Учёные Алтайского государственного аграрного университета закончили исследования в рамках гранта Российского научного фонда. По их наблюдениям, вблизи города сосновый лес со временем изменяется. Как и почему это происходит?
Дело в урбанизации
Научный коллектив под руководством доцента кафедры геодезии, физики и инженерных сооружений АГАУ Ирины Гефке имеет значительный опыт изучения лесных экосистем. В сфере его интересов — процессы восстановления гарей, вырубок, роста и развития древостоев, флористические особенности, динамика гидротермического режима лесных почв и другие.
Одной из сложных исследователи называют проблему городских и пригородных лесов. Это связано с усилением процессов урбанизации.
— На территории Барнаула и пригорода проживает более 850 тысяч человек, это число продолжает увеличиваться, — отмечает старший преподаватель кафедры ботаники, плодоовощеводства и лесного хозяйства АГАУ Михаил Савин. — Пропорционально, а может и интенсивнее, увеличивается нагрузка на природные экосистемы вблизи города, в том числе на барнаульский ленточный бор. Так, количество автомобилей в Барнауле за последние 17 лет удвоилось и перевалило за миллион, трафик по отдельным направлениям (шоссе Ленточный Бор, Змеиногорский тракт и др.) составляет 30-40 тысяч автомобилей в сутки. Пути транспорта проходят через город, вдоль лесного массива и пересекают его, выхлопные газы загрязняют воздушную среду. Из года в год растёт рекреационная нагрузка за счет востребованности «Трассы здоровья», сбора даров леса и отдыха. Влияние этих факторов на ленточный бор вблизи Барнаула системно никем не изучалось, а у леса тоже есть пределы устойчивости, при достижении которых он разрушается.
Учёные вуза стремятся проанализировать ситуацию и в 2024 году продолжили сбор полевого материала в лесном фонде Барнаульского лесничества. Работы выполнялись на пробных площадях, заложенных в 2023 году на разном расстоянии от черты города — в зоне интенсивного антропогенного воздействия и там, где нагрузка на лес минимальна.
— Выбор участков связан в том числе с расположением просек, дорог, пригородных поселков: пробные площади не должны затрагивать эти территории, — поясняет доцент кафедры ботаники, плодоовощеводства и лесного хозяйства АГАУ Алексей Малиновских. — Всего у нас 36 пробных площадей размером 50х50 м. На них мы изучили основные компоненты леса: древостой, подрост, подлесок, напочвенный покров, лесную почву, ее режимы.
Разные аспекты
По словам Михаила Савина, древостой является основным и самым стабильным компонентом лесной экосистемы. Учёными установлено, что древостои сосны обыкновенной в пригородном лесном массиве имеют ослабленное санитарное состояние. Этому есть несколько причин, в числе которых достижение высокого возраста, отсутствие своевременных рубок, ухода.
— Заметный ущерб принёс ураганный ветер 19 ноября 2023 года, на заложенных пробных площадях повалено до 12 взрослых сосен, — отмечает старший преподаватель. — В целом за счёт долговечности и неприхотливости сосны древостои в ленточном бору вблизи Барнаула являются устойчивыми.
Подрост — будущий древостой, от количества и качества которого зависит существование лесной экосистемы. Исследователи проанализировали данные по естественному возобновлению главной породы за два года.
— На большинстве обследованных участков подроста сосны достаточно для возобновления леса, — отмечает ассистент кафедры ботаники, плодоовощеводства и лесного хозяйства АГАУ Александр Чичкарёв. — При этом отсутствует подрост на участках с высоким рекреационным воздействием и насаждениях травяного бора с густым кленовым подлеском. Клен ясенелистный «глушит» светолюбивый подрост сосны высоким затенением и корневой конкуренцией. Таких участков много на Широкой Просеке, посёлке Южном, селе Лебяжьем. На расстоянии 15 км и более ситуация улучшается, хотя клён встречается и там.
Человеческий фактор
Учёные фиксируют так называемую антропогенную трансформацию флоры — человек всячески изменяет состав и структуру леса, и этот процесс в пригороде Барнаула происходит интенсивно. Например, разные виды деятельности людей являются причиной проникновения в лесной массив разных видов растений. Всего на пробных площадях их обнаружено более 200.
Лесная почва — основа леса, поэтому исследователи не могли оставить её без внимания. С помощью традиционных и инновационных методов они изучили, а также определили наиболее благоприятные показатели температуры и влажности.
— В этом году мы взяли повторные образцы лесной почвы и лесной подстилки на содержание тяжёлых металлов и бензопирена, который образуется при сжигании угля, дров, газа или бензина, — отмечает Алексей Малиновских. — Превышений предельно допустимых концентраций не выявили, поскольку изучаемый массив расположен с подветренной стороны и не подвержен аэропромвыбросам городских ТЭЦ и предприятий.
Результаты, полученные в ходе исследования, озвучены Алексеем Малиновских в Институте леса СО РАН, который располагается в Красноярске, в ходе международной научной конференции. Доклад вызвал большое количество вопросов, что подтвердило актуальность темы исследований и достоверность полученных данных.
К слову, подобные результаты получены учёными из Москвы, Новосибирска, Томска, Иркутска. В отношении пригородных лесов исследователи предлагают помимо мониторинга заняться функциональным зонированием, что станет основой для их сохранения и благоустройства. Такая практика сейчас используется для реновации крупных городских парков. Ученые уверены, что полученные ими данные — один из важных шагов к распространению такого опыта на пригородные леса.
Помощь в сборе полевого материала оказали студенты агрономического факультета АГАУ и ребята школьного лесничества «Школа лесных наук».
За последние пять месяцев учеными АГАУ выполнено более 100 геоботанических описаний растительности, собран гербарий лесных растений, заложено более 360 пробных площадок для учета подроста, собрано более 600 почвенных образцов на влажность, плотность, содержание вредных химических соединений, изучен микроклимат под пологом лесных насаждений.
