ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 2, С. 175–189


МОДЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ СОХРАНЕНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ЛОБАРИИ ЛЕГОЧНОЙ ПРИ РУБКАХ ЛЕСА В КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Н. В. Иванова1,2, В. Н. Шанин1,3,4, М. П. Шашков1,3, И. Н. Петухов5
1Институт математических проблем биологии РАН – филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
142290 г. Пущино, ул. проф. Виткевича, 1
E-mail: Natalya.dryomys@gmail.com
2Пущинский государственный естественно-научный институт
142290 г. Пущино, просп. Науки, 3
3Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
142290 г. Пущино, ул. Институтская, 2
4Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
117997 г. Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, стр. 14
5Костромской государственный университет
156000 г. Кострома, ул. 1-го Мая, 14


Поступила в редакцию 10.08.2017 г.
Цель данной работы – оценка эффективности методов сохранения эпифитного лишайника лобарии легочной (Lobaria pulmonaria) при рубках леса на основе прогнозных данных популяционной динамики ее форофитов. Для моделирования пространственной динамики древостоев использована система моделей EFIMOD. Разработаны три сценария ведения лесного хозяйства – без рубок, со сплошными рубками и с выборочными рубками, которые описывают разные методики сохранения лобарии легочной, принятые при лесопользовании в Костромской области. Результаты имитационных экспериментов, выполненных для шести пробных площадей в осиновых и еловых лесах заповедника «Кологривский лес» (Костромская область), показали, что за столетний период число потенциальных форофитов лобарии легочной значительно уменьшится во всех древостоях, и это приведет к сокращению численности лишайника при всех имитационных сценариях. Анализ изменения расстояний между потенциальными форофитами в имитационных экспериментах показал, что расселение лобарии легочной теоретически возможно во всех исследованных осиновых лесах. Длительное самоподдержание ценопопуляций L. pulmonaria в одновозрастных ельниках маловероятно. Наиболее приоритетными для сохранения лобарии легочной являются участки осиновых лесов со значительным числом заселенных ей деревьев. Поддержание численности L. pulmonaria в одновозрастных монодоминантных лесах невозможно без проведения выборочных рубок.
Ключевые слова: Lobaria pulmonaria, имитационное моделирование, EFIMOD, устойчивое лесопользование.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (16-34-00866 мол_а).
DOI: 10.31857/S0024114820010076


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Баталов А.Е., Корепанов В.И., Кочерина Е.В., Пучнина Л.В., Рай Е.А., Рыков А.М., Рыкова С.Ю., Торхов С.В., Чуракова Е.Ю. Редкие виды растений, животных и грибов лесных экосистем Архангельской области и рекомендации по их охране Москва: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2005. 96 с.

  • Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность: в 2 кн. / Отв. ред. О.В. Смирнова. М.: Наука, 2004. Кн. 1. 479 с.

  • Заугольнова Л.Б., Морозова О.В. Типология и классификация лесов Европейской России: методические подходы и возможности их реализации // Лесоведение. 2006. № 1. С. 34−48.

  • Иванова Н.В. Лимитирующие факторы распространения редкого лишайника Lobaria pulmonaria (на примере лесов заповедника «Кологривский лес») // Известия РАН. Серия биологическая. 2015. № 2. С. 187−196.

  • Иванова Н.В., Терентьева Е.В. Состояние популяций охраняемого лишайника Lobaria pulmonaria в заповеднике «Кологривский лес» (Костромская область) // Вестник Томского гос. университета. Биология. 2017. № 38. С. 149−168. Doi: 10.17223/19988591/38/9.

  • Иванова Н.В., Ханина Л.Г. Прогнозирование мест присутствия редкого лишайника Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm. на северо-востоке Костромской области по геоботаническим данным // Известия Самарского НЦ РАН. 2012. Т 14. № 1 (5). С. 1239−1243.

  • Кравченко А.В., Фадеева М.А. Распространение и состояние лобарии легочной (Lobaria pulmonaria) на юго-востоке Фенноскандии // Матер. междунар. совещан. «Лишайники бореальных лесов» и 4-я российская полевая лихенологическая школа (Сыктывкар, 26 мая – 1 июня 2008 г.). Сыктывкар: Parus, 2008. С. 60–73.

  • Кутепов Д.Ж., Мариев А.Н., Михеев Р.В., Порошин Е.А. Рекомендации по проведению рубок главного пользования с сохранением экологических свойств леса в участках малонарушенных (девственных) лесов на территории Республики Коми. 2006. URL: http://hcvf.ru/pub_doc/recomendacii_rubki_dl.pdf (дата обращения 27.06.2018).

