Petrenko T.Ya., Ukhvatkina O.N., Omelko A.M., Zhmerenetsky A.A., Epifanova T.Y.

RJEE Vol. 4 (3). 2019 | DOI: 10.21685/2500-0578-2019-3-2
Аннотация | PDF (Eng) | Дополнительные файлы

Дата поступления 12.08.2019 | Дата опубликования 26.09.2019

 

УДК 574.42

 

DISTURBANCE HISTORY IN A LATE-SUCCESSIONAL KOREAN PINE-BROADLEAVED FOREST IN THE SOUTHERN SIKHOTE-ALIN

 

T. Ya. Petrenko
Federal Scientific center of the East Asia terrestrial biodiversity of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 100 let Vladivostoku street 159, Vladivostok, 690022, Russia Botanical Garden–institute of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 142 Makovskii street, Vladivostok, 690024, Russia
E-mail: petrenkotya@gmail.com

 

O. N. Ukhvatkina
Federal Scientific center of the East Asia terrestrial biodiversity of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 100 let Vladivostoku street 159, Vladivostok, 690022, Russia
E-mail: ukhvatkina@biosoil.ru

 

A. M. Omelko
Federal Scientific center of the East Asia terrestrial biodiversity of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 100 let Vladivostoku street 159, Vladivostok, 690022, Russia
E-mail: omelko@biosoil.ru

 

A. A. Zhmerenetsky
Federal Scientific center of the East Asia terrestrial biodiversity of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 100 let Vladivostoku street 159, Vladivostok, 690022, Russia
E-mail: zmerenetsky@mail.ru

 

T. Y. Epifanova
Federal Scientific center of the East Asia terrestrial biodiversity of the Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, 100 let Vladivostoku street 159, Vladivostok, 690022, Russia
E-mail: t_epifanova@mail.ru

 

ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАРУШЕНИЙ ДРЕВОСТОЯ ПОЗДНЕСУКЦЕССИОННОГО КЕДРОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННОГО ЛЕСА

 

Т. Я. Петренко
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690022, Владивосток, пр-т 100 лет Владивостоку, 159 Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690024, Владивосток, ул. Маковского, 142
E—mail: petrenkotya@gmail.com

 

О. Н. Ухваткина
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690022, Владивосток, пр-т 100 лет Владивостоку, 159
E—mail: ukhvatkina@biosoil.ru

 

А. М. Омелько
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690022, Владивосток, пр-т 100 лет Владивостоку, 159
E—mail: omelko@biosoil.ru

 

А. А. Жмеренецкий
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690022, Владивосток, пр-т 100 лет Владивостоку, 159
E—mail: zmerenetsky@mail.ru

 

Т. Ю. Епифанова
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия, 690022, Владивосток, пр-т 100 лет Владивостоку, 159
E—mail: t_epifanova@mail.ru

 

Abstract. Relevance and objectives. Natural disturbances of the forest stand are the events that cause changes in the structure of the forest stand, the availability of resources and environmental conditions. These are key processes of the forest dynamics which ensure successful recruitment and coexistence of different species. The objective of this study was to reconstruct the disturbance history in the late-successional Korean pine-broadleaved forest of southern Sikhote-Alin. The study findings will help us to understand how forest ecosystems emerge and function without human influence and to take measures necessary to restore the forests that are already disturbed. Materials and methods. The disturbance history was reconstructed using the dendroecological approach. We analyzed 961 samples of 5 dominant species, i.e. Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim., Betula costata Trautv., Picea jezoensis (Lindl. еt Gord.) Fisch. еx Carr., Pinus koraiensis (Siebold et Zucc.) – Korean pine, and Tilia amurensis Rupr. We identified growth releases using the boundary-line release criteria. Results. For the first time it was possible to reconstruct the history of natural forest stand disturbances on the area of 5 ha for 255 years. In most of the time, periods of sharp increase in radial growth occur in no more than 5–10 % of trees. At the same time, 4 periods of major natural disturbances were revealed, i.e. 1765–1774, 1845–1849, 1880–1889, and 1960–1964. The largest one occurred in 1960–1964, when more than 20 % of trees showed growth release. Conclusions. From 1750 to 2005, there were no catastrophic natural disturbances in the study area, but relative severe disturbances were detected with groups of trees having fallen out, as well as minor disturbances (loss of single trees). The loss of individual trees with subsequent formation of small gaps in the canopy contributes to continuous and stable existence of the stand. Most likely the gaps are formed due to strong winds. This provides stable generations flow of trees of different species.

 

Keywords: disturbance history, Korean pine-broadleaved forest, late-successional forests, dendroecology, Pinus koraiensis, Far East.

 

For citation: Petrenko T.Ya., Ukhvatkina O.N., Omelko A.M., Zhmerenetsky A.A., Epifanova T.Y. Disturbance history in a late-successional Korean pine-broadleaved forest in the Southern Sikhote-Alin. Russian Journal of Ecosystem Ecology. 2019;4(3). Available from: https://doi.org/10.21685/2500-0578-2019-3-2

 

Аннотация. Актуальность и цели. Естественные нарушения древостоя – события, которые приводят к изменению его структуры, доступности ресурсов и условий среды. Это ключевые процессы в динамике леса, которые обеспечивают успешное возобновление и сосуществование различных видов. Цель исследования – восстановить историю естественных нарушений в позднесукцессионном кедрово–широколиственном лесу Южного Сихотэ-Алиня. Полученный результат приведет к пониманию, как формируются и функционируют лесные экосистемы без влияния человека, и поможет в создании необходимых мер для восстановления уже нарушенных лесов. Материалы и методы. Восстановление истории естественных нарушений проводилось с помощью дендроэкологического подхода. Проанализирован 961 образец, полученный от 5 доминирующих видов: Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim., Betula costata Trautv., Picea ajanensis (Lindl. еt Gord.) Fisch. еx Carr., P. koraiensis и Tilia amurensis Rupr. Выявление периодов резкого увеличения радиального прироста проводилось с помощью методики граничной линии («boundary–line release criteria»). Результаты. Впервые восстановлена история естественных нарушений древостоя на территории 5 га, длина хронологии — 255 лет. На протяжении этого периода резкое увеличение радиального прироста произошло у менее чем 10% деревьев. При этом выявлены 4 периода времени наиболее крупных естественных нарушения: 1765–1774, 1845–1849, 1880–1889 и в 1960–1964 гг. Самое серьезное из них произошло в 1960–1964 гг., когда более 20% деревьев резко ускорили свой прирост. Выводы. С 1750 по 2005 года на территории исследования не наблюдалось катастрофических естественных нарушений, но выявлены средние нарушения, когда выпадают группы деревьев, и мелкие нарушения (выпадение единичных деревьев). Процесс непрерывного и устойчивого существования древостоя обеспечивается за счет выпадения отдельных деревьев, образующих небольшие окна в пологе древостоя. Вероятнее всего причиной образования окон становятся сильные ветра. Данный режим обеспечивает устойчивый поток ений деревьев разных видов.

 

Ключевые слова: естественные нарушения, кедрово–широколиственный лес, позднесукцессионные леса, дендроэкология, Pinus koraensis, Дальний Восток