Введение к работе
Актуальность темы. Кедровый стланик (Pinus pumila (Pall.) Reg.) играет важнейшую роль в функционировании таежных и лесотундровых экосистем, оставаясь одним из наименее изученных видов - не только как уникальное стелющееся дерево, но и как один из основных лесообразователей в субальпийско-притихоокеанской среде. Занимая пограничное положение между лесным поясом и горной тундрой в горных системах Северо-Восточной Азии и являясь структурной основой значительной части боре-альных биогеоценозов, он формирует верхнюю границу распространения древесной растительности, выполняет роль регулятора водного стока, эднфикатора местообитаний ценных промысловых животных, пионера природной биологической рекультивации значительной части вулканогенных ландшафтов. На Камчатке целостность кедровостланикового пояса в высокогорьях во многом определяет гидрологический режим нерестилищ лосося - основного биологического ресурса полуострова.
Несмотря на значительное число исследований, выполненных в кед-ровостланнковых лесах и пределах их ареала, на Камчатке оставались неизученными многие вопросы его экологии, и в том числе, особенности морфологии, индивидуального развития, фенология, вегетативная продуктивность и ссмсношснис, структура и типология сообществ и закономерности стаииалыюго распространения, консортниные связи и уязвимость повреждениям насекомых. Дискуссионными оставались вопросы, связанные с происхождением вида и устойчивостью его формации. Отсутствовали обоснованные методы таксации насаждений, подходы к оценке его экологической, ресурсной и бноипднкационной ценности, стратегии лесопользования.
Поскольку промышленное освоение восточных районов страны стремительно прогрессирует (в том числе, и па Камчатке), комплексное изучение кедрового стланика, как эднфикатора прнтихоокеанского тунд-ролесья, актуально в связи с необходимостью пересмотра всей системы-
природопользования от приоритетно сырьевой к многоресурсной и приоритетно средостабилизирующей.
Настоящая работа осуществлялась в рамках региональных программ "Оптимизация природопользования в Камчатской области", "Разработка основ ведения хозяйства в притундровых лесах Камчатской области", международных программ "Subalpine Stone Pines and Their Environment", "Siberian Forests", плановых тем НИР Камчатского института экологии и природопользования ДВО РАН "Структурно-функциональные особенности притундровых лесов, на примере горного тундролесья Камчатки" (1987-1990), "Зональные и региональные характеристики тундролесий Камчатки и формирующих их сообществ" (1991-1995)
Цель.исследований состояла в комплексном изучении экологии кедрового стланика на Камчатке, как базы для разработки научных основ ведения эколого-ориентированного хозяйства в стланиковых насаждениях.
Были поставлены следующие основные задачи:
определить время и характер становления формации кедрового стланика на Камчатке, ее приуроченность к различающимся по климату, вулканической-активности, ландшафтной структуре районам полуострова;
выяснить основные экологические особенности существования кедрового стланика на полуострове: его жизненный цикл и динамику роста, параметры и особенности семеношения, морфологию и продуктивность фитомассы, основные черты типологии и динамики сообществ, характеристику его взаимоотношений с насекомыми-консортами.
Научная новизна. На основе ботанико-географического и спорово-пыльцевого анализов определена вероятная продолжительность существования кедровостланиковой формации на Камчатке, ее распространение по полуострову в послеледниковое в^емя. Установлены высотные границы формации в районах, различающихся по климату и интенсивности вулканического воздействия. Выявлена пионерная и ландшафтообразующая роль кедрового стланика в сингенетическом освоении геотопов вулканогенного, пирогенного, хеоморфогенного рядов. Получены данные о мак-
симальной экологической автономности кедрового стланика в абиотической среде как основном принципе его адаптационной стратегии, и о путях ее реализации. Установлены основные параметры сезонного развития, динамики семенной и вегетативной продуктивности растения, типологического разнообразия его сообществ. Выявлена высокая устойчивость стланика во взаимоотношениях с беспозвоночными консортами - насеко-мыми-ксилофагами, конофагами и фпллофагами. Определены принципы разработки системы ведения хозяйства в кедровостланиковых лесах.
Практическая значимость. Разработаны методы учета ссменошения кедрового стланика и оперативной экологической бонитировки занимаемых им экотопов. Полученные данные можно использовать при разработке методов лесоустройства и таксации кедровостланпкового покрова. Материалы исследований могут служить для создания специализированной системы лесопользования в притундровых лесах и тундролесье, комплексной программы предотвращения деградации биогеоценотнческого покрова Камчатки, сохранения лесов на границах их естественного распространения, при составлении земельных кадастров, мониторинге техногенных изменений среды.
На защиту выносятся следующие положения:
система взглядов о происхождении и становлении формации кедрового стланика на Камчатке,
представление о закономерностях се климатической и ландшафтной приуроченности, роли м пионерном освоении геоморфогенных, вулканогенных и пнрогенных геотоп'опов,
комплекс данных об экологических адаптация* кедрового стланика на уровне особи и популяции, его жизненного цикла, динамики развития и взаимоотношении с беспозвоночными-консортами
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на X Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Магадан, 1983), IX Всесоюзном совещании "Изучение, использование и охрана рас-Iтельного мира нысокоюрий" (Пстропавловск-Клмчатский, 1985), XI
Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Якутск, 1986), Всесоюзной конференции "Экологическая роль' горных лесов" (Бабушкин, 1986), XXXIV Ежегодном чтении памяти Н.А.Холодковского (Ленинград, 1986), Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" (Москва, 1987), Региональной научной конференции "Социальная экология и здоровье человека на Дальнем Востоке" (Хабаровск, 1988), Сессии Проблемного совета по таежному природопользованию (Иркутск, 1989), Международном симпозиуме "Группировки лесных насекомых и их взаимоотношения с растениями-хозяевами" (Абакан, 1989), V Всесоюзном совещании по вопросам дендрохронологии (Свердловск, 1990), Международном симпозиуме "Северные леса: состояние, динамика, антропогенное воздействие" (Архангельск, 1990), V Международном экологическом конгрессе (Япония, Иокогама, 1990), XIII Конгрессе INQUA (Китай, Пекин, 1991), Международном симпозиуме "Проблемы и пути сохранения экосистем Севера Тихоокеанского региона" (Петропавловск-Камчатский, 1991), Международной рабочей группе "Субальпийские кедровые сосны и среда их обитания" (Швейцария, Сант-Мориц, 1992), VI Международном экологическом конгрессе (Великобритания, Манчестер, 1994), Объединенной конвенции североамериканских лесоводов (США, Анкоридж, 1994).
Личное участие автора. Диссертация представляет результаты 18-летних исследований в лесах Камчатки. Основной объем полевых измерений и наблюдений, вся статистическая обработка материала выполнены непосредственно автором. Им разработан метод учета семеношения стланика, составлены рабочие формы специализированных полевых описаний для составления комплексной базы данных о формации.
Публикации. Материалы диссертации изложены в 32 печатных работах (в том числе, в двух монографиях), из которых 8 изданы за рубежом.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав, выводов,-двух приложений и списка использованной литера-