Ivanov A. V., Salo M. A., Bondarchuk S. N., Kochkarina N. A. Impact of Wildfire and Windfall on Phytocenocis of Stone Pine-Broad-Leaved Forest (by the Data of 60-Years Monitoring)

© Ivanov A. V., Salo M. A., Bondarchuk S. N., Kochkarina N. A., 2020

We present the results of an analysis of forest stand dynamics on a permanent trial plot in the Sikhote-Alin biosphere reserve (Primorsky Krai). The materials of revisions for the period 1958–2019 were used, where the plot was established on young growth forest, which emerged after a strong wildfire in the 1920s succeeding in the place of which a highly productive pine trees. The last inventory (2019) reflects the state of the plantation after strong windfall due to the typhoon Lyonrock in 2016: the growing stock of the stand decreased from 254 to 180 m³·ha-1. Currently the total average (stock) increment is 4.7–8.4 m³·ha-1·year-1, losses due to windfall varied between 1.4–3.0 m³·ha-1·year-1 and were 12.0 m³·ha-1·year-1 for the last observation period. Sufficient seedlings for a further recovery of the main species (Korean pine Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) are present only at sites without disturbance by windfall (up to five thousand plants ha-1). Using regional allometric equations, the above-ground biomass of trees and stands was determined for each inventory period, which made it possible to estimate the net growth of the biomass at 1.31 t C·ha-1·year-1, which is more than two times higher than the average specific carbon stock in the biomass of the forests of Terney forest district estimated by the ROBUL system. Windfall decreased the biomass stock in the forest stand from 89 to 60 t C ha-1. The stand developed following a long-term regeneration scenario, but further stand dynamics are unpredictable due to the instability of the rest of the stand.

NOTED ERRORS AND CORRECTIONS IN THE ARTICLE:

p. 4, column 2, line 27

instead: kedrovnik s el'yu Picea A. Dietr. (Korean pine stand with spruce Picea A. Dietr.)

should read – kedrovnik s el'yu ayanskoy Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. ex Carr. (Korean pine stand with ayan spruce Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. ex Carr .);

p. 4, column 2, line 28

instead of: Betula alleghaniensis Britton

should read – Betula costata Trautv .;

page 4, column 2, lines 31 and 32

instead of: Abies nephrolepis (Trautv.ex Maxim.) Maxim.

should read – Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim .;

page 6, Note, line 5

instead of: Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) Carriere

should read – Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. ex Carr .;

page 6, Note, lines 6 and 7

instead of: Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.

should read – Larix cajanderi Mayr;

page 6, Note, line 7

instead of: Alnus hirsuta (Spach) Rupr.

should read – Alnus hirsuta (Spach) Fisch. ex Rupr .;

page 6, Note, lines 7 and 8

instead of: Abies nephrolepis (Trautv.ex Maxim.) Maxim.

should read – Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim.

The systematic names of plant species are given according to:

Sosudistye rasteniya sovetskogo Dalnego Vostoka (Vascular Plants of the Soviet Far East). In 8 volumes. Leningrad: Nauka (Science). Leningrad. Br., 1985. V. 1. 399 p.; 1987. V. 2. 446 p.; 1988. V. 3. 421 p.; 1989. V. 4. 380 p.; St. Petersburg: Nauka, 1991. V. 5. 390 p.; 1992. V. 6. 428 p.; 1995. V. 7. 395 p.; 1996. V. 8. 387 p. (in Russian),

taking into account the additions:

Flora rossiyskogo Dalnego Vostoka. Dopolneniya i izmeneniya k izdaniyu «Sosudistye rasteniya sovetskogo Dalnego Vostoka» (Flora of the Russian Far East. Additions and changes to the publication «Vascular Plants of the Soviet Far East»). V. 1–8 (1985–1996). Vladivostok: Dal’nauka, 2006.446 p. (in Russian).

