Усыхание ельников в междуречье Северной - Север

Е.А. Сурина, к.с.-х.н.
зав. сектором охраны и защиты леса, ФГУ «СевНИИЛХ», г. Архангельск
УСЫХАНИЕ ЕЛЬНИКОВ В МЕЖДУРЕЧЬЕ СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ И ПИНЕГИ:
РИСКИ, ПРОБЛЕМЫ, РЕШЕНИЯ
Исследования
проводились
в
рамках
темы
«Разработка
стратегии
лесовосстановления на площадях массового усыхания лесов на Северо-Западе РФ в
условиях глобального изменения климата». В 2009 г. в качестве объекта исследования
выбраны усыхающие ельники междуречья Северной Двины и Пинеги в Кавринском
участковом лесничестве (Карпогорское лесничество).
Рассматриваемые массивы ельников, по материалам исследований, представляют
собой широко распространенную категорию разновозрастных с перестойным ярусом
старовозрастных насаждений. Нетрудно предположить, как отмечает A.Н. Громцев [2],
что это одна из неизбежных стадий вторичных сукцессий, в результате которых
постепенно формируются относительно устойчивые климаксовые ельники. В настоящее
время просто происходит распад первого 250-260 – летнего поколения ели, которое
возникло под пологом березняков, сформировавшихся на обширной гари. Старое
поколение в первую очередь поражается гнилями и насекомыми и легко подвергается
ветровалу. Характер усыхания ели различен – от диффузного до сплошного.
Обзор литературных источников по состоянию вопроса влияния климатических
факторов на усыхание ельников показал ограниченное количество исследований в данном
направлении. Среди основных указываются засуха, изменения гидрологического режима
почв, глобальные климатические изменения.
По данным NASA [9] с 1900 г. увеличение температуры составило 0,8 оС, а 12
самых теплых лет, начиная с 1880 года, пришлись на промежуток между 1990 и 2005
годами. Согласно третьему отчету Межправительственной группы по изменению климата
(IPCC), за период с 1990 по 2100 годы на Земле ожидается повышение средней
температуры в пределах 1,4-5,8 оС, повышение уровня моря на 0,09-0,88 м, среднее
увеличение осадков с большим варьированием распределения их по регионам [8].
Данные наблюдений за климатом России показывают на беспрецедентное
повышение температуры воздуха, начавшееся с середины 1970-х годов [4, 5]. По данным
наблюдений и результатам расчетов тренд средней годовой температуры воздуха составил
1
около 0,4 °С за 10 лет, и весьма вероятно объясняется увеличением парниковых газов и
аэрозоля в атмосфере.
На территории России, особенно крупные аномалии (более 2…3о) сформировались
на Севере страны, в том числе и в Архангельской области. По данным пресс-центра
Рослесхоза за последние 20-30 лет максимальное повышение температур в бореальной
зоне отмечается как раз в Архангельской области, Карелии, Коми и составляет 3-4 оС.
Анализ аномалий среднегодовой температуры воздуха, осредненной по территории
России (сайт Гидрометцентра России, http://meteo.ru/climate_var/2007), показал, что вот
уже 20 лет подряд (с 1987 г.) они положительные. Установлено устойчивое увеличение
(тренд) значений аномалий за период с 1936 года, которое составляет 0,2 оС за 10 лет. Это
свидетельствует о связи увеличения масштаба усыхания ельников в начале 21 века с
потеплением климата [3].
Перспективные оценки региональных изменений климата в рамках некоторых
сценариев указывают на возможность уменьшения в XXI веке в весенне-летний период
влагосодержания почв и формирования более засушливых условий практически на всей
европейской территории России [5].
По данным Росгидромета [6], результаты анализа наблюдавшихся за последние
десятилетия и предполагаемых изменений климата территории РФ указывают на
возрастание вариабельности характеристик климата, что в свою очередь ведет к росту
вероятности экстремальных, в том числе опасных, гидрометеорологических явлений. Для
характеристики климатических параметров были использованы данные Карпогорской
гидрометеостанции,
охватывающие
период
интенсивного
усыхания
ельников
(1995-2005 гг.) и данные интернет ресурса www.wolframalfa.com.
Начало усыхания Двинских ельников приурочено к 1997 году. В целом для района
исследований отмечено превышение температуры воздуха за вегетационный сезон на
1,9-6,1 °С по сравнению со средними многолетними данными. В сочетании с высокими
температурами,
неравномерность
выпадения
осадков
обусловила
колебания
гидротермического коэффициента Селянинова по годам в 3 и более раза.
Ветра достигают максимальной скорости 12-23 м/с, что превышает критические
показатели для древостоев, и служит причиной вывала или слома деревьев. Ветер также
может служить причиной повышенной транспирации еловых древостоев, которая по
некоторым данным [7] может быть в 20 раз выше по сравнению с полным покоем.
