Диссертация (1154527), страница 20
Текст из файла (страница 20)
3.3). Фактически данная территория является дальней периферией долины р.Белой, протекающей по ее северо-восточному рубежу (рис. 3.1).Наряду со сходством с хорошо дренированной местностью I, имеются исущественные отличия: местность VII все же является сниженной равниной, а невозвышенностью, с достаточно высоким стоянием грунтовых вод (средняяглубина их залегания 2-3 м в летнюю межень против 8 м в Солотче) и с долейсосны в древостое даже в приводораздельной части не более 60% (при почти100% в солотчинских лесах: 3.1 и 3.2). Тем не менее, именно такие условияоказываютсянаиболееблагоприятнымидляразвитиядревесныхпород:абсолютные максимумы продуктивности и сосны, и березы приурочены именно кместности VII (располагаются в 500-800 м от участка 3.7 на профиле А-В).Данную местность можно признать региональным оптимумом смешанных лесовЮжной Мещеры.
Определенную роль сыграла и осушительная мелиорация,имеющая меньший масштаб, чем на Красном болоте, но также «суммирующаяся»с природными факторами роста водообмена (гравитационная аномалия Бельскогомассива).НапримереместностиможноVIIвидетьинтегрирующую,системообразующую роль потенциала силы тяжести, как фактора активизациивещественногообменаврамкахкакводно-циркуляционного,такибиологического круговоротов, которые находят в общей литогенной основе своииндивидуальные «гравитационные матрицы» (Солнцев В.Н., 2013).
Примоделировании ландшафтных взаимосвязей данный фактор чаще всего остаетсяза рамками исследований. Ключевые особенности Борисковской равнины, посути, сводятся к более высокой «гравитационной связности» ландшафтныхкомпонентов и процессов в ее пределах в сравнении с иными местностями.Функциональныеособенноститермокарстовыхкотловинидолин.Подчеркнем, что реликтовые термокарстовые понижения, независимо от ихплощади, глубины и происхождения, сами являясь индикаторами затрудненногогрунтового стока в валдае, действуют по принципу положительной обратнойсвязи – еще более затрудняют современный водообмен.
Они разбивают потоки99грунтовыхводнаполузамкнутыеячейки,препятствуяформированиюиерархически организованной сети линейных каналов водной миграции. Толькотакая сеть способна не только концентрировать поверхностные и грунтовые водына определенных участках, но и эффективно отводить их избыток и формироватьтранзитные водные потоки (при этом происходит «утилизация энтропии» ивыполнение полезной работы в ландшафте). Данными свойствами вполнеобладала эоплейстоценовая эрозионная сеть, к настоящему времени невосстановившаяся. По сути, изменчивость биопродукционного процесса вПриокской Мещере в основном определяется пространственными вариациямигидродинамикиивомногомсводитсякзакономерностямразмещениятермокарстовых реликтов.Впрочем, заболоченные котловины в разных местностях отчетливоразличаются по интенсивности водообмена.
Наиболее проточны реликтыперигляциальных полигонов на склоне Солотчинского останца (I), что вполнезакономерно. Продуктивность сосняков в соответствующих лесных кварталах,безусловно, снижается, но незначительно, и практически не происходитвнедрения влаголюбивой березы – леса остаются монодоминантными (точки 3.1 и3.2 на рис. 3.3). Во всех остальных случаях – на более низких высотных уровнях –береза по крайней мере присутствует, а часто и господствует в древостоекотловин. При этом для тех из них, что сохраняют относительно высокуюпроточность, характерен резкий рост продуктивности березы на фоне сниженияприроста сосны. Такие сообщества обычны на периферииПяткинскойвозвышенности (3.3. и 3.13) и встречаются в приводораздельной частиБорисковской равнины (3.6).
Нечто подобное наблюдается и в котловинах«острова» Белого (3.10), но в связи с его низким гипсометрическим положениемобщий уровень биопродуктивности здесь заметно снижен. Тем самым, соснанаиболее чутко реагирует на локальный рост водозастойных явлений снижениемприроста по диаметру, в то время как «умеренный» уровень заболачивания весьмаблагоприятен для березы и не снижает прирост, а увеличивает его почти дорегионального максимума.
