Динамика травяно-кустарничкового яруса фитоценоза ельника зеленчукового в течение 9 лет после вспышки численности короеда-типографа

   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.

1. Абатуров А. В., Меланхолин П. Н. Естественная динамика леса на постоянных пробных площадях в Подмосковье. Тула: Гриф и К, 2004. 336 с.

2. Браславская Т. Ю., Тихонова Е. В., Сухова Д. В. и др. Экологическая дифференциация синтаксонов лесной растительности Звенигородской биостанции МГУ // Теорeтическая и прикладная экология. 2020. № 3. С. 105–110.

3. Дымов А. А. Влияние сплошных рубок в бореальных лесах России на почвы (обзор) // Почвоведение. 2017. № 7. С. 787–798. DOI: 10.7868/S0032180X17070024

4. Коротков С. А., Киселёва В. В., Стоноженко Л. В. и др. О направлениях лесообразовательного процесса в Северо–Восточном Подмосковье // Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 3. С. 41–54.

5. Малахова е. Г., Лямцев Н. И. Распространение и структура очагов усыхания еловых лесов Подмосковья в 2010–2012 годах. // Известия Санкт–Петербургской лесотехнической академии. 2014. Вып. 207. C. 193–202.

6. Маслов А. Д., Комарова И. А., Котов А. С. Динамика размножения короеда-типографа в Центральной России в 2010–2013 гг. и прогноз на 2014 г. // Лесохозяйственная информация. 2014. Т. 1. С. 38–46.

7. Морозова О. В., Семенищенков Ю. А., Тихонова Е. В. и др. Неморальнотравные ельники Европейской России // Растительность России. 2017. № 31. С. 33–58.

8. Рысин Л. П. Сукцессионные процессы в лесах Центральной части Русской равнины // Успехи современной биологии. 2009. Т. 129. № 6. С. 578–587.

9. Уланова Н. Г., Каплевский А. А. Мониторинг биоразнообразия ельников Европейской части России после природных и антропогенных «катастроф» // Известия Уфимского научного центра Российской академии наук. 2024. № 4. С. 18–24.

10. Уланова Н. Г., Чередниченко О. В. Механизмы сукцессий растительности сплошных ветровалов южнотаежных ельников // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 1. С. 1399–1402.

11. Шихов А.Н., Чернокульский А.В., Калинин Н.А., Пьянков С.В. Ветровалы в лесной зоне России и условия их возникновения. Пермь.: Пермский национальный исследовательский университет, 2023. 284 с.

12. Andrus R.A., Chai R.K., Harvey B.J., et al. Increasing rates of subalpine tree mortality linked to warmer and drier summers // Journal of Ecology. 2021. Vol. 109(5). P. 2204–2218. DOI: 10.1111/1365-2745.13634

13. Blair D. P., McBurney L. M., Blanchard W., et al. Disturbance gradient shows logging affects plant functional groups more than fire // Ecology Applications. 2016. Vol. 26. P. 2280–2301.

14. Erbilgin N, Gandhi K. J. K., Hofstetter R. W. Bark Beetle Management, Ecology, and Climate Change. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2022. 415 p.

15. Furniss T. J., Larson A. J., Kane V. R., Lutz J.A. Wildfire and drought moderate the spatial elements of tree mortality // Ecosphere. 2020. Vol. 11 (8). P. 11–37. DOI: 10.1002/ecs2.3214

16. Fornwalt P. J., Rhoades Ch. C., Hubbard R. M., et al. Short-term understory plant community responses to salvage logging in beetle-affected lodgepole pine forests // Forest Ecology and Management. 2018. Vol. 409. P. 84–93. DOI: 10.1016/j.foreco.2017.10.056

17. Huang J., Kautz M., Trowbridge A.M., et al. Tree defence and bark beetles in a drying world: Carbon partitioning, functioning and modelling // New Phytologist. 2020. Vol. 225(1). P. 26–36. DOI: 10.1111/nph.16173

18. Hlásny T., Krokene P., Liebhold A., et al. Living with bark beetles: impacts, outlook and management options // From science to policy. 2019. Vol. 8. P. 4–52.

19. Kolb T.E., Fettig C.J., Ayres M. P., et al. Observed and anticipated impacts of drought on forest insects and diseases in the United States // Forest Ecology and Management. 2016. Vol. 380. P. 321–334.

20. Marini L., Økland B., Jönsson A. M., Bentz B., et al. Climate drivers of bark beetle outbreak dynamics in Norway spruce forests // Ecography. 2016. Vol. 40(12). P 1–10. DOI: 10.1111/ecog.02769

21. Netherer S., Kandasamy D., Jirosova A., et al. Interactions among Norway spruce, the bark beetle Ips typographus and its fungal symbionts in times of drought // Journal of Pest Science. 2021. Vol. 94(3). P. 1–24. DOI: 10.1007/s10340-021-01341-y

22. Thorn S., Bassler C., Brandl R., et al. Impacts of salvage logging on biodiversity: A meta–analysis // Journal of Applied Ecology. 2018. Vol. 55. P. 279–289. DOI: 10.1111/1365-2664.12945

23. Waldron K., Ruel J., Gauthier S., et al. Effects of post-windthrow salvage logging on microsites, plant composition and regeneration // Applied Vegetation Science. 2014. Vol. 17(2). P. 323–337. DOI: 10.1111/avsc.12061