ЭКОСИСТЕМЫ ТРАВЯНЫХ СОСНОВЫХ И МЕЛКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ КАК РЕГУЛЯТОРЫ АЗОТНОГО И УГЛЕРОДНОГО БАЛАНСА В ЛЕСОСТЕПНОМ ЛАНДШАФТЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

В рамках работ по организации Новосибирского карбонового полигона создан исследовательский коллектив из специалистов биологического профиля для оценки различных аспектов структуры и функционирования лесных экосистем. Для формирования экспериментальных площадок карбонового полигона в лесостепной зоне Западной Сибири был проведен анализ имеющихся литературных данных по разнообразию растительности и, в частности, лесных сообществ правобережной части Новосибирской области. Выделены зональные типы лесов составляющие ландшафтную основу территории. Рассмотрено разнообразие лесов сопредельных территорий Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянской горной области для определения области возможной интерпретации экспериментальных данных. Подобрана мозаика космических снимков среднего разрешения (Landsat) на всю территорию области для определения площадей и характера пространственного размещения лесных экосистем в ландшафте. В наиболее типичных зональных лесных массивах выделены три экспериментальные площадки для организации многолетнего экологического мониторинга и экспериментального изучения структурно-функциональных особенностей естественных и антропогенно-производных лесных экосистем. Для каждой площадки выполнена характеристика автотрофного блока как основного компонента экосистемы, ответственного за секвестрацию атмосферного углерода. Выявлен видовой состав высших сосудистых растений и их количественное соотношение, а также соотношение экологических групп и жизненных форм. Выделен бобовый компонент, ответственный за фиксацию атмосферного азота. Первая площадка (4 га) расположена на древних высоких террасах р. Обь на супесчаных почвах с выраженным эоловым рельефом и представляет репрезентативный участок макроэкосистемы Приобских сосновых боров – наиболее высокопродуктивной и хозяйственно ценной лесной экосистемы региона. Растительность довольно однородна и представлена сосновыми лесами с кустарничково-травяным покровом. Древостои практически чисто сосновые с небольшой примесью березы. Подлесок варьирует от единичных кустов до развитого кустарникового яруса. В соответствии с элементами мезорельефа, мозаика растительного покрова представлена тремя основными элементами: мертвопокровными редкотравными участками на гребнях дюн, кустарничково-травяными лесами с обилием брусники по склонам и лесами с доминированием черники в междюнных понижениях. Основными доминантами травяно-кустарничкового яруса выступают брусника, осока большехвостая и коротконожка перистая. Основу видового состава травяно-кустарничкового яруса составляют виды бетулярного флористического элемента, но главной отличительной чертой является присутствие видов борового флористического элемента, редких или отсутствующих в других лесных ассоциациях. Характерной чертой этих лесов является постоянное присутствие напочвенных бореальных мхов. Вторая площадка (4 га) расположена на водораздельном плато со слабоволнистой поверхностью, расчлененном хорошо развитой и глубоко врезанной овражно-балочной сетью и характеризуется более разнообразной растительностью. Плоские участки водораздельного плато покрыты осиново-березовыми снытевыми лесами. Кустарниковый ярус негустой, его сомкнутость обычно не превышает 10%. Травостой пышный, однородный. Основу травостоя составляют сныть и папоротник-орляк, доминирующие вместе или попеременно. Виды сибирского высокотравья постоянны, но необильны. В узких логах, независимо от их направления и экспозиции склонов, развиваются высокотравные осиновые леса. Среднесомкнутый полог мелколиственных деревьев пропускает достаточное количество света для пышного развития подпологового травяного яруса. Подлесок как ярус не выражен. Травостой высокий, сомкнутый. Средняя высота сомкнутого полога травостоя составляет 80 - 90 см. Доминирует папоротник-орляк при заметной доле участия таких видов как борец северный и борщевик рассеченный. Третья площадка (1 га) представлена молодым вторичным березовым лесом, возникшим на месте заброшенных пахотных угодий. Земли такого типа широко распространены в северной части лесостепной зоны Западной Сибири и могут быть основой для создания карбоновых ферм по аккумуляции органического углерода. Древостой березовый 4-6 м высотой, сомкнутый. Подлесок отсутствует. Травостой разреженный, состоит из смеси луговых и рудеральных видов с небольшим участием представителей лесной флоры. Основные доминанты травостоя ежа сборная и пырей ползучий. Моховой покров отсутствует. Для сопредельной территории предгорий Западного Саяна проведен анализ закономерностей распределения лесной растительности по биоклиматическим секторам. Показана степень соответствия различных лесных сообществ лесам, выбранным в качестве модельных для экспериментальных работ. По материалам исследования опубликована статья. Освоены навыки работы с беспилотным летательным аппаратом для радарной и фотосъемки местности в разных частях спектра. Разработана методика определения высоты снежного покрова и его пространственного распределения дистанционным методом.