ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 3, С. 250–264

ПРИМЕНИМОСТЬ ШКАЛ РАЗЛОЖЕНИЯ ВАЛЕЖА НА ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА
И. Е. Бергман
Институт экологии растений и животных УрО РАН,
Россия, 620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202
E-mail: 5554505@mail.ru

Поступила в редакцию 04.04. 2018 г.
Проанализированы зависимости плотности крупных древесных остатков (КДО) от стадии разложения на участках с разным уровнем загрязнения в елово-пихтовых древостоях южной тайги на территории, подверженной воздействию атмосферных выбросов Среднеуральского медеплавильного завода (г. Ревда, Свердловская обл.). Исследовано влияние варьирования плотности древесины в пределах валежного ствола по мере его разложения и увеличения промышленного загрязнения. Характер и сила связи между визуально диагностируемой стадией разложения валежа с его плотностью не зависят от зоны загрязнения. Вариабельность плотности в пределах валежного ствола выше на поздних стадиях разложения и не зависит от уровня техногенной нагрузки. Полученный результат позволяет использовать шкалы стадий разложения не только в фоновых условиях, но и в техногенно преобразованных древостоях.
Ключевые слова: промышленное загрязнение, медеплавильный завод, крупные древесные остатки, стадии разложения древесины, ель, пихта, деструкция древесины, плотность древесины, сухостой, валеж.
Сбор материала выполнен при поддержке РФФИ (проект 14-04-31488), анализ данных и подготовка рукописи ‒ в рамках комплексной программы исследований УрО РАН (проект № 18-4-4-9).
DOI:10.31857/S0024114820020047

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Бергман И. Е. Биологическая продуктивность ели и пихты в градиенте атмосферных загрязнений на Урале: сравнительный анализ и составление таксационных таблиц: Дисс. … канд. с.-х. наук (спец. 06.03.02). Екатеринбург: Уральский гос. лесотех. университет, 2011. 156 с.


• Бергман И.Е., Воробейчик Е.Л. Влияние выбросов медеплавильного завода на формирование запаса и разложение крупных древесных остатков в елово-пихтовых лесах // Лесоведение. 2017. № 1. C. 24–38.


• Бобкова К.С., Кузнецов М.А., Осипов А.Ф. Запасы крупных древесных остатков в ельниках средней тайги Европейского Северо-Востока // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2015. № 2 (344). С. 9‒21.


• Брындина Е.В. Действие выбросов медеплавильного завода на сообщества ксилотрофных базидиомицетов южной тайги // Сибирский экологический журнал. 2000. № 6. С. 679–684.


• Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург. Наука, 1994. 280 с.


• Воробейчик Е.Л., Хантемирова Е.В. Реакция лесных фитоценозов на техногенное загрязнение: зависимости доза-эффект // Экология. 1994. № 3. С. 31–43.


• Воробейчик Е.Л. Изменение пространственной структуры деструкционного процесса в условиях атмосферного загрязнения лесных экосистем // Изв. РАН. Серия биологическая. 2002. № 2. С. 368–379.


• Воробейчик Е.Л., Пищулин П.Г. Влияние деревьев на скорость деструкции целлюлозы в почвах в условиях промышленного загрязнения // Почвоведение. 2011. № 5. С. 597–610.


• Воробейчик Е.Л., Трубина М.Р., Хантемирова Е.В., Бергман И.Е. Многолетняя динамика лесной растительности в период сокращения выбросов медеплавильного завода  // Экология. 2014. № 6. С. 448–458.


• Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период снижения его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009-1024.


• Вотинцева А.А., Мухин В.А. Влияние экстрактивных соединений лишайников и листостебельных мхов на развитие базидиоспор и мицелия настоящего трутовика // Экология. 2004. № 5. С. 323–329.


• Гордиенко П.В. Биотопическое распределение настоящего трутовика в хвойно-широколиственных лесах Сихотэ-Алиня // Лесоведение. 1977. № 6. С. 86‒91.


• ГОСТ 16483.1-84. ДРЕВЕСИНА. Метод определения плотности. М.: Изд-во стандартов, 1984. 5 с.