Article

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Алексеев Г. В., Ананичева М. Д., Анисимов О. А., Ашик И. М., Бардин М. Ю., Богданова Э. Г., Булыгина О. Н., Георгиевский В. Ю., Груза Г. В., Данилов А. И., Еремина Т. Р., Золотокрылин А. Н., Кароль И. Л., Катцов В. М., Корзухин М. Д., Костяной А. Г., Кренке А. Н., Лобанов В. Б., Малкова Г. В., Мелешко В. П., Мещерская А. В., Павлова В. Н., Павлова Т. В., Попова Е. Н., Ранькова Э. Я., Ревич Б. А., Романовская А. А., Семенов С. М., Спорышев П. В., Стадник В. В., Хлебникова Е. И., Шалыгин А. Л., Шерстюков Б. Г., Школьник И. М., Ясюкевич В. В. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Техническое резюме. 2014. 93 с. [Alekseev G. V., Ananicheva M. D., Anisimov O. A., Ashik I. M., Bardin M. Yu., Bogdanova E. G., Bulygina O. N., Georgievskiy V. Yu., Gruza G. V., Danilov A. I., Eremina T. R., Zolotokrylin A. N., Karol’ I. L., Kattsov V. M., Korzukhin M. D., Kostyanoy A. G., Krenke A. N., Lobanov V. B., Malkova G. V., Meleshko V. P., Meshcherskaya A. V., Pavlova V. N., Pavlova T. V., Popova E. N., Ran’kova E. Ya., Revich B. A., Romanovskaya A. A., Semenov S. M., Sporyshev P. V., Stadnik V. V., Khlebnikova E. I., Shalygin A. L., Sherstyukov B. G., Shkol’nik I. M., Yasyukevich V. V. Vtoroy otsenochny doklad Rosgidrometa ob izmeneniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossiyskoy Federatsii. Tekhnicheskoye rezyume (The second assessment report of Rosgidromet on climate change and its consequences on the territory of the Russian Federation. Tech. summary). 2014. 93 p. (in Russian)].

Галанин А. В., Беликович А. В., Богачева А. В., Василенко Н. А., Галанин Д. А., Галанина И. А., Гамбарян С. К., Громыко Л. T., Громыко М. Н., Ишикава Ю., Крестов П. В., Кузнецов В. Н., Скирина И. Ф., Смирнова Е. А., Флягина И. А., Черданцева В. Я. Растительный мир Сихотэ-Алинского заповедника: разнообразие, динамика, мониторинг. Владивосток: Биол.-почв. ин-т ДВО РАН, 2000. 373 с. [Galanin A. V., Belikovich A. V., Bogacheva A. V., Vasilenko N. A., Galanin D. A., Galanina I. A., Gambaryan S. K., Gromyko L. T., Gromyko M. N., Ishikava Yu., Krestov P. V., Kuznetsov V. N., Skirina I. F., Smirnova E. A., Flyagina I. A., Cherdantseva V. Ya. Rastitelny mir Sikhote-Alinskogo zapovednika: raznoobrazie, dinamika, monitoring (Flora of the Sikhote-Alin Reserve: diversity, dynamics, monitoring). Vladivostok: Biol.-pochv. in-t DVO RAN (Inst. Biol. Soil Sci., Far East Br., Rus. Acad. Sci.), 2000. 373 p. (in Russian)].

Громыко М. Н. Первые результаты изучения катастрофического влияния тайфуна Лайонрок на лесные экосистемы Сихотэ-Алинского заповедника // XII Дальневост. конф. по заповедному делу. Мат-лы науч. конф., 10–13 окт. 2017 г., Биробиджан. Биробиджан, 2017. С. 35–37 [Gromyko M. N. Pervye rezul’taty izucheniya katastroficheskogo vliyaniya tayfuna Layonrok na lesnye ekosistemy Sikhote-Alinskogo zapovednika (The first results of studying the catastrophic effect of typhoon Lyonrok on forest ecosystems of the Sikhote-Alin Reserve) // XII dalnevost. konf. po zapovednomu delu. Mat-ly nauch. konf., 10–13 okt. 2017 g. Birobidzhan. Birobidzhan, 2017. (Proc. XII Far East conf. on conservation, 10–13 Oct., 2017, Birobidzhan. Birobidzhan, 2017). P. 35–37 (in Russian)].

Замолодчиков Д. Г., Иванов А. В., Мудрак В. П. Запасы и потоки углерода на землях лесного фонда Приморского края при оценке по системе РОБУЛ // Агр. вестн. Приморья. 2018. № 2 (10). С. 46–50 [Zamolodchikov D. G., Ivanov A. V., Mudrak V. P. Zapasy i potoki ugleroda na zemlyakh lesnogo fonda Primorskogo kraya pri otsenke po sisteme ROBUL (Carbon pools and fluxes on forest fund lands of Primorsky Krai by assessment using ROBUL system) // Agr. vestn. Primorya (Agr. Bull. Primorye). 2018. N. 2 (10). P. 46–50 (in Russian with English abstract)].

