Timoshok E. E., Timoshok E. N., Gureeva I. I. Composition, Structure and Ecological Features of High-Mountain Old-Growth Siberian Stone Pine Forests of the North Chuya Range
1 Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, Rus. Acad. Sci., Sib. Br.
Prospekt Akademicheskiy, 10/3, Tomsk, 634055 Russian Federation
2 National Research Tomsk State University
Prospekt Lenina, 36, Tomsk, 634050 Russian Federation
E-mail: timoshokee@mail.ru, ten80@mail.ru, gureyeva@yandex.ru
Abstract
UDC 630*228.6:582.475(235.222)
How to cite: Timoshok E. E.1, Timoshok E. N.1, Gureeva I. I.2 Composition, structure and ecological features of high-mountain old-growth Siberian stone pine forests of the North Chuya Range // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2024. N. 4. P. 11–22 (in Russian with English abstract and references).
DOI: 10.15372/SJFS20240402
EDN: …
© Timoshok E. E., Timoshok E. N., Gureeva I. I., 2024
The results of 23-year study of the species composition, vertical and horizontal structure, and ecological characteristics of old-growth high-mountain Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) forests survived in the valley of the Aktru River (North-Chuysky Range, Republic of Altai) at altitudes of 2160–2300 m above sea level and not exposed to human impact and fires throughout their existence are presented. The studies were carried out on ecological profiles laid on the northern, western and eastern slopes of the Aktru River valley. For the ecological assessment of habitats, the method of standard ecological scales by L. G. Ramensky – I. A. Tsatsenkin, implemented in the IBIS software were used. In total, eight variants of old-growth P. sibirica forests were identified on the territory of the Aktru mountain-glacial basin, characterized by significant differences in the composition and structure of the shrub layer and ground cover: three variants in the periglacial zone on the northern slope, two variants on the eastern slope and three variants on the western one. The richest species composition of vascular plants, mosses and lichens, is characteristic of the periglacial P. sibirica forests on the northern slope: 46 species of vascular plants, nine species of mosses and five species of ground lichens occur here; in the western slope forests, 32 species of vascular plants, six species of mosses and three species of lichens were found; on the eastern slope, 26 species of vascular plants and 8 species of mosses were discovered. In total, 104 species of vascular plants were identified in the composition of old-growth P. sibirica forests. The main generation of the trees of P. sibirica is over 400 years old. Despite being confined to different types of soils (cryozems, thin podburs, soddy podburs), forests are characterized by a narrow range of moisture (4 grades) and active soil richness (2 grades). The studied forests are of high scientific importance for understanding the formation and functioning of high-mountain forests. The necessity to preserve these forests is due to their rarity, undisturbed and significant age of the trees.
Article
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Бочаров А. Ю. Структура и динамика высокогорных лесов Северо-Чуйского хребта (Горный Алтай) в условиях изменений климата // Вестн. Том. гос. ун-та. 2011. № 352. С. 203–206 [Bocharov A. Yu. Struktura i dinamika vysokogornykh lesov Severo-Chuyskogo khrebta (Gorny Altai) v usloviyakh izmeneniy klimata (Structure and dynamic of high-mountain forests of Severo-Chuiskiy Range (Central Altai) in the conditions of climate change) // Vestn. Tom. gos. un-ta (Bull. Tomsk St. Univ.). 2011. N. 352. P. 203–206 (in Russian with English abstract)].
Вельмовский П. В., Чибилёв А. А. Проблема сохранения старовозрастных реликтовых сосняков Бузулукского бора в связи с разработкой нефтяных месторождений // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 2. С. 59–69 [Vel'movskiy P. V., Chibilev A. A. Problema sokhraneniya starovozrastnykh reliktovykh sosnyakov Buzulukskogo bora v svyazi s razrabotkoy neftyanykh mestorozhdeniy (Preservation of the old growth relic Busuluk pine forest under the conditions of oil field development) // Yug Rossii: ekologiya, razvitie (South of Russia: Ecology, Development). 2019. V. 14. N. 2. P. 59–69 (in Russian with English abstract)].
Гуреева И. И., Тимошок Е. Е. Папоротники в современной перигляциальной зоне Центрального Алтая // Сиб. экол. журн. 2016. Т. 9. № 1. С. 24–37 [Gureeva I. I., Timoshok E. E. Paporotniki v sovremennoy periglyatsial'noy zone Tsentral'nogo Altaya (Ferns in the present-day periglacial zone of the Central Altai) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2016. V. 9. N. 1. P. 24–37 (in Russian with English abstract)].
