A complex description of Siberian stone pine forests biodiversity at the southern border of their outreach in West Siberia (Russia)
The specificity of biological diversity in west Siberian subtaiga stone pine forest outliers in the forest-steppe adjacent area (Bazoisky forest area, Tomsk oblast, Russian Federation) and their current state was generally formed due to natural conditions of the region combined with uncontrolled forest forming process and destructive factors impact, including anthropogenic stresses, on the local ecosystem. These factors are closely linked and contribute to the nature of biodiversity and its composition development interdependently. Biological diversity of stone pine forests near southern border of their distribution features a number of distinctions in its structure. As compared to the stone pine forests in the north, these distinctions are as follows: a decrease in floristic composition of the tree layer, dominance structure transition to monospecies stands, a decrease in undergrowth species number, rich floristic diversity of plant communities, floristic composition degradation and low xylophagous insects population number. Functional biodiversity suffers from low vitality of Siberian stone pine that manifests itself at different ontogeny stages. This results from the forest stands old-growth, mechanical damage caused by nut collection, high distribution rate of rot pathogens, recurrent conifer-chewing pest outbreaks, livestock grazing and waterlogging. The vegetation cover foundation in this area is formed by a few variants of variiherbetum types of forest growing in automorphic habitats with distinct abundance of Rubus saxatilis, Carex macroura, Calamagrostis obtusata, Pteridium aquilinum, Padus avium and Sorbus sibirica. As their habitats grow more humid they are being crowded out by ferns (Matteuccia struthiopteris) followed by horsetail communities (Equisetum pratense). Swampy stone pine forests of Bazoi stow are basically pure herbae palustres communities. Species richness in these communities varies from 50 to 83 per 625 m area. Together with the predominant Pinus sibirica, Siberian spruce (Picea obovata) and Silver birch (Betula pendula) are considered as forest forming species of Bazoisky forest area. The age of trees in even- and uneven-aged forest stands varies with its average of 90 to 250 years. Mixed uneven-aged stone pine/spruce forest stands show better vital stability as compared to pure stone pine stands damaged by Siberian moth and only stone pine and spruce contribute to natural reforestation under parent stone pine stand canopy. The number of young trees total does not exceed 1.5 thousand per hectare. Their vitality is not high enough which makes the initial forest restoration difficult. The most frequent xylotrophic macromycetes are saprotroph Trichaptum abietinum and parasitic funges Phaeolus schweinitzii. 22 species of xylophagous beetles were found on coniferous trees which is almost 2 times less in comparison with the stone pine forest stands in south taiga.
Keywords
West Siberia,
coniferous forests,
southern border of distribution,
biological diversity,
южный предел распространения,
Западная Сибирь,
кедровые леса,
биологическое разнообразиеAuthors
Krivets Svetlana A. | Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk | rivec@inbox.ru |
Bisirova Elvina M. | Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk | bissirovaem@mail.ru |
Chernova Natalia A. | Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk | naitina@rambler.ru |
Pats Elena N. | Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk | patz_imces@mail.ru |
Kerchev Ivan A. | Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk | ikea86@mail.ru |
Всего: 5
References
Маслов А.Д. Методические рекомендации по надзору, учету и прогнозу массовых размножений стволовых вредителей и санитарного состояния лесов. Пушкино : ВНИ-ИЛМ, 2006. 108 с.
Кривец С.А., Высотина С.В. Эколого-фаунистический обзор стволовых жесткокрылых (Insecta, Coleoptera) - дендрофагов хвойных лесов Прикетья // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2011. № 3(15). С. 111-125.
Криволуцкая Г.О. Скрытостволовые вредители в темнохвойных лесах Западной Сибири, поврежденных сибирским шелкопрядом. М. ; Л. : Наука, 1965. 129 с.
Бисирова Э.М., Агафонова Н.Н. Ксилотрофные грибы припоселковых кедровников Томской области и их численная характеристика // Болезни и вредители в лесах России: XXI век : материалы Всероссийской конференции и V ежегодных Чтений памяти О.А. Катаева. Красноярск : ИЛ СО РАН, 2011. С. 70-72.
Бех И.А., Воробьев В.Н. Проблемы кедра // Потенциальные кедровники. Вып. 6 / под ред. В.Н. Воробьева. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 1998. 123 с.
