недостатком влаги в почве // Лесн. хоз-во. 1939. No 9. С. 6–15.

Оригинал: 
http://journal.spb-niilh.ru/pdf/2-2013/spbniilh-proceedings-2-2013-5.pdf