Реконструкция динамики темнохвойных лесов Тебердинского заповедника и перспективы их естественного восстановления после массового усыхания

Проведено исследование массового усыхания ели восточной (Picea orientalis (L.) Link) в Тебердинском заповеднике (Северный Кавказ). Основной причиной усыхания явилась вспышка численности короеда-типографа (Ips typographus L.), массовое размножение которого произошло в жаркие сезоны 2012 и 2015 гг. Имеющийся подрост при этом не пострадал. К 2019 г., спустя 7 лет после начала массового усыхания ели, большинство очагов усыхания затухли, отмечены единичные действующие короедные очаги. Живых елей верхних ярусов почти не осталось. В небольшом количестве они сохранились в Домбайском лесничестве в смешанных древостоях из ели, пихты и бука. Как показало исследование, древостои двух из четырех лесничеств заповедника возникли на безлесном пространстве (250 и 350 лет назад). В дальнейшем три из четырех претерпели по одному сильному, но локальному нарушению в течение своего существования. Реконструкция истории темнохвойных древостоев обследованных лесничеств показывает высокую способность к естественному самовосстановлению тебердинских пихто-ельников после крупных нарушений. В ближайшей перспективе (после вывала сухостоя, который уже происходит) пробные площади будут представлять собой редкостойный пихтарник или пихтарник с буком, а большинство пробных площадей  станут рединами с отдельными пихтами. Современное массовое усыхание ели восточной в результате короедной эпифитотии имеет значительно большие масштабы нарушений как по площади, так и по степени разрушения древостоя. Этим оно принципиально отличается от нарушений прошлого. В такой ситуации особенно негативно будет сказываться нехватка семян. Поэтому сохранение предварительного хвойного подроста особенно актуально.

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

2. Власенко В. И. Усыхающие ельники среднего Сихотэ-Алиня // Ритмы и катастрофы в растительном покрове Дальнего Востока. Владивосток : Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения РАН, 2005. С. 129 – 135.

3. Джапаридзе Т. М. Рост и развитие подроста ели и пихты при разных режимах освещения // Состояние возобновления и пути формирования молодняков на концентрированных вырубках Северо-Запада Европейской части СССР: тезисы докладов к Всесоюзному совещанию. Архангельск : Архангельский ин-т леса и лесохимии, 1971. С. 283 – 285.

4. Дыренков С. А., Чертов О. Г., Кобак Э. О., Шергольд О. Э., Канисов Г. Н. Структура и динамика ненарушенных древостоев средне- и южнотаежных ельников Пермской области // Леса Урала и хозяйство в них. Свердловск : Средне-Уральское книжное изд-во, 1970. Вып. 5. С. 71 – 74.

5. . Кузнецов Н. А. Задвинские ельники. К вопросу о массовом подсыхании ели и в связи с ним о некоторых изменениях в хозяйстве пиловочных дач // Лесной журнал. 1912. № 10. С. 1164 – 1204.

6. Куренцов А. И. К вопросу об усыхании аянской ели в горах Сихотэ-Алиня // Комаровские чтения. 1950. Вып. II. С. 3 – 19.

7. Курнаев С. Ф. Лесорастительное районирование СССР. М. : Наука, 1973. 202 с.

8. Малахова Е. Г., Лямцев Н. И. Распространение и структура очагов усыхания еловых лесов Подмосковья в 2010 – 2012 годах // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2014. № 207. С. 193 – 201.

9. Манько Ю. И., Гладкова Г. А. О факторах усыхания елово-пихтовых лесов на Дальнем Востоке // Лесоведение. 1995. № 2. С. 3 – 12.

10. Манько Ю. И., Гладкова Г. А. Основные итоги изучения усыхания пихтово-еловых лесов на российском Дальнем Востоке // Региональные основы организации и ведения лесного хозяйства. Хабаровск : Дальневосточный НИИ лесного хоз-ва, 2001. Вып. 35. С. 137 – 166.

11. Методические рекомендации по проведению государственной инвентаризации лесов. Утверждены приказом № 472 Рослесхоза от 10.11.2011 г. М., 2011. С. 119 – 120.

12. Метревели П. А. Некоторые особенности строения, роста и развития темно-хвойных лесов // Вестник Грузинского ботанического общества. 1966. № 3. С. 60 – 72.

13. Мильков Ф. Н., Гвоздецкий Н. А. Физическая география СССР. М. : Мысль, 1969. 250 с.

14. Неволин О. А., Грицынин А. Н., Торхов С. В. О распаде и гибели высоковозрастных ельников в Березниковском лесхозе Архангельской области // Лесной журнал. 2005. № 6. С. 7 – 22.

15. Орлов А. Я. Взаимоотношения кавказской пихты и восточной ели на Северном Кавказе // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 1949. Т. 65, вып. 2. С. 81 – 90.

16. Орлов А. Я. Темнохвойные леса Северного Кавказа. М. : Изд-во АН СССР, 1951. 256 с.

17. Пукинская М. Ю. Формирование еловых древостоев на сплошных вывалах Центрально-Лесного заповедника и проблема естественного восстановления ельников // Ботанический журнал. 2009. Т. 94, № 11. С. 1657 – 1672.

18. Пукинская М. Ю. К методике изучения естественных нарушений в еловых лесах по дендрохронограммам // Ботанический журнал. 2014. Т. 99, № 6. С. 690 – 701.

19. Пукинская М. Ю. Очаговое усыхание ели в южнотаежных ельниках // Ботанический журнал. 2016. Т. 101, № 6. С. 650 – 671.

20. Пукинская М. Ю. Возобновление темнохвойных пород в очагах усыхания ели восточной (Picea orientalis (L.) Link.) в Тебердинском заповеднике (Западный Кавказ) // Ботанический журнал. 2021. Т. 106, № 12. С. 1167 – 1179.