Иванов А. В., Гамаева С. В., Панфилова Е. В. Оценка видового разнообразия растений и жужелиц на пробных площадях в кедрово-широколиственных насаждениях постпирогенного происхождения // Сиб. лесн. журн. 2018а. № 3. С. 73–82 [Ivanov A. V., Gamaeva S. V., Panfilova E. V. Otsenka vidovogo raznoobraziya rasteniy i zhuzhelits na probnykh ploshchadyakh v kedrovo-shirokolistvennykh nasazhdeniyakh postpirogennogo proiskhozhdeniya (Assessment of species diversity of plants and carabid beetles at sample plots in Korean pine-broad-leaved stands of postfire origin) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2018а. N. 3. P. 73–82 (in Russian with English abstract)].

Иванов А. В., Касаткин А. С., Мудрак В. П., Замолодчиков Д. Г. Надземная фитомасса древостоев хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья // Лесоведение. 2018б. № 6. С. 454–463 [Ivanov A. V., Kasatkin A. S., Mudrak V. P., Zamolodchikov D. G. Nadzemnaya fitomassa drevostoev khvoyno-shirokolistvennykh lesov Yuzhnogo Primor’ya (Aboveground phytomass of mixed forests of Southern Primorie) // Lesovedenie (For. Sci.). 2018b. N. 6. P. 454–463 (in Russian with English abstract)].

Иванов А. В., Шашенок Д. С. Сосна кедровая корейская Pinus koraiensis Siebold & Zucc. в подпологовых лесных культурах южной части Дальнего Востока // Сиб. лесн. журн. 2018. № 6. С. 80–90 [Ivanov A. V., Shashenok D. S. Sosna kedrovaya koreyskaya Pinus koraiensis Siebold & Zucc. v podpologovykh lesnykh kulturakh yuzhnoy chasti Dalnego Vostoka (Korean pine Pinus koraiensis Siebold & Zucc. in under-canopy forest crops of the southern part of Far East) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2018. N. 6. P. 80–90 (in Russian with English abstract)].

Колесников Б. П. Растительность восточных склонов Среднего Сихотэ-Алиня // Тр. Дальневост. филиала АН СССР. Сер. бот. 1938. Вып. 1. С. 25–207 [Kolesnikov B. P. Rastitelnost’ vostochnykh sklonov Srednego Sikhote-Alinya (Vegetation of the eastern slopes of the central Sikhote-Alin) // Tr. Dalnevost. filiala AN SSSR (Proc. Far East Br. USSR Acad. Sci.). Ser. bot. 1938. Iss. 1. P. 25–207 (in Russian)].

Колесников Б. П. Кедровые леса Дальнего Востока // Тр. Дальневост. филиала им. В. Л. Комарова. Сер. бот. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1956. Т. 2 (4). 262 с. [Kolesnikov B. P. Kedrovye lesa Dalnego Vostoka (Korean pine forests of the Far East) // Tr. Dalnevost. filiala im. V. L. Komarova. Ser. bot. (Proc. V. L. Komarov Far East Br. Ser. Bot.). Moscow–Leningrad: USSR Acad. Sci. Publ. 1956. V. 2 (4). 262 p. (in Russian)].

Корякин В. Н. Кедрово-широколиственные леса Дальнего Востока России. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2007. 359 с. [Koryakin V. N. Kedrovo-shirokolistvennye lesa Dalnego Vostoka Rossii (Stone pine-broadleave forests of the Russian Far East). Khabarovsk: DalNIILKh (Far East For Res. Inst.), 2007. 359 p. (in Russian)].

Кудинов А. И. Широколиственно-кедровые леса Южного Приморья и их динамика. Владивосток: Дальнаука, 2004. 367 с. [Kudinov A. I. Shirokolistvenno-kedrovye lesa Yuzhnogo Primor’ya i ikh dinamika (Broad-leaved stone pine forests of the Southern Primorye and their dynamics). Vladivostok: Dalnauka, 2004. 367 p. (in Russian)].

Кудинов А. И. Динамика производных фитоценозов на юге Приморского края. Владивосток: Дальнаука, 2012. 139 с. [Kudinov A. I. Dinamika proizvodnykh fitotsenozov na yuge Primorskogo kraya (Dynamics of secondary phytocoenosis in the south of Primorsky Krai). Vladivostok: Dalnauka. 2012. 139 p. (in Russian)].

Манько Ю. И., Гладкова Г. А., Бутовец Г. Н. Динамика усыхания пихтово-еловых лесов в бассейне р. Единка (Приморский край) // Лесоведение. 2009. № 1. С. 3–10 [Manko Yu. I., Gladkova G. A., Butovets G. N. Dinamika usykhaniya pikhtovo-elovykh lesov v basseyne r. Edinka (Primorsky Krai) (Dynamics of drying of fir-spruce forests in the river basin of Yedinka (Primorsky Territory)). Lesovedenie (For. Sci.). 2009. N. 1. P. 3–10 (in Russian with English abstract)].