• Ефименко В.М.  Лесное товароведение: Практическое пособие по выполнению лабораторных работ по спецкурсу для студентов вузов специальности «Лесное хозяйство». Гомель: Изд-во Гомельского гос. университета, 2006. 72 с.


• Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Каганов В.В. Натурная и модельная оценки углерода валежа в лесах Костромской области // Лесоведение. 2013. № 4. С. 3–11.


• Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во Московского университета, 2005. 448 с.


• Кайгородова С.Ю., Воробейчик Е.Л. Трансформация некоторых свойств серых лесных почв под действием выбросов медеплавильного комбината // Экология. 1996. № 3. С. 187–193.


• Карелин  Д.В., Уткин А.И. Скорость разложения крупных древесных остатков в лесных экосистемах // Лесоведение. 2006. № 2. C. 26‒33.


• Климченко А.В., Верховец С.В., Слинкина О.А., Кошурникова Н.Н. Запасы крупных древесных остатков в среднетаежных экосистемах Приенисейской Сибири // География и природные ресурсы. 2011. № 2. С. 91–97.


• Курбанов Э.А., Кранкина О.Н. Древесный детрит в сосновых насаждениях Среднего Заволожья // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2001. № 4. С. 27–32.


• Мордасов Д.М., Мордасов М.М. Технические измерения плотности сыпучих материалов: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамбовского гос. техн. университета. 2004. 80 с.


• Мухин В.А. Биота ксилотрофных базидиомицетов Западно-Сибирской равнины. Екатеринбург: Наука, 1993. 231 с.


• Мухин В.А., Воронин П.Ю. Микогенное разложение древесины и эмиссия углерода в лесных экосистемах // Экология. 2007. № 1. С. 24–29.


• Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесная пром-сть, 1976. 160 с.


• Прокаев В.И. Физико-географическое районирование Свердловской области. Свердловск: Изд-во Свердловского гос. пед. ин-та, 1976. 137 с.


• Радюкина А.Ю. Влияние валежа на лесные почвы: Дис. … канд. биол. наук (спец. 03.00.27). М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2007. 119 с.


• Сафонов М.А. Структура сообществ ксилотрофных грибов. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 269 с.


• Ставишенко И.В. Состояние лесных сообществ ксилотрофных грибов под воздействием промышленных аэрополлютантов // Экология. 2010. № 5. С. 397–400.


• Стороженко В.Г. Датировка разложения валежа ели // Экология. 1990. № 6. С. 66–69.


• Стороженко В.Г. Устойчивые лесные сообщества. М.: Гриф и К, 2007. 190 с.


• Тарасов М.Е. Методические подходы к определению скорости разложения древесного детрита // Лесоведение. 2002. № 5. С. 32–38.


• Трофимов В.Н. Особенности распределения плотностей поселения и экологических группировок стволовых вредителей по стволу заселенного ими 557 дерева // Лесной вестник. Forestry bulletin. 2014. № 6. С. 164–171.


• Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение: Учебник. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. 351 с. 


• Усольцев В.А., Воробейчик Е.Л., Бергман И.Е. Биологическая продуктивность лесов Урала в условиях техногенного загрязнения: исследование системы связей и закономерностей. Екатеринбург: Уральский гос. лесотех. университет, 2012. 365 с.


• Усольцев В.А., Бергман И.Е., Уразова А.Ф., Борников А.В., Жанабаева А.С., Воробейчик Е.Л., Колтунова А.И. Изменение продуктивности ассимиляционного аппарата деревьев в градиенте промышленных загрязнений на Среднем Урале // Известия Оренбургского гос. аграрного университета. 2010. № 1 (25). С. 40‒43.


• Харпухаева Т.М., Мухортова Л.В. Динамика взаимодействия лишайников и стволового валежа в лесных экосистемах Восточного Прибайкалья // Сибирский экологический журнал. 2016. № 1. С. 148–163.


• Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С. Оценка запасов древесного детрита в лесах России // Лесная таксация и лесоустройство. 2009. № 1(41). С. 133‒147. 