Впрочем, качественный переход от «умеренного» к100«значительному» заболачиванию может быть довольно резким: уже в центреПяткинскойвозвышенности,вменеепроточныхусловиях,отмечаетсяпараллельное снижение продуктивности и сосны, и березы (3.4). Аналогичнаядинамика прироста отмечается и на южной периферии местности Х, дренируемойверховьями р. Белой, где заболачивание все же не экстремально (3.14).Минимальнаяпроточностьи,соответственно,минимумпродуктивностификсируется в центральной, типично останцовой части местности Х (3.16).Следовательно,валдайскиебиопродукционныйпроцесстермокарстовыеобразуютреликтывполневихвлияниизакономерныйнаряд,контролируемый свойствами литогенной основы.Специфичной системой урочищ является основной канал водной миграциирайона исследований – долина р.
Белой (граница местностей VII и Х). Траекторияданного водотока сформировалась, очевидно, в среднем валдае (Асеев А.А.,Веденская И.Э., 1962) в соответствии с классическими закономерностямистроения речной сети, установленными В.П. Философовым (1960): на рубежекрупнейших положительной и отрицательной литоморфоструктур – Бельскогопалеоводораздела и погребенных доледниковых ложбин (рис. 3.2). Белаяунаследовала сравнительно неглубокие врезы бывших второстепенных притоковСеверной ложбины, тем самым сделав периферию «отмершей» системы центромвновь возникшей (рис. 3.1).
Абсолютные высоты на данной территории достигаютминимума (105-110 м), и можно было бы ожидать существенного падениябиопродуктивности, но этого не происходит: прирост сохраняется на среднемуровне (3.9). За счет проточности и привноса элементов питания лимитирующеевлияние переувлажнения в долине Белой проявляется гораздо слабее, чем вреликтовых бессточных впадинах. Однако вблизи тылового шва 1-й террасыможет наблюдаться выпадение из древостоя сосны (3.8), что сопровождаетсявнедрением пород, требовательных к трофности и влажности – дуба, ели, ольхи,вяза. Долина р. Белой является примером природного комплекса, для анализафункционирования которого учета гипсометрических данных и коренного101рельефа уже недостаточно, и необходимо учитывать структуру водосборногобассейна в терминах «центр – периферия».Таким образом, неоднородности литогенной основы опосредованно – черезинтенсивностьводообмена–определяютпространственнуюдинамикупродуктивности лесных экосистем, причем даже локальные вариации приростадеревьев по диаметру находят соответствие в особенностях литоморфоструктур.При проведении подобных оценок, как правило, наиболее дефицитной являетсяинформация о коренном рельефе, что приводит к излишне обобщенным илиискаженным представлениям о генезисе морфоструктур.
Информативностьиспользованных нами данных бурения, на наш взгляд, позволила провестиструктурно-генетическую типизацию природных комплексов с достаточнойподробностью,соответствующейдетальностиданныхГУЛФ.Приэтомвыявились устойчивые «очаги» высокой и низкой продуктивности лесов,обусловленные различиями в интенсивности водообмена, дать объяснениелокализации которых на основе одного лишь морфометрического подхода былобыневозможно.Установленынекоторыегеолого-геоморфологическиеибиоценотические индикаторы местной гидродинамики – глубина и морфологиякровли регионального водоупора, вариации удельного веса коренных пород,гипсометрическая ступень рельефа, аномалии продуктивности сосны и березы,структура древостоя, размещение и геометрия валдайских термокарстовыхреликтов (аласовидных понижений, реликтовых береговых баров) и др.Выдвинуто предположение, что успех осушительных мелиораций в существенноймере зависит от ландшафтной структуры.
Он может быть максимален там, гдеосушение«раскрывает»стимулироватьводообмен,способностьпреодолеваялокальныхтемлитоморфоструктурсамым низкуюпропускнуюспособность современной эрозионной сети, а если литогенная основа на данномучастке препятствует оттоку влаги, должного эффекта не будет.102ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ФАКТОРЫПРОДУКТИВНОСТИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЮЖНОЙ МЕЩЕРЫ4.1. Запасы фитомассы древостоя и типы лесорастительных условийВ табл.