Данченко А. М., Бех И. А. Кедровые леса Западной Сибири. Томск: Том. гос. ун-т, 2010. 424 с. [Danchenko A. M., Bekh I. A. Kedrovye lesa Zapadnoy Sibiri (The Siberian stone pine forests of Western Siberia). Tomsk: Tom. gos. un-t (Tomsk St. Univ.), 2010. 410 p. (in Russian)].
Давыдов В. В., Тимошок Е. Е. Формирование почв на молодых моренах в бассейне Актру (Центральный Алтай, Северо-Чуйский хребет) // Сиб. экол. журн. 2010. Т. 3. № 3. С. 505–514 [Davydov V. V., Timoshok E. E. Formirovanie pochv na molodykh morenakh v basseyne Aktru (Tsentral'ny Altai, Severo-Chuyskiy khrebet) (Forming of soils on young moraines in the basin of the Aktru glacier (Central Altai, North-Chuya Ridge)) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2010. V. 3. N. 3. P. 505–514 (in Russian with English abstract)].
Душкин М. А. Многолетние колебания ледников Актру и условия развития молодых морен // Гляциология Алтая. 1965. Т. 4. С. 83–101 [Dushkin M. A. Mnogoletnie kolebaniya lednikov Aktru i usloviya razvitiya molodykh moren (Multi-year fluctuations of glacier of Aktru and conditions of the foreland development) // Glyaciologiya Altaya (Glaciology of Altai). 1965. V. 4. P. 83–101 (in Russian)].
Жуков Е. А. Старые деревья как часть системы наблюдений за климатическими изменениями в Алтае-Саянском регионе // Вычисл. технол. 2007. Т. 11. № 2. С. 109–114 [Zhukov E. A. Starye derev'ya kak chast' sistemy nablyudeniy za klimaticheskimi izmeneniyami v Altae-Sayanskom regione (Old trees as part of the system of climate changes observations in Altai-Sayan mountain region) // Vychisl. tekhnol. (Comp. Technol.). 2007. V. 11. N. 2. P. 109–114 (in Russian with English abstract)].
Зверев А. А. Информационные технологии в исследованиях растительного покрова. Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. 304 с. [Zverev A. A. Informatsionnye tekhnologii v issledovaniyakh rastitel'nogo pokrova (Information technologies in the studies of vegetation cover). Tomsk: TML-Press, 2007. 304 p. (in Russian with English abstract)].
Ивашкевич Б. А. Девственный лес, особенности его строения и развития // Лесн. хоз-во и лесн. пром-сть. 1929. № 10. С. 36–44; № 11. С. 40–47; № 12. С. 41–46 [Ivashkevich B. A. Devstvenny les, osobennosti ego stroeniya i razvitiya (Virgin forest, features of its structure and development) // Lesn. khoz-vo i lesn. prom-st'. 1929. N. 10. P. 36–44; N. 11. P. 40–47; N. 12. P. 41–46 (in Russian)].
Колесников Б. П. Кедровые леса Дальнего Востока // Тр. Дальневост. филиала им. В. Л. Комарова. Сер. бот. 1956. № 2 (4). С. 3–262 [Kolesnikov B. P. Kedrovye lesa Dal'nego Vostoka (Korean stone pine forests of the Russian Far East) // Tr. Dal'nevost. filiala im. V. L. Komarova. Ser. bot. 1956. N. 2 (4). P. 3–262 (in Russian)].
Комин Г. Е. О терминологии в теории лесообразовательного процесса // Лесоведение. 2017. № 6. С. 457–463 [Komin G. E. O terminologii v teorii lesoobrazovatel'nogo protsessa (On terminology in the theory of forest forming process) // Lesovedenie (For. Sci.). 2017. N. 7. P. 457–463 (in Russian with English abstract)].
Конвенция ООН о биологическом разнообразии. UN Environ. Program., 1993 [Konventsiya OON o biologicheskom raznoobrazii (UN Convention on Biological Diversity). UN Environ. Program., 1993 (in Russian)]. https://www.un.org/ru/documents/decl_conv/ conventions/biodiv.shtml
Крылов А. Г., Речан С. П. Лесорастительное районирование и типы леса В кн.: Леса Горного Алтая. М.: Наука, 1965. С. 28–144 [Krylov A. G., Rechan S. P. Lesorastitel'noe rayonirovanie i tipy lesa (Forest vegetation zoning and forest types) In: Lesa Gornogo Altaya (Forests of the Mountain Altai). Moscow: Nauka (Science), 1965. P. 28–144 (in Russian)].