СедыхВ.Н. Лесообразовательный процесс. Новосибирск : Наука, 2009. 164 с.
Кривец С.А., Чемоданов А.В. Насекомые - вредители лесов Томской области // Энтомологические исследования в Сибири. Красноярск : ИЛ СО РАН, 2005. С. 98-118.
Катаев О.А., Поповичев Б.Г. Лесопатологические обследования для изучения стволовых вредителей в хвойных древостоях : учеб. пособие. СПб. : СПбГЛТА, 2001. 72 с.
Бондарцев А.С., Зингер Р.А. Руководство по сбору высших базидиальных грибов для научного их изучения // Труды Бот. ин-та им. В.Л. Комарова. Споровые растения. Сер. 2, вып. 6 / под ред. В.П. Савича. М. ; Л. : Академия наук СССР, 1950. С. 449-572.
Бех И.А. Кедровники Южного Приобья. Новосибирск : Наука, 1974. 212 c.
Корчагин А.А. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. М. : Наука, 1976. Т. 5. 320 с.
Кривец С.А., Бисирова Э.М., Демидко Д.А. Виталитетная структура древостоев кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour на юго-востоке Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. 2008. № 313. С. 225-231.
Ewald J. Ecological background of crown condition, growth and nutritional status of Picea abies (L.) Karst. in the Bavarian Alps // European Journal of Forest Research. 2005. № 1. P. 9-18.
Manual on methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests. Hamburg ; Prague : BFH and Sachsische Zeitung, 1994. 177 p.
АлексеевВ.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51-57.
Чмыр А.Ф., МарковаИ.А., Сенов С.Н. Методология лесоводственных исследований : учеб. пособие. СПб. : ЛТА, 2001. 96 с.
Семечкин И.В. Структура и динамика кедровников Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2002. 253 с.
Алексеев Ю.Б., Седых В.Н. Развитие припоселковых кедровников // Повышение эффективности лесного хозяйства в Западной Сибири / под ред. В.Н. Габеева. Новосибирск : Наука, 1976. С. 133-178.
Дюкарев А.Г., Пологова Н.Н., Лапшина Е.Д., Березин А.Е., Льготин В.А., Мульдия-ров Е.Я. Природно-ресурсное районирование Томской области // Экология регионального природопользования. Препринт 2 / под ред. В.Н. Воробьева. Томск : Изд-во «Спектр» ИОА СО РАН, 1997. 40 с.
Whitebark pine communities: ecology and restoration / Diana F. Tomback, editor; Stephen F. Arno, Robert E. Keane, consulting editors. Washington : Island Press, 2001. 440 c.
Мониторинг биологического разнообразия лесов России: методология и методы / отв. ред. А.С. Исаев ; Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН. М. : Наука, 2008. 453 с.
Черненькова Т.В., Бочарников В.Н. Комплексная оценка и организация данных в систе ме биомониторинга лесных территорий // Лесоведение. 2003. № 1. С. 37-47.
Беднова О.В. Биоразнообразие в лесных экосистемах: зачем и как его оценивать // Лес ной вестник. Вестник Московского государственного университета леса. 2003. № 2. С. 149-155.
Newton A.C., Kapos V. Biodiversity indicators in natural forest inventories // Unasylva. 2002. Vol. 53, № 210. P. 56-64.
Noss R.F. Indicators for monitoring biodiversity: a hierarchical approach // Conservation Biology. 1990. Vol. 4, № 4. P. 355-364.
Dallmeier F., Comiskey J.A. Forest biodiversity assessment, monitoring, and evaluation for adaptive management // Forest biodiversity research, monitoring and modeling : Conceptual background and Old World case studies. Carnforth (UK): Unesco and Parthenon Publ. Group, 1998. Vol. 20. P. 3-16.
Lindenmayer D.B., Margules C.R., Botkin D.B. Indicators of biodiversity for ecologically sustainable forest management // Conservation Biology. 2000. Vol. 14, № 4. P. 941-950.
Исаев А.С., Носова Л.М., Пузаченко Ю.Г. Биологическое разнообразие лесов России // Биологическое разнообразие лесных экосистем : сб. статей по материалам Всерос. совещания (Москва, ноябрь 1995). М. : Международн. ин-т леса, 1995. С. 3-10.