Экстремальные зимние климатические условия также являются факторами высокого
стресса – за исследуемый период на протяжении всех зимних месяцев наблюдались
2
периодические оттепели с максимумом в +5 °С, которые чередуются с сильными
морозами до минус 50 °С. Высокий процент времени выпадения жидких осадков в зимние
месяцы (в среднем 12-18 % за 11 лет) при последующих обильных снежных осадках,
чередование теплых и экстремально холодных дней могут способствовать образованию
ожеледи, накоплению большого количества снега на кронах деревьев, морозобою.
Насаждения, как в Кавринском участковом лесничестве, в значительно большей
степени страдают от ветровалов, буреломов и тому подобного, чем это могло быть в
смешанных насаждениях.
На момент проведения исследований в 2009 г. не наблюдалось признаков
усыхания. На корню имелось от 8 до 14 % усохших деревьев от общего количества.
Большая часть перешла в валеж. Для оценки динамики усыхания на площадях с разным
гидрологическим режимом был рассчитан процент соотношения погибших деревьев
относительно общего количества древесины. Переход деревьев в валеж в различных
условиях местопроизрастания происходит с разной интенсивностью. Однако в целом
количество погибших деревьев снижается с увеличением гидроморфности почв, что
может быть обусловлено близким уровнем залегания грунтовых вод. Отдельными
исследователями выявлена подобная закономерность, заключающаяся в снижении
продолжительности жизни ели от влажных местообитаний к сухим. По данным А.Д.
Волков [1], предполагал, что в этом случае ель быстрее исчерпывает ресурсы роста, что
подтверждает наши данные.
Деревья высокого возраста встречаются как в верхнем ярусе, так и в нижнем, в
угнетенном состоянии, однако в целом характерно увеличение диаметра ели с возрастом.
Найдена линейная зависимость погибших деревьев от возраста по ступеням толщины на
примере ельника черничного свежего. С увеличением диаметра доля погибших деревьев
увеличивается, что связано с высоким возрастом деревьев. При этом процент погибших
деревьев снижается с увеличением гидроморфности почв от ельника черничного свежего
до ельника травяно-болотного. Следовательно, на фоне фактора старения, помимо
экстремальных климатических условий, существенное влияние на древостой оказывает
тип лесорастительных условий с присущим ему гидрологическим режимом и почвенными
характеристиками. Полученные результаты позволили сформировать рекомендации по
использованию древесины и восстановлению усыхающих ельников.
Теоретическая и практическая значимость результатов исследований состоит в том,
что выводы и рекомендации могут быть использованы для реализации отраслевых и
региональных программ по расширенному воспроизводству лесов, лесоразведению и
3
зеленому строительству, а также предложений по подготовке проектов Правил заготовки
древесины, Правил лесовосстановления и Правил ухода за лесом. Итоги проведенной
работы показывают, что необходимо продолжать комплексные междисциплинарные
исследования.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Волков, А.Д. Специфика структуры и динамики коренных (климаксовых)
ельников разных типов леса в условиях запада северной тайги [Текст] / А.Д. Волков //
Международная научно-практическая конференция «Коренные леса таежной зоны
Европы: современное состояние и проблемы сохранения» 6-8 июля 1999 г. –
Петрозаводск: «СДВ-ОПТИМА». 1999. – С.125-126.
2.
Громцев, А.Н. [Текст] / А.Н. Громцев // Основы ландшафтной экологии
Европейских таёжных лесов. – Петрозаводск.: Кар НЦ РАН, 2008-238 с.
3.
Лямцев, Н.И. Лесопатологическое состояние ельников Архангельской
области / Н.И. Лямцев // Всероссийская конференция с международным участием
«Северные территории России: проблемы и перспективы развития». Материалы
конференции (23-26 июня). – Архангельск. Институт экологических проблем Севера УрО
РАН. – 2008. – С.819-822.
4.
Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории
Российской Федерации. Техническое резюме [Текст]. – М.: Росгидромет, 2008. – 89 с.
5.
Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории
Российской Федерации. Общее резюме [Текст]. – М.: Росгидромет, 2008. – 29 с.
6.
Стратегический прогноз изменений климата Российской Федерации на
период до 2010-2015 гг. и их влияния на отрасли экономики России [Текст]. – М.:
Росгидромет, 2005. – 30 с.
7.
Тимофеев,
В.П.
Борьба
с
усыханием
ели
[Текст]
/
В.П. Тимофеев. – М.: Гослестехиздат. 1944. – 48 с.
8.
Rusanen, M. Finland’s national strategy for adaptation to climate change [Текст] /
Mari Rusanen, Heikki Granholm // Climate change and forest genetic diversity: Implications for
sustainable forest management in Europe. Biodiversity International, Rome, Italy. – 2007. – PP.
85-93.
9.
Lindner, M. How to adapt forest management in response to the challenges of
climate change? [Text] / M. Lindner // Climate change and forest genetic diversity: Implications
for sustainable forest management in Europe. Biodiversity International, Rome, Italy. – 2007. –
P.31-42.
4