Крылов Г. В., Таланцев Н. К., Козакова Н. Ф. Кедр. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 216 с. [Krylov G. V., Talantsev N. K., Kozakova N. F. Kedr (Siberian stone pine). Moscow: Lesn. prom-st', 1983. 216 p. (in Russian)].
Куминова А. В. Растительный покров Алтая. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1960. 450 с. [Kuminova A. V. Rastitel'ny pokrov Altaya (Vegetation cover of Altai). Novosibirsk: Izd-vo SO AN SSSR (Sib. Br. USSR Acad. Sci. Publ.), 1960. 450 p. (in Russian)].
Ледники Актру (Алтай). Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 120 с. [Ledniki Aktru (Altai) (Glaciers of Aktru (Altai)). Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987. 120 p. (in Russian)].
Линдхольм Г. Сохранение старовозрастных лесов в Финляндии // Коренные леса таежной зоны Европы: Современное состояние и проблемы сохранения. Тез. Междунар. науч.-практ. конф., Петрозаводск, 06–08 июля 1999 г. Петрозаводск: СДВ-ОПТИМА, 1999. C. 32–33 [Lindkholm G. Sokhranenie starovozrastnykh lesov v Finlyandii (Conservation of old-growth forests of Finland) // Tez. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., Petrozavodsk, 06–08 iyulya 1999 g. (Indigenous forests of the taiga zone of Europe: Current state and problems of conservation. Abstr. Int. Sci.-Pract. Conf., Petrozavodsk, 06–08 July, 1999). Petrozavodsk: SDV-OPTIMA, 1999. P. 32–33 (in Russian with English abstract)].
Окишев П. А., Адаменко М. Ф., Нарожный Ю. К. Динамика ледников и климата в горах Южной Сибири // Региональный мониторинг атмосферы. Ч. 4. Природно-климатические изменения. Томск: РАСКО, 2000. C. 164–199 [Okishev P. A., Adamenko M. F., Narozhny Yu. K. Dinamika lednikov i klimata v gorakh Yuzhnoy Sibiri (Dynamics of glaciers and climate in the mountains of Southern Siberia) // Regional'ny monitoring atmosfery. Ch. 4. Prirodno-klimaticheskie izmeneniya (Regional monitoring of atmosphere. Part 4. Natural-climatic changes). Tomsk: RASKO, 2000. P. 164–199 (in Russian)].
Поликарпов Н. П., Чебакова Н. М., Назимова Д. И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. 225 с. [Polikarpov N. P., Chebakova N. M., Nazimova D. I. Klimat i gornye lesa Yuzhnoy Sibiri (Climate and mountain forests of Southern Siberia). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science. Sib. Br.), 1986. 225 p. (in Russian)].
Раменский Л. Г., Цаценкин И. А., Чижиков О. Н., Антипин Н. А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Гос. изд-во сельскохоз. лит-ры, 1956. 472 с. [Ramenskiy L. G., Tsatsenkin I. A., Chizhikov O. N., Antipin N. A. Ekologicheskaya otsenka kormovykh ugodiy po rastitel'nomu pokrovu (Ecological evaluation of cattle feeding grounds by vegetation cover). Moscow: Gos. izd-vo sel'skohoz. lit-ry, 1956. 472 p. (in Russian)].
Сапожников В. В. Катунь и её истоки: путешествия 1897–1899 годов. Томск: Паровая типография П. И. Макушина, 1901. 271 с. [Sapozhnikov V. V. Katun' i ee istoki: puteshestviya 1897–1899 godov (Katun' and its headwaters: journeys of 1897–1899 years). Tomsk: Parovaya tipografiya P. I. Makushina, 1901. 271 p. (in Russian)].
Севастьянов В. В. Климат высокогорных районов Алтая и Саян. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998. 201 с. [Sevast'yanov V. V. Klimat vysokogornykh rayonov Altaya i Sayan (Climate of high-mountain regions of Altai and Sayan mountains). Tomsk: Izd-vo Tom. un-ta (Tomsk Univ. Publ.), 1998. 201 p. (in Russian)].
Система особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Кемерово: Азия, 2001. 176 с. [Sistema osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy Altae-Sayanskogo ekoregiona (System of specially protected natural areas of the Altai-Sayan ecological region). Kemerovo: Aziya, 2001. 176 p. (in Russian)].
