ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2015. № 3. С. 172-181


РЕТРОСПЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА ДИНАМИКИ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ АЗОТОМ СОСНОВЫХ ЛЕСОВ БЛИЖНЕГО ПОДМОСКОВЬЯ ПО ДАННЫМ ФИТОИНДИКАЦИИ

И. В. Припутина, Е. В. Зубкова, А. С. Комаров
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
142290 Пущино, Московская обл., ул. Институтская 2
E-mail: irina.priputina@gmail.com


Поступила в редакцию 20.01.2015 г.


Опубликованные ранее данные многолетнего геоботанического мониторинга на постоянных пробных площадях были использованы для анализа изменений трофических условий и оценки обеспеченности азотным питанием сосняков Серебряноборского лесничества Московской области. Оценки мест обитания по экологическим шкалам богатства почв азотом Д.Н. Цыганова и Г. Элленберга и анализ динамики видов стенобионтов позволили выявить особенности в изменении видового состава и условиях обеспеченности лесов азотным питанием за период с 1957-1961 по 2003 гг. Эти изменения могут быть определены как тренд эвтрофирования. Полученные результаты свидетельствуют о повышении условий обеспеченности лесов азотным питанием в исследуемый период для всех рассмотренных участков, но отражают разную интенсивность тренда эвтрофирования в разные сроки мониторинга. Более интенсивный рост богатства почв азотом на всех пробных площадях был характерен с 1957-1961 по 1989-1990 гг. В последующие годы уровень обеспеченности фитоценозов азотным питанием практически не изменился. Улучшение трофических условий сопровождалось повышением общего видового богатства и увеличением числа видов стенобионтов, требовательных к азотному питанию. Результаты анализа динамики стенобионтов подтверждают деление рассматриваемого периода на два этапа. С 1957-1961 по 1989-1990 гг. в рассматриваемых сосняках происходили схожие, но различающиеся по интенсивности изменения видового состава растительных сообществ. С 1989-1990 по 2003 гг. (на фоне общего замедления тренда эвтрофирования) схожесть динамики видов в сообществах нарушилась. С учетом положения исследуемой территории в пределах столичной агломерации рассмотрено влияние загрязнения воздушной среды NOx на обеспеченность лесов азотным питанием. Динамика интенсивности азотных выпадений хорошо согласуется с выявленными изменениями видового состава фитоценозов и богатства почв азотом. Это дает основание предположить, что тренд эвтрофирования лесов в 1960-1980-е гг. усиливался влиянием повышенных уровней поступления азота с атмосферными выпадениями.



  • Работа выполнена при поддержке РФФИ и Министерства инвестиций и инноваций Московской области (проект № 14-45-03610 р_центр_а) и европейской программы FP7-ENV-2011 (проект №282910, ECLAIRE).

  • Ключевые слова: лесные фитоценозы, экологические шкалы, трофические условия, стенобионты, эвтрофирование лесов, загрязнение воздушной среды соединения азота.


Список литературы



  1. Азотфиксация в лесных биогеоценозах / Под ред. С.Э. Вомперского. М.: Наука, 1987. 150 с.

  2. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993. 293 с.

  3. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш. шк., 1988. 328 с.

  4. Зубкова Е.В., Ханина Л.Г., Грохлина Т.И., Дорогова Ю.А. Компьютерная обработка геоботанических опиcаний по экологическим шкалам с помощью программы EcoScaleWin: учебное пособие. Йошкар-Ола, 2008. 96 с.

  5. Комаров А.С. Модели сукцессии растительности и динамика почв при климатических изменениях // Компьютерные исследования и моделирование. 2009. Т. 1. № 4. С. 405–413.

  6. Комаров А.С., Зубкова Е.В. Динамика распределения экологических ниш в сообществах лесных растений при сукцессии // Математическая биология и биоинформатика. 2012. Том 7. Вып. 1. С. 152–161.

  7. Маслов А.А. Динамика фитоцено-экологических групп видов и типов леса в ходе природных сукцессий заповедных лесов центра Русской равнины // Бюллетень МОИП. Отд. Биол. 1998. Т. 103. Вып. 2. С. 34–43.

  8. Маслов А.А. Сукцессионная динамика древостоя и нижних ярусов в послепожарном 100-летнем сосняке лишайниково-зеленомошном // Лесоведение. 2002. № 2. С. 23–29.

  9. Маслов А.А. Мониторинг эталонных лесных экосистем в заповедных лесных участках // Мониторинг природного наследия. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. С. 21–37.

  10. Мина В.Н., Васильева И.Н. Влияние подлеска на лесорастительные свойства почв сложных сосняков // Леса Подмосковья. М.: Наука, 1965. С. 43–62.

  11. Никитин С.А. Типы леса Серебряноборского опытного лесничества // Стационарные биогеоценотические исследования в Серебряноборском опытном лесничестве. Труды Лаборатории лесоведения АН СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961. Том 2. С. 11–176.

  12. Полякова Г.А., Меланхолин П.Н., Лысиков А.В. Динамика состава и структуры сложных боров Подмосковья // Лесоведение. 2011. № 2. С. 42–50.

  13. Полякова Г.А., Меланхолин П.Н., Лысиков А.В. Динамика широколиственных и сосново-широколиственных лесов в долине реки Москвы // Лесоведение. 2012. № 3. С. 12–18.

  14. Работнов Т.А. Азот в наземных биогеоценозах // Структурно-функциональная организация биогеоценозов. М.: Наука, 1980. С. 69–90.

  15. Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипов Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Сельхозгиз, 1956. 472 с.

