Количество и диаметр стволов как индикаторные показатели

Данный метод оценки основан на том, что сумма массы вещества и эквивалентной ей энергии на входе и выходе системы должна быть величиной постоянной. Это условие устойчивости любой системы. Такое постоянство обеспечивается усилиями всех функциональных единиц экосистемы, организующих поток вещества и энергии, и, самое главное, накапливающих и удерживающих в системе вещество и энергию. Такое накопление увеличивает ёмкость внутренней среды экосистемы и, соответственно, биоразнообразие, что, в свою очередь, увеличивает вариабельность реакций системы на возмущающие факторы.

Устойчивая экосистема адаптирована к постоянным внешним факторам воздействия благодаря тому, что стремится удержать в себе как можно больше вещества и энергии. Большое накопление означает меньшую зависимость от ресурсов среды. Достигается наиболее возможное накопление максимизацией ввода ресурсов из среды и минимизацией их расхода. В этом логический смысл сукцессионного развития, которое завершается в конечном итоге минимизацией ввода и расхода, что возможно при достижении максимального в данных условиях запаса биомассы и детрита, видовой закрытости и заполненности ниш.

Каждая экосистема, находящаяся в климаксовой стадии, ценна для биосферы тем, что накапливает определённое количество живой и мёртвой органики в соответствии с условиями среды. Эта ценность измеряется, прежде всего, количеством и состоянием органического вещества, произведённого на данной территории, и вовлечением элементов в биогеохимический круговорот. В естественных условиях биопродуктивность и запас биомассы стабилизируются и становятся индикаторами состояния экосистем в данных климатических условиях.

Главным «богатством» лесных экосистем являются вещество и энергия, накопленные в древесных стволах, подстилке и почве. Это капитал системы. Чем больше стволов, тем больше листьев, тем больше органики в почве и подстилке. Наиболее динамичным направлением, контролирующим перемещение вещества и энергии, является поток «листья-подстилка», наиболее инертным и запасающим, работающим на дальнюю перспективу экосистемы, – поток «стволы-почва». Оптимизация соотношения этих потоков обеспечивает максимальную трансформацию среды в интересах данной экосистемы и, соответственно, максимальную её устойчивость. Высокий уровень буферности климаксовых экосистем определяет их особую биосферную ценность.

Соответственно, чем больше масса накапливаемого органического вещества, тем больше энергии концентрируется в экосистеме, тем в меньшей степени экосистема зависит от внешней среды, а параметры и качество среды этих систем в наибольшей степени отличаются от климатической нормы. Максимальное накопление может происходитьс помощью большого количества крупных долгоживущих организмов и/или большого количества детрита, который на суше сконцентрирован, преимущественно, в подстилке и почве (активная часть) или торфе (пассивная часть).

Каждая экосистема имеет не только свой набор видов, выполняющих различные функции, но формирует свои пропорции больших и малых организмов. Организмы малых размеров осуществляют быстрый перенос веществ и энергии, больших – длительную аккумуляцию. Преобладание организмов больших или малых размеров зависит от возможностей среды их содержать. Следовательно, преобладание организмов определённых размеров является индикаторной характеристикой, позволяющей оценить состояние экосистемы и экологической среды.

Одним из эффектов пожаров в лесной зоне является общее измельчение особей. Этот эффект проявляется в абсолютных и относительных величинах стволов деревьев верхних ярусов. Для оценки состояния фитоценозов, развивающихся в определённом пожарном режиме, предлагается использовать следующие показатели:

1. Количество стволов на данной пробной площади в общей совокупности и по видам растений.

2. Средний диаметр стволов в общей совокупности и по видам.

3. Суммарный диаметр всех стволов в общей совокупности и по видам.

4. Количество стволов по видам в диапазоне диаметров: менее 10 см, от 11 до 29 см, от 30 до 50 см, более 50 см.

Выбор минимального размера ствола, достаточного для адекватной оценки состояния фитоценоза, зависит от степени тщательности исследований, то есть от позиции наблюдателя. Обычно достаточно взять за основу минимальный ствол с диаметром в 3-4 см.

Диаметр ствола – это косвенный показатель возраста дерева и его роли в формировании фитоценоза. Разделение стволов по категориям диаметров носит уточняющий индикаторный характер. Наличие, отсутствие и количество стволов разных видов деревьев позволяет делать выводы о направленности сукцессионного процесса. Наличие, отсутствие и характер пиротравм на стволах различных диаметров позволяет оценить участие пирогенного фактора в сукцессионной динамике фитоценоза.