4.1 приведены полученные нами уравнения зависимости запасовфитомассы стволов в коре от таксационных показателей древостоя. Аналогичныезависимости для расчета запасов других фракций фитомассы приведены вПриложении В.Таблица 4.1 – Уравнения зависимости запасов фракций фитомассы деревьев оттаксационных показателей древостояПородаPinussylvestrisBetulapendulaPopulustremulaQuercusroburPiceaabiesAlnusglutinosaУравнение зависимостиPsмод = 2,45515 + 11,77629×H + 0,12005×A – 0,00001×H4 – 8,29363×D +0,05983×D2 + 0,02916×H2Psмод = 8,849217 + 0,231032×Н2 – 0,000037×А3 – 0,002348×Н3 +1065,905027×10-12×А5 – 0,000067×D3Psмод = -29,41795076179 + 7,01817288835×Н – 0,00137252429×А2 –0,5668068664×А – 0,0000002377×D5 + 0,00001094957×D4Psмод = -15,459749383 + 4,73422067×H – 0,0027426477×A2 +0,000000000181756×A5 + 0,0000001262319×D5 + 0,0797461635×H2 –0,000014135742154×D4 + 0,0222396283992157×D2Psмод = -31,558467549251 + 0,868969056396×Н – 1,21288501042×А –0,018490885973×Н2 – 0,197837994369×D2 + 0,003925897436×A2 +0,00015884434×H4 + 11,740347290984×D – 0,000000000277×A5Psнорм = -0,661691 + 0,117866×Н2 + 0,006543×Н3 – 0,000000453×D5 +1,706321×НR2α0,9995 1,08490,9995 0,80560,9995 0,49820,9994 1,02690,9992 1,74650,9999 0,4365Примечание: Psмод – фитомасса в абсолютно сухом состоянии стволов в коре приполноте модального древостоя, т/га; Psнорм – фитомасса в абсолютно сухом состоянии стволов вкоре при полноте нормального древостоя, т/га; А – возраст древостоя, лет (зависимостиактуальны при условии, что возраст сосны не менее 20 лет, остальных пород – не менее 40 лет);Н – средняя высота древостоя, м; D – средний диаметр стволов, см.
R2 – коэффициентдетерминации; α – стандартная ошибка оценкиЦелесообразно, на наш взгляд, сопоставить рассчитанные по моделям изтабл. 4.1 и формуле (8) запасы фитомассы стволов с корой (далее – «модельный»метод) с запасами сырорастущего леса, определенными при таксации древостоев(«натурный» метод). Объемные (в м3) запасы сырорастущего леса былипересчитаны в весовые (т/га) с учетом средних значений объемной усушки (12%)и условной плотности древесных пород (509 кг/м3 – для сосны и 568 кг/м3 – дляберезы; значения условной плотности рассчитаны исходя из объемных и весовыхзначений запаса древостоя в нормативных таблицах В.А. Усольцева (2002) и103осреднены для всего возрастного ряда).
На рис. 4.1 представлены результатыкластерного анализа. В качестве исходных данных для него использованызначения запасов фитомассы стволов с корой (Psфакт) для сосны и березы,определенные двумя альтернативными способами, а также средний балл участияэтих пород в составе древостоя. В анализ были включены данные дляБорисковского лесничества, представляющие собой выборку достаточногообъема (109 лесных кварталов).1.6Береза: отношение модельнойоценки запасов Ps к натурнымданным1.41.21Сосна: отношение модельнойоценки запасов Ps к натурнымданным0.80.6Участие в древостое березы(доли единицы)0.40.2012.1.2.2.3.1.3.2.4.1.4.2.5Участие в древостое сосны(доли единицы)Номера кластеровРисунок 4.1 – Сопоставление двух способов оценки запасов фитомассы стволов скорой (Psфакт) – «модельного» и «натурного»: средние характеристики кластеров(пояснения в тексте).Как следует из рис. 4.1, наиболее существенные несоответствия междумодельными и натурными запасами Psфакт березы характерны для кластеров 3.1 и3.2 (завышение натурных данных на 40 и 22% соответственно).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