  16. Рысин Л.П. Растительность некоторых типов леса в Серебряноборском опытном лесничестве // Стационарные биогеоценотические исследования в подзоне южной тайги. М.: Наука, 1964. С. 5–12.

  17. Рысин Л.П., Савельева Л.И., Полякова Г.А., Рысин С.Л., Беднова О.В., Маслов А.А. Мониторинг рекреационных лесов. М.: ОНТИ ПНЦ РАН, 2003. 168 с.

  18. Рысин Л.П., Алексахина Т.И., Быков А.В., Колесников А.В., Лысиков А.Б., Маслов А.А., Меланхолин П.Н.,

  19. Молчанов А.Г., Полякова Г.А., Цельникер Ю.Л. Серебряноборское опытное лесничество: 65 лет лесного мониторинга. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. 260 с.

  20. Савенко В.С. Природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы. М.: ВИНИТИ, 1991. Т. 31.

  21. Сер. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. 208 с.

  22. Соколовский В.Г. Атмосферный воздух России // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2004. № 6. С. 88–100.

  23. Сосновые боры подзоны южной тайги и пути ведения в них лесного хозяйства / Под ред. Н.Е. Кабанова. М.: Наука, 1969. 297 с.

  24. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2003. 240 с.

  25. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983. 197 с.

  26. Чертов О.Г., Разумовский С.М. Об экологической направленности процессов развития почв // Журнал общей биологии. Т. 41. № 3. С. 386–396.

  27. Шумаков В.С. Применение минеральных удобрений в лесах СССР // Лесное хозяйство. 1975. № 10. С. 12–17.

  28. Begon M., Townsend C.R., Harper J.L. Ecology: From Individuals to Ecosystems, 2005, Wiley-Blackwell, 205.752 pp.

  29. Bobbink R., Hettelingh J.-P. (Eds) Review and revision of empirical critical loads. Proc. of an expert Workshop. Noordwijkerhout, 23–25 June 2010. RIVM Report: 680359002. 2011. 244 pp.

  30. Bobbink R., Hicks K., Galloway J., Spranger T., Alkemade R., Ashmore M., Bustamante M., Cinderby S.,Davidson E., Dentener F., Emmett B., Erisman J.-W., Fenn M., Gilliam F., Nordin A., Pardo L., De Vries W.Global assessment of nitrogen deposition effects on terrestrial plant diversity: a synthesis // Ecological applications. 2010. V. 20. P. 30–59.

  31. Borken W., Matzner E. Nitrate leaching in forest soils: an analysis of long-term monitoring sites in Germany // J. Plant Nutrition and Soil Science. 2004. V. 167. P. 277–283.

  32. Dentener F., Stevenson D., Ellingsen K., van Noije T., Schultz M., Amann M., Atherton C., Bell N., Bergmann D.,Bey I., Bouwman L., Butler T., Cofala J., Collins B., Drevet J., Doherty R., Eickhout B.B., Eskes H., Fiore A., Gauss M.,Hauglustaine D., Horowitz L., Isaksen I.S.A., Josse B., Lawrence M., Krol M., Lamarque J.F., Montanaro V., Muller J.F.,Peuch V.H., Pitari G., Pyle J., Rast S., Rodriguez J.,Sanderson M., Savage N.H., Shindell D., Strahan S.,Szopa S., Sudo K., Van Dingenen R., Wild O., Zeng G. The global atmospheric environment for the next generation // Environmental Science & Technology. 2006. V. 40. P. 3586–3594.

  33. De Vries W., Reinds G.J., van der Salm C., Draaijers G.P.J., Bleeker A., Erisman J.W., Auee J., Gundersen P., Kristensen H.L., van Dobben H., de Zwart D., Derome J., Voogd J.C.H., Vel E.M. Intensive Monitoring of Forest Ecosystems in Europe, 2001 Technical Report. EC, UN/ECE 2001, Brussels, Geneva, 177 p.

  34. Ellenberg H., Weber H.E., Dull R., Wirth V., Werner W., Paulisen D. Zeigerwerte von Pfl anzen in Mitteleuropa [Indicator values of plants in Central Europe] // Scripta Geobotanics. 1991. V. 18. Gottingen: Verlag Erich Goltze KG, 248 s.

  35. Jenssen M. Assessment of the effects of top-soil changes on plant species diversity in forests, due to nitrogen deposition // Progress in the Modelling of Critical Thresholds, Impacts to Plant Species and Ecosystem Services in Europe: CCE Status Report 2009. Coordination Centre for Effects, Report 5000090004/2009. P. 83–99.

  36. Landolt E. Okologische Zeigerwerts zur Sweizer Flora. Zurich: Veroff. Geobot. Inst. ETH., 1977. H. 64. P. 1–208.

  37. Posch M., Jettelingh J.-P., Slootweg J. Assessing NEC Directive objectives for acidifi cation and eutrophication with 2001 and present knowledge // Modelling and Mapping of Atmospherically-Induced Ecosystems Impacts in Europe. CCE Status Report 2012. RIVM, Bilthoven, The Netherlands. P. 31–39.

  38. 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 Modelling. 2011. V. 222. P. 2262–2275.

  39. Spiecker H., Meilikainen R., Kohl M., Skorgsgaard J.P. Growth Trends in European Forests. N.Y.: Springer-Verlag, 1996. 372 p.

  40. Sutton M., Howard C., Erisman J.W., Billen G., Bleeker A., Grennfelt P., van Grinsven H., Grizzetti B. (eds) The European nitrogen assessment: sources, effects, and policy perspectives. Cambridge University Press. 2011. 412 pp.