Иванов_Минск_2025

1.

Долговременная динамика кедрово-елового насаждения
с периодом усыхания ели
в условиях Центрального Сихотэ-Алиня
Сало М.А.1, Иванов А.В. 2, Бондарчук С.Н. 1
1Сихотэ-Алинский заповедник
2Институт геологии и природопользования ДВО РАН

2.

Сихотэ-Алинский заповедник
(400 тыс. га)
Тайфун LionRock

3.

В августе 2016 выпало осадков 238 мм, при этом
29 и 30 августа выпало 80 мм.
По разным оценкам площадь ветровалов в
границах заповедника составляет
от 21 до 35 тыс. га
(Хансен, 2013; Громыко, 2017; Сало, 2019)
9% всех лесов заповедника

4.

Проблема усыхания елово-пихтовых лесов
на Дальнем Востоке

5.

• За последние 10 лет отмечается интенсивное
усыхание елово-пихтовых лесов в Сихотэ-Алине;
• Усыхание носит очаговый характер, усыхают
деревья ели аянской и пихты белокорой не
зависимо от размера и возраста;
• Приблизительная оценка площади усохших
древостоев среди всей площади ельников – 1-5%
• Для ельников выделено боле 150 различных
причин усыхания (Манько, Гладкова, 2003)
Предположение: тайфуны и ветровалы
косвенно влияют на усиление процессов
усыхания елово-пихтовых лесов Сихотэ-Алиня

6.

Постоянная пробная площадь 37-1969
Инна Алексеевна Флягина, 1969 г.
Западный макросклон Сихотэ-Алиня
Бассейн р. Серебрянки
350 м над ур. моря
Размер 60×160 м (0.96 га)
ППП 37-1969
Кедрово-еловый лес в верховьях ключа Б. Поднебесного
В древостое четко выделяются три подъяруса –
кедровый (господствующий), еловый
(согосподствующий) и пихтовый.
Ревизии ППП выполнялись в 1967, 1974, 1979, 1985,
1989, 1994, 2001, 2021 (8 ревизий)
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: анализ динамики и структуры древостоя на
постоянной пробной площади в кедрово-еловом насаждении за
период 52 года

7.

Ортофотоплан
пробной площади
Ветровал непосредственно не
затронул пробную площадь
Косвенное влияние:
механическое воздействие,
очаги насекомых поблизости
Недавно усохшие
деревья ели аянской

8.

Полевые работы
• Каждому дереву присвоен номер
• Измеряются диаметр (рулеткой), высота,
определяется состояние каждого дерева
• Таксируются подрост, подлесок
• Описывается живой напочвенный покров

9.

Расчёт показателей и анализ
Первичная обработка
Таксационные сводки
Расчет прироста и отпада
Материалы перечета
по годам
Визуализация
Глубокий анализ
Моделирование уязвимости
Оценка влияния ветровала
Справочные данные
R-script
Анализ динамики
870 строк
6 блоков
Анализ адаптивного цикла

10.

Применение обобщенных линейных моделей (GAM)
для оценки вероятности гибели деревьев
fate_numeric ~ s(G) + species_factor
Вероятность выжить ~ Абс. полнота + порода дерева
Преимущество GAM модели – описание нелинейных связей

11.

ДИНАМИКА СРЕДНИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОБНОЙ ПЛОЩАДИ ЗА 52 ГОДА
Год
D, см
H, м
N, шт./га G, м2/га
M, м3/га
Формула_V
1969
25.9
23.0
614.6
32.3
349.8
3Еа4К1Бж1Лп1Пб
1974
26.1
22.9
629.2
33.7
365.3
4Еа3К1Бж1Пб1Лп
1979
26.1
23.1
612.5
32.8
357.3
4Еа3К1Бж1Лп1Пб
1985
26.1
23.4
620.8
33.3
364.8
4Еа3К1Бж1Пб1Лп
1989
25.2
23.4
662.5
33.1
361.9
4К3Еа1Бж1Пб1Лп
1994
26.5
23.9
674.0
37.2
412.9
4К3Еа1Бж1Пб1Лп
2001
26.4
24.6
691.7
37.9
431.5
4К3Еа1Бж1Пб1Лп ед.Клж
2021
23.9
22.5
750.0
33.6
355.7
4К2Бж2Еа1Пб1Лп ед.Клж

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ:
Уязвимость ели аянской (вероятность ее гибели) увеличилась в эпоху нарушения
значительно сильнее, чем уязвимость остальных пород
Использована обобщенная
аддитивная модель (GAM) вида:
Смертность ~ Размер +
Группа_Пород * Эпоха
model <- gam(fate_numeric ~
s(g_m2_prev) + species_group *
era_factor
Основные выводы:
1. В период воздействия тайфуна
уязвимость ели аянской к гибели возросла
значительно сильнее, чем у других пород
(p = 0.005)
2. Даже до нарушения ель была более
уязвимой (p = 0.04)
3. После нарушения вероятность гибели
увеличилась у древостоя в целом
4. Главный фактор уязвимости – размер
дерева

22.

Концепция адаптивных циклов
(циклов Холлинга)
Консервация
(Потенциал)
Реорганизация
C. S. Holling (1930-2019)
Эксплуатация
(Связанность)
Высвобождение

23.

Период 1969–2001 характеризуется медленными, постепенными изменениями и накоплением
"капитала" в виде биомассы (К-фаза, консервация)
o Запас увеличивается с 350 м³/га в 1969 году до 432 м³/га в 2001 году. Сумма площадей
сечений (G) с 32.3 до 37.9 м²/га.
o Среднегодовые темпы отпада были низкими, варьируя от 0.6% до 2.5% по G в год, что
является нормальным фоновым показателем для зрелого леса.
o Формула состава по запасу почти не менялась.
o При этом прослеживались признаки естественного выпадения крупных деревеьв кедра и
ели.
Период 2001-2021 Ω-фаза (высвобождение), спровоцированная тайфуном Liorock
o Древостой потерял 172.6 м³/га запаса(40%), непосредственно с тайфуном связано 58 м³/га
отпада.
o Изменение специфики Выживания/Выпадения – после 2016 наибольший риск выпадения
был у крупных деревьев. Ель оказывается наиьболле уязвимой породой, береза желтая –
наиболее устойчивой.
Постепенный переход в α-фазу (реорганизация):
o Ускорение роста выживших деревьев: прирост выживших за 2001-2021 гг. составил 83 м³/га.
o Береза желтая – лидер реогранизации
o Хвойные (коренные) породы уменьшают свою долю в запасе.