Структурная организация коренных притундровых ельников в бассейне реки Печоры на северо-западе Республики Коми

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты комплексного исследования структурной организации коренных притундровых ельников бассейна реки Печоры на северо-западе Республики Коми. Проанализированы основные компоненты структуры еловых фитоценозов, включая размерную, возрастную и пространственную характеристики древостоев и подроста. Установлено, что древостои притундровых ельников характеризуются высокой степенью изменчивости таксационных показателей деревьев. Коэффициенты вариации диаметров и высот стволов достигают 55 и 40% соответственно даже в пределах одной породы – ели сибирской. Анализ возрастной структуры древостоев выявил два типа: относительно разновозрастные с преобладанием поколений восходящего ряда и абсолютно разновозрастные с групповым смешением деревьев разного возраста. Последние соответствуют климаксовым фитоценозам с непрерывным самовоспроизводством. Оценка пространственной структуры с использованием методов точечного процесса показала, что деревья в древостоях распределены преимущественно случайно, без выраженной агрегированности. Однако подрост образует скопления, особенно за счет порослевого возобновления березы. В вертикальной структуре полога притундровых ельников наблюдаются как «диффузные» типы строения (деревья разнятся по высоте, но схожи по протяженности кроны), так и «регулярные понизу» типы (деревья разнятся по высоте, но основания их крон находятся на одном уровне). Полученные данные вносят вклад в понимание механизмов функционирования малонарушенных лесных сообществ Крайнего Севера в условиях меняющегося климата.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Манов

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: manov@ib.komisc.ru
Россия, ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982

И. Н. Кутявин

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: manov@ib.komisc.ru
Россия, ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982

Список литературы

  1. Бондарев А.И., Секретенко О.П. Особенности горизонтальной структуры древесного яруса ценопопуляции L arix gmelinii (Rupr.) Rupr. в лесотундровом экотоне на полуострове Таймыр // Экология. 2024. № 1. С. 22–33.
  2. Бузыкин А.И., Гавриков В.Л., Секретенко О.П., Хлебопрос Р.Г. Анализ структуры древесных ценозов. Новосибирск: Наука, 1985. 94 с.
  3. Галенко Э.П. Радиационный режим соснового фитоценоза как элемент энергообмена // Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера. СПб.: Наука, 2001. С. 91–102.
  4. Гусев И.И. Продуктивность ельников Севера. Л.: ЛГУ, 1978. 232 с.
  5. Дыренков С.А. Структура и динамика таежных ельников. Л.: Наука, 1984. 176 с.
  6. Ипатов В.С., Тархова Т.Н. Количественный анализ ценотических эффектов в размещении деревьев по территории // Ботанический журнал. 1975. Т. 60. № 9. С. 1237–1250.
  7. Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.
  8. Корчагин А.А. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. Т. 5. Л.: Изд-во АН СССР, 1976. С. 5–320.
  9. Кузьмичев В.В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013. 208 с.
  10. Лесотаксационный справочник по северо-востоку европейской части Российской Федерации: (нормативные материалы для Ненецкого автономного округа, Архангельской, Вологодской областей и Республики Коми). Архангельск: СевНИИЛХ: Правда Севера, 2012. 672 с.
  11. Мазинг В.В. Что такое структура биогеоценоза // Проблемы биогеоценологии. М.: Наука, 1973. С. 71–78.
  12. Манов А.В., Кутявин И.Н. Горизонтальная структура древостоев и подроста северотаежных коренных ельников чернично-сфагновых в Приуралье // Лесной журнал. 2018. № 6. С. 78–88.
  13. Манов А.В., Кутявин И.Н. Пространственные взаимосвязи в размещении древесных растений в среднетаежных коренных ельниках верховьев реки Печоры // Сибирский лесной журнал. 2021. № 2. С. 82–95.
  14. Манов А.В. Структура, динамика роста и продуктивность древостоев притундровых ельников Печорского бассейна: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.03.03. Архангельск: АГТУ, 2009. 18 c.
  15. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: НИИХ Химии СПбГУ, 2002. 240 с.
  16. Плотников В.В. Эволюция структуры растительных сообществ. М.: Наука, 1979. 276 с.
  17. Проскуряков М.А. Горизонтальная структура горных темнохвойных лесов. Алма-Ата: Наука, 1983. 216 с.
  18. Семенов Б.А., Цветков В.Ф., Чибисов Г.А., Елизаров Ф.П. Притундровые леса европейской части России (природа и ведение хозяйства). Архангельск: СевНИИЛХ, 1998. 332 с.
  19. Стороженко В.Г. Устойчивые лесные сообщества. Теория и эксперимент. Тула: Гриф и К, 2007. 192 с.
  20. Стороженко В.Г. Формирование возрастных структур коренных таежных ельников Европейской России // Лесоведение 2022. № 1. С. 3–12.
  21. Факторы регуляции экосистем еловых лесов / Под ред. В.Г. Карпова. Л.: Наука, 1983. 318 с.
  22. Цветков В.Ф. Лесной биогеоценоз. Архангельск: АГТУ, 2004. 268 с.
  23. Чертовской В.Г., Семенов Б.А., Шамин А.А. Практическое пособие по исследованию предтундровых лесов. Архангельск: АИЛиЛХ, 1977. 35 с.
  24. Чертовской В.Г., Семенов Б.А., Цветков В.Ф., Смолоногов Е.П., Вегерин А.М., Мироненко О.Н., Тихменев Е.А., Листов А.А. Предтундровые леса. М.: Агропромиздат, 1987. 168 с.
  25. Ярославцев С.В. Закономерности строения и нормативы таксации ельников Крайнего Севера: автореф. дис. … кандидата с.-х. наук: 06.03.02. Киев, 1985. 18 с.
  26. Ярославцев С.В. Возрастное строение ельников Крайнего Севера // Лесной журнал. 1986. № 3. С. 9–13.
  27. Ярославцев С.В. Особенности строения ельников Крайнего Севера // Лесной журнал. 1992. № 4. С. 29–32.
  28. Ярославцев С.В. Характеристика естественного возобновления в притундровых ельниках Европейского Севера // Современные проблемы притундровых лесов: Мат-лы Всероссийской конференции с международным участием. Архангельск : САФУ им. М. В. Ломоносова, 2012. С. 284–288.
  29. Baddeley A., Turner R. Spatstat: An R package for analyzing spatial point patterns // Journal of Statistical Software. 2005. V. 12. № 6. P. 1–42.
  30. Gavrikov V.L., Stoyan D. The use of marked point processes in ecological and environmental forest studies // Environmental and Ecological Statistics. 1995. V. 2. № 4. P. 331–344.
  31. Gavrikov V.L., Grabarnik P.Ya., Stoyan D. Trunk-top relations in a Siberian pine forest // Biometrical Journal. 1993. V. 35. № 4. P. 487–498.
  32. Grabarnik P., Myllymӓki M., Stoyan D. Correct testing of mark independence for marked point patterns // Ecological Modelling. 2011. V. 222. № 23–24. P. 3888–3894.
  33. Harper K.A., Danby R.K., De Fields D.L., Lewis K.P., Trant A.J., Starzomski B.M., Savidge R., Hermanutz L. Tree spatial pattern within the forest–tundra ecotone: a comparison of sites across Canada // Canadian Journal of Forest Research. 2011. V. 41. № 3. P. 479–489. doi: 10.1139/X10-221
  34. Pretzsch H., Schütze G. Effect of tree species mixing on the size structure, density, and yield of forest stands // European Journal of Forest Research. 2016. V. 135. № 1. P. 1–22.
  35. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2022.
  36. Stoyan D., Penttinen A. Recent applications of point process methods in forestry statistics // Statistical Science. 2000. V. 15. № 1. P. 61–78.
  37. Suzuki R., Shimodaira H. Pvclust: an R package for assessing the uncertainty in hierarchical clustering // Bioinformatics. 2006. V. 22. № 12. P. 1540–1542. doi: 10.1093/bioinformatics/btl117
  38. Wiegand T., Moloney K.A. Rings, circles, and null-models for point pattern analysis in ecology // Oikos. 2004. V. 104. № 2. P. 209–229.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Диаграмма кластеризации рядов распределения деревьев по диаметру ствола (а) и подроста по высоте (б) на ППП.