Смагин В. Н., Ильинская С. А., Назимова Д. И., Новосельцева И. Ф., Чередникова Ю. С. Типы лесов гор Южной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. 333 с. [Smagin V. N., Il'inskaya S. A., Nazimova D. I., Novosel'tseva I. F., Cherednikova Yu. S. Tipy lesov gor Yuzhnoy Sibiri (Forest types of the mountains of Southern Siberia). Novosibirsk: Nauka. Sib. otd-nie (Science. Sib. Br.), 1980. 333 p. (in Russian)].
Тимошок Е. Е., Николаева С. А., Скороходов С. Н., Савчук Д. Н., Бочаров А. Ю. Особенности онтогенетических состояний генеративного периода кедра сибирского в лесах Центрального Алтая // Раст. рес. 2009. Т. 45. № 1. С. 3–12 [Timoshok E. E., Nikolaeva S. A., Skorokhodov S. N., Savchuk D. N., Bocharov A. Yu. Osobennosti ontogeneticheskikh sostoyaniy generativnogo perioda kedra sibirskogo v lesakh Tsentral'nogo Altaya (Peculiarities of ontogenetic states of the generative period of Siberian stone pine in the forests of Central Altai) // Rast. res. (Plant Res.). 2009. V. 45. N. 1. P. 3–12 (in Russian with English abstract)].
Тимошок Е. Е., Скороходов С. Н., Тимошок Е. Н. Флора высокогорных лесов верховий р. Актру (Северо-Чуйский хребет, Центральный Алтай) // Журн. СФУ. Биол. 2010. № 4. С. 351–371 [Timoshok E. E., Skorokhodov S. N., Timoshok E. N. Flora vysokogornykh lesov verkhoviy r. Aktru (Severo-Chuyskiy khrebet, Tsentral'ny Altai) (Flora of alpine forests of headwaters of the Aktru river (North Chuisky range, Central Altai)) // Zhurn. SFU. Biol. (J. Sib. Fed. Univ. Biol.). 2010. N. 4. P. 351–371 (in Russian with English abstract)].
Тимошок Е. Е., Тимошок Е. Н., Скороходов С. Н. Экология кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в горно-ледниковых бассейнах Алтая // Экология. 2014. № 3. С. 204–211 [Timoshok Е. Е. Timoshok Е. N., Skorokhodov S. N. Ekologiya kedra sibirskogo (Pinus sibirica Du Tour) i listvennitsy sibirskoy (Larix sibirica Ledeb.) v gorno-lednikovykh basseynakh Altaya (Ecology of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) and Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) in the Altai Mountain glacial basins) // Ekologiya (Ecology). 2014. N. 3. P. 204–211 (in Russian with English abstract)].
Тимошок Е. Е., Николаева С. А., Тимошок Е. Н., Савчук Д. А., Филимонова Е. О., Райская Ю. Г., Скороходов С. Н., Белова М. Н., Бочаров А. Ю. Экологический мониторинг автотрофного блока наземных экосистем в Северо-Чуйском центре оледенения (Центральный Алтай) // Сиб. экол. журн. 2022. Т. 29. № 3. С. 249–262 [Timoshok E. E., Nikolaeva S. A., Timoshok E. N., Savchuk D. A., Filimonova E. O., Rayskaya Yu. G., Skorokhodov S. N., Belova M. N., Bocharov A. Yu. Ekologicheskiy monitoring avtotrofnogo bloka nazemnykh ekosistem v Severo-Chuyskom tsentre oledeneniya (Tsentral'ny Altai) (Environmental monitoring of the autotrophic section of terrestrial ecosystems in the Severo-Chuisky glaciation center (Central Russian Altai mountains) // Sib. Ekol. Zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2022. V. 29. N. 3. P. 249–262 (in Russian with English abstract)].
Цаценкин И. А. Экологические шкалы для растений пастбищ и сенокосов горных и равнинных районов Средней Азии, Алтая и Урала. Душанбе: Дониш, 1967. 225 с. [Tsatsenkin I. A. Ekologicheskie shkaly dlya rasteniy pastbishch i senokosov gornykh i ravninnykh rayonov Sredney Azii, Altaya i Urala (Ecological scales for plants of pastures and hayfields in mountainous and lowland regions of Central Asia, Altai and the Urals). Dushanbe: Donish, 1967. 225 p. (in Russian)].
