БИОЛОГИЯ

102

УДК 630

Феклистов Павел Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и защиты леса Северного (Аркти-ческого) федерального университета имени М.В. Ло-моносова. Автор более 200 научных публикаций

ФилиППов Борис Юрьевич, доктор биоло-гических наук, доцент, заведующий кафедрой зоо-логии и экологии Северного (Арктического) феде-рального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 39 научных публикаций

Болотов иван Николаевич, доктор биологи-ческих наук, ведущий научный сотрудник, замести-тель директора по научным вопросам Института экологических проблем Севера Уральского отделе-ния РАН. Автор 72 научных публикаций

коНоНов олег Дмитриевич, доктор сельско-хозяйственных наук, член корреспондент РАСХН, директор НИИ сельского хозяйства. Автор 65 на-учных публикаций

торБик Дарья Николаевна, кандидат сель-скохозяйственных наук, научный сотрудник лабо-ратории таежных экосистем и биоразнообразия Северного научно-исследовательского института лесного хозяйства. Автор 19 научных публикаций

ЭкотоННЫе ЗоНЫ в лесНЫХ ЭкосистеМАХ северНоЙ тАЙГи

В статье рассматриваются особенности формирования лесных биогеоценозов в опушечных зонах. Автора-ми изучалось изменение экологического режима, видового разнообразия живых организмов в зонах перехода одного сообщества в другое.

Экотонная зона, биогеоценоз, экосистема, опушечный эффект, экологические факторы

Экотон представляет собой переход между двумя соседними биоценозами, например меж-ду болотом и лесом, или лесом и лугом, или ле-сом и вырубкой. Эта пограничная зона имеет нередко значительную протяженность, но она всегда уже самих сообществ (биоценозов). Од-ним из обычных экотонов является опушка леса. На границе двух биоценозов имеется тенденция к увеличению видового разнообразия живых организмов и плотности их популяций извест-ная под названием «краевого эффекта» [1].

Интенсивное освоение северных лесов связано прежде всего с рубками леса. Это и сплошные рубки, преобладающие в недале-ком прошлом, и выборочные, применяемые сейчас (например, добровольно выборочные), и выборочные санитарные рубки, ландшафт-ные и проходные рубки ухода, рубки пер-формирования). Кроме этого разработка ме-сторождений, например, алмазов, разработка карьеров, строительство и т.п. также ведет к фрагментации сплошных лесных массивов,

© Феклистов П.А., Филиппов Б.Ю., Болотов И.Н., Кононов О.Д., Торбик Д.Н., 2011

Феклистов П.А. и др. Экотонные зоны в лесных экосистемах северной тайги

103

увеличивает долю пограничных местооби-таний по отношению к внутренним. Помимо этого на севере из-за большого количества болот имеются естественные опушки. Погра-ничная «опушечная» микросреда существен-но отличается от внутренней лесной части фрагментов. И с научной, и с практической точки зрения важно знать, на какое расстояние простирается опушечный эффект. Например, в иностранной литературе приводится циф-ра 250 м для влажного тропического леса [2]. К сожалению, для наших биогеоценозов в оте-чественной литературе таких данных крайне мало. Между тем на это обращал внимание классик отечественного лесоводства Г.Ф. Мо-розов (1949) [3]. Он писал о том, что молодое насаждение на вырубке у стены леса растет хуже, чем на средине. Имеются сведения по отдельным факторам среды, показывающие их изменение в лесных массивах [4].

В связи с этим мы произвели оценку из-менения факторов среды по мере удаления от опушки леса вглубь массива для выяснения размеров экотонной зоны по каждому фактору в отдельности. Работы выполнялись в разные годы в типичных для северной тайги лесных насаждениях.

Освещенность по мере удаления от опуш-ки уменьшается максимум до 8-12 м в ельни-ках черничных. Дальность действия опушки на освещенность зависит от облачности. При сильной облачности уровень освещенности значительно меньше и соответственно даль-ность действия опушки сокращается до 4-8 м. В среднем мы считаем, что «краевой эффект» проявляется до расстояния 8 м (рис. 1). Инте-ресно, что исследование освещенности в сосня-ках черничных дает примерно такие же цифры, несмотря на то, что эти леса более светлые.

Температура воздуха уменьшается с пере-ходом с открытого места под полог леса до расстояния 14-16 м. Влияние опушки на нее так же зависит от облачности. В пасмурную погоду дальность влияния меньше, и наоборот. Среднее расстояние, на котором изменяется температура по сравнению с открытым про-странством, – 15 м.

Рис. 1. Глубина проникновения абиотических факто-ров среды вглубь лесных массивов от опушки

Температура почвы на глубине 10 см в лесу ниже по сравнению с открытым местом. Дейс-твие опушки распространяется на 12-14 м, в среднем 13 м. Влажность воздуха наоборот возрастает по мере углубления в лес до рас-стояния 12-14 м (разница во влажности может достигать около 3%).