• Шорохова Е.В., Шорохов А.А. Характеристика классов разложения древесного детрита ели, березы и осины в ельниках подзоны средней тайги // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 1999. Вып. 1. С. 17–23. 


• Шорохова Е.В., Капица Е.А., Кузнецов А.А. Микогенный ксилолиз пней и валежа в таежных ельниках // Лесоведение, 2009. № 4. С. 24–33.


• Angers V.A., Bergeron Y., Drapeau P. Morphological attributes and snag classification of four North American boreal tree species: relationships with time since death and wood density // Forest Ecology & Management. 2012. V. 263. P. 138–147.


• Aakala T. Coarse woody debris in late-successional Picea abies forests in northern Europe: variability in quantities and models of decay class dynamics // Forest Ecology & Management. 2010. V. 260. P. 770–779.


• Bond-Lamberty B., Wang C., Gower S.T. Annual carbon flux from woody debris for a boreal black spruce fire chronosequence // Journal of Geophysical Research. 2003. V. 108. D 3. (art. No. 8220). P. 1–10.


• Bütler R., Patty L., Le Bayon R.-C., Guenat C., Schlaepfer R. Log decay of Picea abies in the Swiss Jura Mountains of central Europe // Forest Ecology & Management. 2007. 242. P. 791–799.


• Eaton R.J., Sanchez F.G. Quantitative and Qualitative Measures of Decomposition: Is There a Link? // Southern Journal of Applied Forestry. 2009. V. 33(3) P. 137–141.


• Fasth B., Harmon M.E., Woodall C.W., Sexton J. Evaluation of Techniques for Determining the Density of Fine Woody Debris. USDA Forest Service Research Papers. 2010. NRS-11. 17 p.


• Fögel R., Ogawa M., Trappe J. M. Terrestrial decomposition: a synopsis. US/IBP Coniferous Forest Biome Report 135. Seattle. WA: University of Washington, 1973. 12 p.


• Graham S.A. The felled tree trunk as an ecological unit // Ecology. 1925. No 6. P. 397–411.


• Hale C.M., Pastor J. Nitrogen content, decay rates, and decompositional dynamics of hollow versus solid hardwood logs in hardwood forests of Minnesota, U.S.A // Canadian Journal of Forest Research. 1998. V. 28. P. 1276–1285.


• Harmon M.E., Franklin J.F., Swanson  F. J., Sollins, P.; Gregory, S. V.; Lattin, J. D.; Anderson, N. H.; Cline, S. P.; Aumen, N. G.; Sedell, J. R.; Lienkaemper, G. W.; Cromack, K. Jr.; Cummins, K. W. Ecology of coarse woody debris in temperate ecosystems // Advances in Ecological Research. 1986. V. 15. P. 133‒302.


• Harmon M.E., Ferrell W.K., Franklin J.F. Effects on carbon storage of conversion of old growth forests to young forests // Science. 1990. No. 247. P. 699–702.


• Harmon M.E., Krankina O.N., Sexton J. Decomposition vectors: a new approach to estimating woody detritus decomposition dynamics // Canadian Journal of Forest Research. 2000. V. 30. P. 76–84.


• Harmon M.E., Woodall C.W., Fasth B., Sexton J. Woody Detritus Density and Density Reduction Factors for Tree Species in the United States: A Synthesis // USDA Forest Service General Technical Report. 2008. NRS-29. 65 p.


• Harmon M.E., Woodall C.W., Fasth B., Sexton J., Yatskov M. Differences Between Standing and Downed Dead Tree Wood Density Reduction Factors: A Comparison Across Decay Classes and Tree Species // USDA Forest Service Research Papers. 2011. NRS-15. 40 p.


• Iwata R, Maro, T., Yonezawa Y., Yahagi T., Fujikawa Y. Period of Adult Activity and Response to Wood Moisture Content as Major Segregating Factors in the Coexistence of Two Conifer Longhorn Beetles, Callidiellum rufipenne and Semanotus bifasciatus (Coleoptera: Cerambycidae) // European Journal of Entomology. 2007. V.104. P. 341–345.


