Белая пихта может стать ключевой породой будущих лесов

Белая пихта. Фото | Зденька Коваржикова / Ekolist.cz

Глобальное изменение климата, представленное главным образом повышением температуры воздуха и усилением засухи, оказывает негативное влияние на лесные экосистемы. Меняется их продуктивность, углеродный баланс, увеличивается скорость поражения деревьев насекомыми, болезнями и бедствиями. В результате ожидаемого усиления климатических экстремальных явлений, в будущем велика вероятность еще большей гибели деревьев и существенных изменений в представленности отдельных древесных пород.

Таким образом, управление лесными экосистемами потребует новых подходов. Во многих случаях будет необходимо преобразовать однородные насаждения в структурно дифференцированные и более богатые видами леса. Экологически и экономически эффективное регулирование видового состава в сложных структурах растительности невозможно без глубокого знания особенностей реакции древесных пород на изменение климата.

В отдельных лесах это будут в основном теневыносливые деревья (пихта, ель, бук); светолюбивые виды, такие как сосна, в этих насаждениях, обычно  возможны лишь только в виде временной примеси.. Такое смешение древесных пород создает хорошие условия для создания устойчивых лесных экосистем даже в связи с прогнозируемым изменением климата.

Однако различия в ритме роста, требовательности к условиям среды и чувствительности к климатическим факторам древесных растений вызывают ряд вопросов. Одним из них является выбор оптимального представления видов с учетом их будущей перспективы. Кроме того, в случае структурно дифференцированных древостоев необходимо  учитывать социальный статус и возраст особей этих древесных пород, так как между деревьями разных размеров могут быть значительные морфологические и физиологические различия. Чувствительность и реакция  отдельных деревьев к климатическим факторам зависит не только от их вида, но и от размера.

Ученые из Технического университета в Зволене затронули этот вопрос в своем исследовании и опубликовали результаты в статье Реакции роста хвойных деревьев на изменение климатических условий в выборочном  лесу , которая была опубликована в журнале Forest Research Reports 3/2022.

Исследователи проанализировали возрастную структуру, описали многолетние тенденции роста и выявили климатические факторы, влияющие на рост деревьев в смешанном лесе, сформированном выборочными рубками. В исследовании проверялись гипотезы о том, что (1) в условиях происходящих климатических изменений наиболее перспективным хвойным деревом является пихта, и что (2) в специфических условиях структурно дифференцированного леса деревья среднего яруса  проявляют очень малую чувствительность к действию климатических факторов

Объектом их исследования был смешанный разновозрастный  лес, расположенный в центральной части Воловских ворот на востоке Словакии. Насаждение площадью 13,7 га расположено на высоте 500–580 м над уровнем моря. Доминирующими древесными породами в насаждении являются пихта белая, смешанная с елью европейской, сосной обыкновенной и буком обыкновенным. Единично присутствовал ясень.  Преобладает форма индивидуального смешения древесных пород.

Проанализировав рост наблюдаемых хвойных в условиях разновозрастного  леса, ученые подтвердили положительную динамику роста и относительно высокую устойчивость пихты к воздействию климатических факторов за период 1901-2018 гг.  Можно предположить, что в связи с разной чувствительностью видов   к повышению температуры и засухе , представленность  пихты в древостое будет постепенно увеличиваться, в основном за счет снижения в составе доли ели. есьма вероятно и постепенное  уменьшение доли сосны. снижение представленности весьма вероятно и в случае сосны.

Таким образом, в будущем пихта может стать ключевой древесной породой  при создании смешанных насаждений с дифференцированной  структурой. Вопросом остается её реакция  на постепенное усиление климатических аномалий и усиливающееся конкурентное давление бука.

Возрастной анализ деревьев подтвердил, что дифференцированная структура исследуемого древостоя является не только результатом постепенного появления и роста деревьев нижних ярусов, но и в значительной степени сильной конкуренции между деревьями верхних ярусов более или менее одинакового возраста.в течение длительного периода времени. Размеры деревьев одного возраста в смешенном разновозрастном лесу могут существенно различаться. Поэтому при практическом выращивании  многоярусных насаждений имеет смысл  больше ориентироваться на достижение толщины деревьев, чем их физического возраста.

С 1970-х годов было зафиксировано постоянное увеличение роста лесных деревьев в результате повышения температуры воздуха, осаждения азота и уровня СО2 в атмосфере. Пихта в основном выиграла от сочетания этих факторов. Ширина  годичных колец деревьев пихты  в среднем и верхнем ярусе непрерывно росла и к концу наблюдаемого периода достигла таких же значений, как и в начале ХХ века. На эту тенденцию не оказало существенного влияния то обстоятельство, что изучаемый древостой в прошлом находился под сильным влиянием выбросов, на которые пихта реагирует особенно чувствительно.

Наоборот, в случае ели и сосны ширина годичных колец резко уменьшилась за последние 20-30 лет, несмотря на существенное улучшение качества воздуха в районе исследования . Помимо влияния загрязнения, решающую роль в сокращении прироста ели и сосны сыграли изменения климата, главным образом повышение летних температур и повторяющиеся засухи.

Статью Реакция роста хвойных на изменение климатических условий в выборочном лесу можно скачать бесплатно.