Глубина снежного покрова наибольшая под пологом леса у опушки и уменьшается вглубь массива до расстояния 12-14 м (в среднем 13 м) (разница в глубине снежного покрова достига-ет 17-18 см).

Лесные массивы гасят скорость ветра и на расстоянии 40 м от края его значения ми-нимальны (рис. 2). Интересно, что разные по породному составу и полноте древостои гасят скорость ветра почти одинаково. Данные на рисунке приведены для района д. Матигоры, где поля граничат с лесами, а сами древостои разрежены бессистемными рубками.

Рис. 2. Изменение скорости ветра в лесу

БИОЛОГИЯ

104

Интересно изменение уровня шума. В без-лесном пространстве уровень шума законо-мерно снижается обратно пропорционально расстоянию. Но в лесу его изменение проис-ходит по гиперболической кривой, т.е. он га-сится быстрее. Уровень шума от опушки сни-жается до фоновых значений на расстоянии около 30 м [5].

Таким образом, глубина (ширина) экотон-ной зоны в северной тайге составляет мак-симум 40 м в глубину лесных массивов, а в среднем по всем изученным абиотическим факторам 20 м.

В соответствии с изменением экологичес-ких факторов изменяется и число видов расте-ний напочвенного покрова. Наибольшее число видов приурочено к 2-4 м полосе вдоль опуш-ки. По мере продвижения вглубь леса количес-тво видов постепенно сокращается и становит-ся более или менее стабильным на расстоянии 12 м и далее. Разница в числе видов может до-стигать 30%, причем это больше касается рас-тений травяно-кустарничкового и в меньшей мере мохово-лишайникового ярусов. Увеличе-ние количества видов в приопушечной полосе зависит от сроков давности образования этой границы.

Увеличение числа видов в экотонной зоне касается не только растений, но и позвоночных животных и в частности глухаря (Tetrao uru-gallus). Так в Пинежском заповеднике наиболь-шая плотность популяции глухаря приурочена к 30-метровой зоне ельников примыкающих к болотам [6].

Не менее важен размер экотонной зоны и в сторону луга, вырубки или болота. К сожа-лению, таких данных накоплено меньше. Тем не менее, можно предположить, что здесь бу-дут примерно те же размеры экотонной зоны. Например, влияние сосняка черничника влаж-ного на освещенность в сторону суходольного луга распространяется на 13-15 м под травя-

Cписок литературы

1. Одум Ю. Основы экологии. М., 1975.2. Примак Р.Б. Основы сохранения биоразнообразия. М., 2002.

ным покровом и на 26-28 м над травяным по-кровом (рис. 3).

Рис. 3. Изменение освещенности от опушки в сторо-ну суходольного луга

В пользу такого вывода свидетельствуют также данные по почвенным жукам-жужели-цам. Материалы, накопленные за последние 10 лет по различным географическим пунктам Архангельской области, показывают, что отде-льные лесные виды жужелиц (Carabus glabratus, Pterostichus oblongopunctatus) могут быть соб-раны на опушке леса со стороны луга. При этом если поляна в лесном массиве меньше 50 мет-ров в самой широкой части, то в ней не форми-руются типичные луговые комплексы жужелиц. Большая часть видов в таких сообществах пред-ставлена эвритопными, луговыми и лесными видами примерно в равной пропорции.

Противоположные процесс проникновения луговых видов под полог леса у представите-лей этого семейства менее выражен. Однако, в средней тайге в участках леса, прилегающих к опушке, отмечены единичные экземпля-ры луговых видов (Poecilus versicolor, Amara communis, Amara montivaga, Amara eurynota).

Таким образом, максимальная ширина эко-тонной зоны в глубину леса составляет 40 м, а в сторону открытого пространства 50 м.

Феклистов П.А. и др. Экотонные зоны в лесных экосистемах северной тайги

105

3. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М.; Л., 1949.4. Погребняк П.С. Общее лесоводство. М., 1968.5. Хинтба Р.И., Феклистов П.А., Елисеев А.А. Шумовое загрязнение и его ослабление насаждениями де-

ревьев и кустарников в зимний период // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск, 2005. Вып. 8. С. 263–265.

6. Феклистов П.А., Хьельорд О. Размещение и характеристика летних стаций глухарей в Пинежском запо-веднике // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск, 2003. С. 204–209.

Feklistov Pavel, Filippov Boris, Bolotov Ivan, Kononov Oleg, Torbik Daria

TRANSITIVE ZONES IN WOOD ECOSYSTEMS OF NORTHERN

In article features of formation of wood community in transitional zones are considered. Authors studied change of an ecological regime, a specific variety of live organisms in zones of transition from one community to another.

Контактная информация: Феклистов Павел Александрович

e-mail: pfeklistov@yandex.ru Филиппов Борис Юрьевич

e-mail: fby@yandex.ru Болотов Иван Николаевич e-mail: inepras@yandex.ru

Торбик Дарья Николаевна e-mail: dn.torbik@mail.ru

Рецензент – Бабич Н.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры лесных культур и ландшафт-ного строительства Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова