Андрей Андреевич Каплевский, аспирант
биологический факультет; кафедра экологии и географии растений
Москва
Andrey A. Kaplevsky, Postgraduate student
Faculty of Biology; Department of Ecology and Geography of Plants
Moscow
Нина Георгиевна Уланова, доктор биологических наук, профессор
биологический факультет; кафедра экологии и географии растений
Москва
Nina G. Ulanova, Dr. Sci. (Biology), Prof.
Faculty of Biology; Department of Ecology and Geography of Plants
Moscow
Цель. Выявление особенностей динамики травяно-кустарничкового яруса фитоценоза ельника зеленчукового после гибели древостоя в сравнении с фитоценозом после сплошной вырубки и исходным лесом.
Процедура и методы. В 2012 г. в ельнике зеленчуковом после гибели ели в результате вспышки численности короеда-типографа заложены 3 постоянные пробные площади по 800 м2 (20 × 40 м). Первая – на участке с неповреждённым древостоем ели (контроль), вторая – в ельнике зеленчуковом с погибшим древостоем ели (короедник), третья – на сплошной санитарной вырубке сухостоя ели (вырубка). Все пробные площади расположены в исходно едином фитоценозе. Каждая пробная площадь разбита на 8 площадок размером 10 × 10 м2. Исследования проводились ежегодно с 2014 по 2022 гг. по единой методике. Для каждой площадки каждой пробной площади ежегодно выявлен полный видовой состав растений и их принадлежность к ценотическим группам. Проведена статистическая обработка собранных данных, вычислены средние значения числа видов на 3 пробных площадях и средние значения числа видов по ценотических группам, проведено их сравнение. Значимость различий выборок числа видов на пробных площадях определена с помощью Mann-Whitney U test в программе STATISTICA6.
Результаты. В сообществе с погибшим и не вырубленным древостоем ели произошло долговременное значимое увеличение (р < 0,05) числа сорно-лесных видов и кратковременное – луговых. Ценотический спектр сохранился близким к исходному лесу за весь период наблюдений. Развитие фитоценоза вырубки прошло через травяную и кустарниковую стадии, со значительным повышением фиторазнообразия. Значимо увеличилось число лесо-луговых, луговых, сорных, сорно-лесных, сорно-луговых видов, появились болотные виды. Число лесных видов в первый год исследования меньше, а во второй – больше, чем в контроле. Всплеск разнообразия видов на вырубке произошёл не в первый год исследований, а в последующий. На 7 год развития сообществ вырубки и ельника с сохранённым сухостоем ели ценотический спектр видов приблизился к исходному лесу.
Теоретическая и/или практическая значимость мониторинговых длительных исследований в типичных ельниках европейской части России велика, т. к. позволила понять естественные природные механизмы динамики еловых фитоценозов после массового усыхания древостоя ели при сохранении погибшего древостоя. Огромные площади погибших ельников в 2012–2014 гг. от вспышки численности короеда-типографа в Московской области поставили вопрос об оптимальных мерах восстановления лесов. Мониторинг динамики изменения травяно-кустарничкового яруса позволил понять изменения экологических и фитоценотических условий при разных сценариях лесоводственной практики и решить вопрос о необходимости проведения сплошных санитарных рубок погибших ельников.
Aim. Investigation of dynamics of the herbaceous layer of the phytocoenosis of spruce forest after the death of the spruce stand in comparison with the plant community after clearcutting and living spruce forest.
Methodology. In 2012, three permanent sample plots of 800 m2 (20 × 40 m) were established in spruce forest after the death of spruce because of bark beetle outbreak. First plot was set in undamaged spruce stand (control plot), the second one – in spruce forest with dead spruce stand (snag stand), the third one – in a clear-cut sanitary felling of spruce deadwood (clear-cut). Each plot was divided into 8 sites of 10 × 10 m2. The studies were conducted annually from 2014 to 2022 using the same methodology. Full species composition of plants and their belonging to coenotic groups was revealed on each site of each plot annually. Statistical processing of the collected data was carried out, mean values of the number of species at three sample plots and mean values of the number of species by coenotic groups were calculated and compared. The significance of differences between samples of the number of species in the sample plots was determined using the Mann-Whitney U test.
Results. In the plant community with dead and unlogged spruce stands, there is a long-term significant increase in the number of weedy-forest species and a short-term significant increase in the number of meadow species. The coenotic spectrum remains close to the initial forest throughout the entire observation period. The development of the clear-cut phytocoenosis proceeds through the herbaceous and shrub stages, with a significant increase in biodiversity. The number of forest-meadow, grassland, meadow, weeds, weedy-forest, weedy-meadow species increases significantly, and bog species appear. The number of forest species is lower in the first year of the study and higher in the second year than in the control. Since the second year of the study the species diversity surged at the clearcut. In the 7th year of development of clear-cut and spruce forest communities with preserved spruce deadwood, the coenotic spectrum of the sampled areas becomes close to the coenotic spectrum of the initial forest
Research implication. To study the natural mechanism of the dynamics of spruce phytocenoses after bark beetle outbreak of spruce stands while preserving the dead stands. At present, there is vast area of spruce stands with dead spruce stands in the Moscow region, and understanding of the dynamics of such communities could allow more effective choice of forest management measures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.