  • Лесной план Костромской области (утвержден постановлением Губернатора Костромской области № 101 от 4.06.2014 г.). URL: http://dlh44.ru/Zakonodatelstvo/lesplan/index.aspx (дата обращения 15.01.2018).

  • Михайлов Л.Е. Осинники Московской области и пути их улучшения: Автореф. дис. ... канд. с-х наук (специальность №562). М: ТСХА им. К.А. Тимирязева, 1968. 16 с.

  • Немчинова А.В., Иванова Н.В. Тенденции распространения Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm. в лесах Костромской области // Изучение грибов в биогеоценозах: Сб. матер. V Междунар. конф. (г. Пермь, 7–13 сентября 2009 г.). Пермь: Пермский гос. университет, 2009. С. 317–321.

  • Немчинова А.В., Хорошев А.В., Зайцев В.А., Савельева П.В., Смирнова М.В., Иванова Н.В., Грозовский С.А. Перечень ключевых биотопов и элементов биоразнообразия, предлагаемых для сохранения при лесозаготовках на лесных территориях Костромской области // Естествознание в регионах: проблемы, поиски, решения: Матер. междунар. науч. конф. «Регионы в условиях неустойчивого развития»: в 2 т. (гг. Кострома, Шарья, 1–3 ноября 2012 г.). Кострома: Костромской гос. университет им. Н.А. Некрасова, 2012. Т 1. С. 199−205.

  • Основные положения организации и развития лесного хозяйства Вологодской области. Вологда: Леспроект, 1974. 227 с.

  • Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 29.06.2016 № 375 «Об утверждении Правил лесовосстановления» // Российская газета. 2016. 17 ноября. № 7129.

  • Приказ Рослесхоза от 09.04.2015 № 105 «Об установлении возрастов рубок». URL: http://www.rosleshoz.gov.ru/docs/leshoz/333 (дата обращения 15.01.2018).

  • Приказ Рослесхоза от 01.08.2011 № 337 «Об утверждении Правил заготовки древесины» // Российская газета. 2012. 20 января. № 5676.

  • Пыстина Т.Н., Семенова Н.А. Экологические особенности лишайника Lobaria pulmonaria (Lobariaceae) в Республике Коми // Ботан. журнал. 2009. Т. 94. № 1. С. 48−58.

  • Рай Е.А., Бурова Н.В., Рыкова С.Ю., Сластников С.И., Торхов С.В., Рыков А.М., Пучнина Л.В., Чуракова Е.Ю., Корепанов В.И. Методические рекомендации по сохранению биоразнообразия при заготовке древесины в Архангельской области.  Архангельск: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2013. 63 с.

  • Рай Е.А., Торхов С.В., Бурова Н.В., Рыкова С.Ю., Амосов П.Н., Корепанов В.И., Рыков А.М., Пучнина Л.В., Чуракова Е.Ю. Ключевые биотопы лесных экосистем Архангельской области и рекомендации по их охране.  Архангельск: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2008. 30 с.

  • Рождественский С.Г. Масса и годичная продукция надземной части осиновых фитоценозов Большесельского района Ярославской области // Биологическая продуктивность лесов Поволжья. М.: Наука, 1982. С. 99−109.

  • Усольцев В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы географии. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2002. 762 с.

  • Хорошев А.В., Немчинова А.В., Авданин В.О. Ландшафты и экологическая сеть Костромской области. Ландшафтно-географические основы проектирования экологической сети Костромской области. Кострома: Костромской гос. университет им. Н.А. Некрасова, 2013. 428 с.

  • Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение. 2004. № 4. С. 30−42.

  • Шанин В.Н., Михайлов А.В., Быховец С.С., Комаров А.С. Глобальные изменения климата и баланс углерода в лесных экосистемах бореальной зоны: имитационное моделирование как инструмент прогноза // Известия РАН. Серия биологическая. 2010. № 6. С. 719–730.

  • Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С., Булуй Ю.И. Таблицы и модели роста и продуктивности основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы). М.: Федеральное агентство лесного хозяйства, 2008. 886 с.

  • Bykhovets S.S., Komarov A.S. A simple statistical model of soil climate with a monthly step // Eurasian Soil Science. 2002. V. 35. N 4. P. 392–400.