Шевченко Н. Е., Горнов А. В., Ручинская Е. В., Кузнецова А. И., Тебенькова Д. Н. Современное состояние старовозрастных лесов Окско-Волжского левобережья Нижегородской области // Лесоведение. 2020. № 4. С. 291–300. [Shevchenko N. E., Gornov A. V., Ruchinskaya E. V., Kuznetsova A. I., Teben'kova D. N. Sovremennoe sostoyanie starovozrastnykh lesov Oksko-Volzhskogo levoberezh'ya Nizhegorodskoy oblasti (The current state of old-growth forests on the Oka-Volga left bank of the Nizhny Novgorod Oblast) // Lesovedenie (For. Sci.). 2020. N. 4. P. 291–300 (in Russian with English abstract)].
Шмитхюзен Ф. 300 лет практического применения концепции устойчивости в лесном хозяйстве // Устойч. лесопольз. 2014. Вып. 38. № 1. С. 2–8 [Shmitkhyuzen F. 300 let prakticheskogo primeneniya kontsepcii ustoychivosti v lesnom khozyaystve (300 years of practical use of sustainability conception in forestry) // Ustoych. lesopol'z. (Sustainable Forest Use). 2014. Iss. 38. N. 1. P. 2–8 (in Russian)].
Эколого-экономическое обоснование национального парка «Кутса»: отчет о НИР по гос. контракту № 003-98 от 25 мая 1998 г. Апатиты, 2000. 261 с. [Ekologo-ekonomicheskoe obosnovanie natsional'nogo parka «Kutsa»: otchet o NIR po gos. kontraktu № 003-98 ot 25 maya 1998 g (Ecological and economic justification of Kutsa national park: Rep. Sci. Res. Work on St. Contract N. 003-98 of 25 May 1998). Apatity, 2000. 261 p. (in Russian)].
Angelstam P., Andersson K., Axelsson R., Elbakidze M., Jonsson B.G., Roberge J.-M. Protecting forest areas for biodiversity in Sweden 1991–2010: the policy implementation process and outcomes on the ground // Silva Fen. 2011. V. 45. N. 5. P. 1111–1133.
Davydov V. V., Timoshok E. E. Forming of soils on young moraines in the basin of the Aktru glacier (Central Altai, North-Chuya Ridge // Contemp. Probl. Ecol. 2010. V. 3. N. 3. P. 356–362 (Original Rus. text © V. V. Davydov, E. E. Timoshok, 2010, publ. in Sibirskiy Ekologicheskiy Zhurnal. 2010. V. 17. N. 3. P. 505–514).
Gureeva I. I., Timoshok E. E. Ferns in the present-day periglacial zone of the Central Altai // Contemp. Probl. Ecol. 2016. V. 9. N. 1. P. 18–28 (Original Rus. text © I. I. Gureeva, E. E. Timoshok, 2016, publ. in Sibirskiy Ekologicheskiy Zhurnal. 2016. V. 9. N. 1. P. 24–37).
Peterken G. F. Natural woodland: ecology and conservation in northern temperate regions. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1996. 518 р.
Pullin A. S. Conservation biology. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2002. 333 р.
Smirnova O. V., Bobrovsky M. V., Khanina L. G., Smirnov V. E., Glukhova E. M. Old-growth spruce-fir forests in the plain area of the Komi Republic // Rus. J. Ecosyst. Ecol. 2018. V. 3. N. 4.
Timoshok E. E., Nikolaeva S. A., Timoshok E. N., Savchuk D. A., Filimonova E. O., Rayskaya Yu. G., Skorokhodov S. N., Belova M. N., Bocharov A. Yu. Environmental monitoring of the autotrophic section of terrestrial ecosystems in the Severo-Chuisky glaciation center (Central Russian Altai mountains) // Contemp. Probl. Ecol. 2022. V. 15. N. 3. P. 201–211 (Original Rus. text © E. E. Timoshok, S. A. Nikolaeva, E. N. Timoshok, D. A. Savchuk, E. O. Filimonova, Yu. G. Rayskaya, S. N. Skorokhodov, M. N. Belova, A. Yu. Bocharov, 2022, publ. in Sibirskiy Ekologicheskiy Zhurnal. 2022. V. 29. N. 3. P. 249–262).
Timoshok Е. Е., Timoshok Е. N., Skorokhodov S. N. Ecology of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) and Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) in the Altai Mountain glacial basins // Rus. J. Ecol. 2014. V. 45. N. 3. P. 194–200 (Original Rus. text © E. E. Timoshok, E. N. Timoshok, S. N. Skorokhodov, 2014, publ. in Ekologiya. 2014. N. 3. P. 204–211).