21. Пукинская М. Ю., Кессель Д. С., Щукина К. В. Усыхание пихто-ельников Тебердинского заповедника // Ботанический журнал. 2019. Т. 104, № 3. С. 337 – 362.

22. Разумовский С. М. Труды по экологии и биогеографии (полное собрание сочинений). М. : Т-во науч. изд. КМК, 2011. 722 с.

23. Розенберг В. А. Некоторые вопросы развития пихтово-еловых лесов южного СихотэАлиня // Вопросы сельского и лесного хозяйства Дальнего Востока. Владивосток : Приморское книжное изд-во, 1961. № 3. С. 195 – 215.

24. Соснин Л. И. Восточная ель в Кавказском заповеднике // Охрана природы. 1949. № 7. С. 123 – 129.

25. Теринов Н. И. Влияние деятельности человека на увеличение пихты в составе темнохвойно-широколиственных лесов Среднего Урала // Лесообразовательные процессы на Урале. Свердловск : УНЦ АН СССР, 1970. С. 124 – 142.

26. Тумаджанов И. И. Лесная растительность долины Теберды в свете послеледниковой истории развития фитоландшафтов // Труды Тбилисского ботанического института. 1947. Т. 11. С. 3 – 106.

27. Федоров Н. И. Основные факторы региональных массовых усыханий ели в лесах Восточной Европы // Грибные сообщества лесных экосистем: материалы координационных исследований. Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2000. С. 252 – 291.

28. Хаустов Л. В. Определение возраста ели по виду коры // Лесное хозяйство. 1955. № 8. С. 82 – 84.

29. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб. : Мир и семья-95, 1995. 992 с.

30. Andrei S., Ifrim I.-L. Ips infestation – a global problem for coniferous in the face of climate change // Scientific Study & Research. Chemistry & Chemical Engineering, Biotechnology, Food Industry. 2021. Vol. 22, № 2. P. 245 – 261.

31. Čada V., Svoboda M., Janda P. Dendrochronological reconstruction of the disturbance history and past development of the mountain Norway spruce in the Bohemian forest, Central Europe // Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 295. P. 59 – 68.

32. Fischer A., Fischer H. S., Kopecký M., Macek M., Wild J. Small changes in species composition despite stand-replacing bark beetle outbreak in Picea abies mountain forests // Canadian Journal of Forest Research. 2015. Vol. 45, № 9. P. 1164 – 1171.

33. Fora C. G., Balog A. The Effects of the management strategies on spruce bark bee-tles populations (Ips typographus and Pityogenes chalcographus), in Apuseni Natural Park, Romania // Forests. 2021. Vol. 12. Article number 760. https://doi.org/10.3390/f12060760

34. Izworska K., Muter E., Fleischer P., Zielonka T. Delay of growth release after a windthrow event and climate response in a light demanding species (European larch Larix decidua Mill.) // Trees. 2022. Vol. 36, iss. 1. P. 427 – 438. https://doi.org/10.1007/s00468-021-02218-4

35. Jonášová M., Prach K. Central-European mountain spruce (Picea abies (L.) Karst.) forests: Regeneration of tree species after a bark beetle outbreak // Ecological Engineering. 2004. Vol. 23, iss. 1. P. 15–27.

36. Jonášová M., Prach K. The influence of bark beetles outbreak vs. salvage logging on ground layer vegetation in Central European mountain spruce forests // Biological Conservation. 2008. Vol. 141, iss. 6. P. 1525 – 1535.

37. Lorimer C. G. Age structure and disturbance history of a Southern Appalachian Virgin forest // Ecology. 1980. Vol. 61, iss. 5. P. 1169 – 1184.

38. Mezeia P., Jakuša R., Pennerstorferc J., Havašováa M., Škvareninad J., Ferenčíke J., Slivinskýe J., Bičárováf S., Bilčíkf D., Blaženeca M., Nethererc S. Storms, temperature maxima and the Eurasian spruce bark beetle Ips typographus – An infernal trio in Norway spruce forests of the Central European High Tatra Mountains // Agricultural and Forest Meteorology. 2017. Vol. 242. P. 85 – 95.

39. Stoffel M., Bollschweiler M. Tree-ring analysis in natural hazards research – An overview // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2008. Vol. 8, iss. 2. P. 187 – 202.

40. Svoboda M., Janda P., Nagel T. A., Fraver S., Rejaek J., Bace R. Disturbance history of an oldgrowth sub-alpine Picea abies stand in the Bohemian Forest Czech Republic // Journal of Vegetation Science. 2011. Vol. 23, iss. 1. P. 86 – 97. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2011.01329.x

41. Tsvetanov N., Nikolova N., Panayotov M. Trees reaction after windthrow recorded in tree rings of pristine Picea abies forest ”Parangalitsa” // Tree Rings in Archaeology, Climatology and Ecology. Vol. 9. Proceedings of the Dendrosymposium 2010 (April 22nd – 25th, 2010 in Freiburg, Germany). Potsdam : GeoForschungsZentrum, 2011. P. 89 – 96.

42. Vanickáa H., Holušaa J., Resnerováa K., Ferenčíkb J., Potterfc M., Vélea A., Grodzkif W. Interventions have limited effects on the population dynamics of Ips typographus and its natural enemies in the Western Carpathians (Central Europe) // Forest Ecology and Management. 2020. Vol. 470 – 471. Article number 118209. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118209

43. Zielonka T., Holeksa J., Fleischer P., Kapusta P. A tree-ring reconstruction of wind disturbances in a forest of the Slovakian Tatra Mountains, Western Carpathians // Journal of Vegetation Science. 2010. Vol. 21, iss. 1. P. 31 – 42. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2009.01121.x