Скачать (97KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение числа стволов (темные столбцы) и запаса древесины (светлые столбцы) по 20-летним ступеням возраста в притундровых ельниках: а – травяно-зеленомошном (ППП 6); б – сфагновом (ППП 7); в – морошково-сфагновом (ППП 8); г – зеленомошном (ППП 10); д – кустарничково-зеленомошном (ППП 12). На диаграмме (е) представлена статистика рядов распределения деревьев по возрасту на ППП в порядке возрастания их нумерации.

Скачать (163KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проверка нулевой гипотезы о случайности точечного процесса. 1 – эмпирическая парная корреляционная функция ĝ (r); 2 – поведение функции g (r) в случае ППС; 3 – область принятия гипотезы о ППС, полученная с помощью 999 генераций однородного процесса Пуассона для: а–д – всех пород деревьев; е–л – деревьев ели; м–с – всех пород подроста; т–ц – подроста ели. Здесь и на следующем рисунке обозначение колонок: I – ельник травяно-зеленомошный (ППП 6); II – ельник сфагновый (ППП 7); III – ельник морошково-сфагновый (ППП 8); IV – ельник зеленомошный (ППП 10); V – ельник кустарничково-зеленомошный (ППП 12).

Скачать (246KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Проверка нулевой гипотезы о случайности маркирования точечного процесса. 1 – эмпирическая кросс-корреляционная функция ĝij (r); 2 – поведение функции gij (r) в случае ППС; 3 – область принятия гипотезы о ППС, полученная с помощью 999 генераций однородного процесса Пуассона для каждой пары категорий древесных растений: а–д – деревья/подрост всех пород; е–л – деревьев/подрост ели.

Скачать (155KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение коэффициентов заполнения пространства кронами деревьев в притундровых ельниках: а – травяно-зеленомошном (ППП 6); б – сфагновом (ППП 7); в – морошково-сфагновом (ППП 8); г – зеленомошном (ППП 10); д – кустарничково-зеленомошном (ППП 12).

Скачать (132KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024