  • Chertov O.G., Komarov A.S., Nadporozhskaya M.A., Bykhovets S.S., Zudin S.L. ROMUL – a model of forest soil organic matter dynamics as a substantial tool for forest ecosystem modeling // Ecological Modelling. 2001. V. 138. P. 289–308. Doi: 10.1016/S0304-3800(00)00409-9.

  • Chumachenko S.I., Korotkov V.N., Palenova M.M., Politov D.V. Simulation modelling of long-term stand dynamics at different scenarios of forest management for coniferous–broad-leaved forests // Ecological Modelling. 2003. V. 170. P. 345–361. Doi: 10.1016/S0304-3800(03)00238-2.

  • Courbaud B., Lafond V., Lagarrigues G., Vieilledent G., Cordonnier T., Jabot F., de Coligny F. Applying ecological model evaludation: Lessons learned with the forest dynamics model Samsara 2 // Ecological Modelling. 2015. V. 314. P. 1–14. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.06.039.

  • Gauslaa Y., Solhaug K.A. Differences in the susceptibility to light stress between epiphytic lichens of ancient and boreal forest stands // Functional Ecology. 1996. V. 10. P. 344–354.

  • Høistad F., Gjerde I. Lobaria pulmonaria can produce mature ascospores at an age of less than 15 years // The Lichenologist. 2011. V. 43 (5). P. 495–497. doi:10.1017/S0024282911000429.

  • IUCN Standards and Petitions Subcommittee. 2013. Guidelines for Using the IUCN Red List Categories and Criteria. Version 10.1. Prepared by the Standards and Petitions Subcommittee. Downloadable from http://www.iucnredlist.org/documents/RedListGuidelines.pdf (дата обращения 15.01.2018).

  • Juriado I., Liira J., Csencsics D., Vidmer I., Adolf C., Kohv K., Scheidegger Ch. Dispersal ecology of the endangered woodland lichen Lobaria pulmonaria in managed hemiboreal forest // Biodiversity Conservation 2011. V. 20. P. 1803−1819.

  • Komarov A.S., Chertov O.G., Zudin S.L., Nadporozhskaya M.A., Mikhailov A.V., Bykhovets S.S. Zudina E.V., Zoubkova E.V. EFIMOD 2 – a model of growth and elements cycling of boreal forest ecosystems // Ecological Modelling. 2003. V. 170. P. 373−392. Doi: 10.1016/S0304-3800(03)00240-0.

  • Ockinger E., Niklasson M., Nilsson S.G. Is local distribution of the epiphytic lichen Lobaria pulmonaria limited by dispersal capacity or habitat quality // Biodiversity & Conservation. 2005. V. 14. P. 759−773.

  • Pannewitz S., Schroeter B., Scheidegger C., Kappen L. Habitat selection and light conditions: a field study with L. pulmonaria // Bibliotheca Lichenologica. 2003. V. 86. P. 281–297.

  • Piñeiro G., Perelman S., Guerschman J.P., Paruelo J.M. How to evaluate models: observed vs. predicted or predicted vs. observed? // Ecological Modelling. 2008. V. 216. P. 316–322.

  • Rubio-Salcedo M., Merinero S., Martínez I. Tree species and microhabitat influence the population structure of the epiphytic lichen Lobaria pulmonaria // Fungal Ecology. 2015. V. 18. P. 1−9.

  • Scheidegger Ch., Frey B., Walser J-Cl. Reintroduction and augmentation of populations of the endangered Lobaria pulmonaria: methods and concepts // Lobarion lichens as indicators of the primeval forests of the Eastern Carpathians (Darwin International Workshop, Kostrino, Ukraine, 25–30 May 1998). Kostrino: Phytosociocentre, 1998. P. 33–52.

  • Seidl R., Lexer M.J., Jäger D., Hönninger K. Evaluating the accuracy and generality of a hybrid forest patch model // Tree Physiology. 2005. V. 25. P. 939–951.

  • Shanin V.N., Komarov A.S., Mikhailov A.V., Bykhovets S.S. Modelling carbon and nitrogen dynamics in forest ecosystems of Central Russia under different climate change scenarios and forest management regimes // Ecological Modeling. 2011. V. 222. P. 2262–2275.

  • Zoller S., Lutzoni F., Scheidegger Ch. Genetic variation within and among populations of the threatened lichen Lobaria pulmonaria in Switzerland and implications for its conservation // Molecular Ecology 1999. V. 8. P. 2049−2059.