• Karjalainen L., Kuuluvainen T. Amount and diversity of coarse woody debris within a boreal forest landscape dominated by Pinus sylvestris in Vienansalo Wilderness, Eastern Fennoscandia // Silva Fennica. 2002. V. 36 (1). P. 147–167.


• Kozlov M.V. Changes in wind regime around a nickelcopper smelter at Monchegorsk, northwestern Russia // International Journal of Biometeorology. 2002. V. 46. N 2. P. 76–80.


• Larjavaara M., Muller-Landau H.C. Comparison of decay classification, knife test, and two penetrometers for estimating wood density of coarse woody debris // Canadian Journal of Forest Research. 2010. V. 40. P. 2313–2321.


• Means J.E., Cromack K., MacMillan P.C. Comparison of decomposition models using wood density of Douglas-fir logs // Canadian Journal of Forest Research. 1985. V. 15. P. 1092–1098.


• Müller-Using S., Bartsch N. Decay dynamic of coarse and fine woody debris of a beech (Fagus sylvatica L.) forest in central Germany // Canadian Journal of Forest Research. 2009. V. 218. P. 287–296.


• Norden B., Gotmark F., Tonneberg M., Ryberg M. Dead wood in semi-natural temperate broadleaved woodland: contribution of coarse and fine dead wood, attached dead wood and stumps // Forest Ecology & Management.


• 2004. V. 194. P. 235–248.


• Paletto A., Tosi V. Deadwood density variation with decay class in seven tree species of the Italian Alps // Scandinavian Journal of Forest Research. 2010. V. 25. P. 164–173.


• Pyle C., Brown M.M. Heterogeneity of wood decay classes within hardwood logs // Forest Ecology & Management. 1999. No. 114. P. 253–259.


• Renvall P. Community structure and dynamics of wood-rotting Basidiomycetes on decomposing conifer trunks in northern Finland // Karstenia. 1995. V. 35. P. 1–51.


• Russell M.B., Fraver S., Aakala T., Gove J.H., Woodall C.W., D'Amato A.W., Ducey M.J. Quantifying carbon stores and decomposition in dead wood: a review // Forest Ecology & Management. 2015. V. 350. P. 107–128.


• Sandström F., Petersson H., Kruys N., Göran S. Biomass conversion factors (density and carbon concentration) by decay classes for dead wood of Pinus sylvestris, Picea abies and Betula spp. in boreal forests of Sweden // Forest Ecology & Management. 2007. V. 243. P. 19–27.


• Seedre M., Taylor A.R., Chen H.Y.H., Jõgiste K. Deadwood density of five boreal tree species in relation to field-assigned decay class // Forest Science. 2013. V. 59. P. 261–266.


• Siitonen J. Forest management, coarse woody debris and saproxylic organisms: fennoscandian boreal forests as an example // Ecological Bulletins. 2001. V. 49. P. 11–41.


• Sollins P. Input and decay of coarse woody debris in coniferous stands in western Oregon and Washington // Canadian Journal of Forest Research. 1982. V. 12. P. 18–28.


• Stokland J.N., Siitonen J., Jonsson B.G. Biodiversity in Dead Wood. Cambridge University Press, 2012. 509 p.


• Swift M.J., Heal O.W., Anderson J.M. Decomposition in terrestrial ecosystem. Oxford: Blackwell Scientific Publication, 1979. 372 p.


• Tobin B., Black K., McGurdy L. Nieuwenhuis M. Estimates of decay rates of components of coarse woody debris in thinned Sitka spruce forests // Forestry. 2007. V. 80. P. 455–469.


• Woodall C.W., Likens G.C. Relationships between forest fine and coarse woody debris carbon stocks across latitudinal gradients in the United States as an indicator of climate change effects // Ecological Indicators.  2008. V. 8. P. 686–690.


• Weggler K., Dobbertin M., Jüngling E., Kaufmann E., Thürig E. Dead wood volume to dead wood carbon: the issue of conversion factors // European Journal of Forest Research. 2012. V.131. P. 1423–1438.


• Yatskov M., Harmon M.E., Krankina O.N. A chronosequence of wood decomposition in the boreal forests of Russia // Canadian Journal of Forest Research. 2003. V. 33. P. 1211–1226.