Осипов А. Ф. Биологическая продуктивность сосняков чернично-сфагновых средней тайги // ИВУЗ. Лесн. журн. 2013. № 1 (331). С. 43-51 [Osipov A. F. Biologicheskaya produktivnost’ sosnyakov chernichno-sfagnovykh sredney taygi (Biological productivity of whortleberry-sphagnum pine forests in medium boreal taiga). IVUZ. Lesn. zhurn. (For. J.). 2013. N. 1 (331). P. 43–51 (in Russian with English abstract)].

Пожары и их влияние на природные экосистемы Центрального Сихотэ-Алиня. Владивосток: Дальнаука, 2010. 263 с. [Pozhary i ikh vliyaniye na prirodnye ekosistemy Tsentral’nogo Sikhote-Alinya (Fires and their influence on the natural ecosystems of the Central Sikhote-Alin). Vladisovtok: Dalnauka, 2010. 263 p. (in Russian)].

Правдин П. Отчет по исследованию лесов в урочище бухта Терней Ольгинского лесничества Приморской области. Хабаровск: гл. упр. землеустр., 1913. 61 с. [Pravdin P. Otchet po issledovaniyu lesov v urochishche bukhta Terney Olginskogo lesnichestva Primorskoy oblasti (Report on the study of forests in the tract Terney Bay Olginsky forestry district Primorskiy Oblast). Khabarovsk: gl. upr. Zemleustroystva (Main Department of Land Management), 1913. 61 p. (in Russian)].

Рысин Л. П., Казанцева Т. Н. Метод ценопопуляционного анализа в геоботанических исследованиях // Бот. журн. 1975. Т. 60. № 2. С. 199–209 [Rysin L. P., Kazantseva T. N. Metod tsenopopulyatsionnogo analiza v geobotanicheskikh issledovaniyakh (The method of coenopopulation analysis in geobotanical research) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 1975. V. 60. N. 2. P. 199–209 (in Russian)].

Сергиенко В. Г., Власов Р. В., Иванов А. М. Общие вопросы сохранения биологического разнообразия в хвойных древостоях Северо-Запада России при проведении рубок // Тр. СПбНИИЛХ. 2015. № 2. С. 4–19 [Sergienko V. G., Vlasov R. V., Ivanov A. M. Obshchie voprosy sokhraneniya biologicheskogo raznoobraziya v khvoynykh drevostoyakh Severo-Zapada Rossii pri provedenii rubok (General issues of conservation of biodiversity in coniferous stands of northwestern Russia at wood harvesting) // Tr. SPbNIILKh (Proc. St. Petersburg For. Res. Inst.). 2015. N. 2. P. 4–19 (in Russian with English abstract)].

Соловьев К. П. Кедрово-широколиственные леса Дальнего Востока и хозяйство в них. Хабаровск: Хабаровск. кн. изд-во, 1958. 367 с. [Solov’ev K. P. Kedrovo-shirokolistvennye lesa Dalnego Vostoka i khozyaystvo v nikh (Stone pine-broad-leaved forests of the Far East and their economy). Khabarovsk: Khabarovsk book publ., 1958. 367 p. (in Russian)].

Справочник для учета лесных ресурсов Дальнего Востока. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2010. 528 с. [Spravochnik dlya ucheta lesnykh resursov Dalnego Vostoka (Handbook for the accounting of forest resources of the Far East). Khabarovsk: DalNIILKh (Far East For. Res. Inst.), 2010. 528 p. (in Russian)].

Сукачев В. Н., Зонн С. В. Методические указания к изучению типов леса. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с. [Sukachev V. N., Zonn S. V. Metodicheskie ukazaniya k izucheniyu tipov lesa (Guidelines for the study of forest types). Moscow: Izd-vo AN SSSR (USSR Acad. Sci. Publ.), 1961. 144 p. (in Russian)].

Ухваткина О. Н., Омелько А. М. Оценка сукцессионного состояния древостоев хвойно-широколиственных лесов юга российского Дальнего Востока на основе популяционно-демографического подхода // Фундамент. иссл. 2013. № 11. Ч. 5. Вып. 5. С. 948–953 [Ukhvatkina O. N., Omelko A. M. Otsenka suktsessionnogo sostoyaniya drevostoev khvoyno-shirokolistvennykh lesov yuga rossyskogo Dalnego Vostoka na osnove populyatsionno-demograficheskogo podkhoda (Evaluation of successional processes in conifer-broadleaved forests of the Russian Far East using a population-demographic approach) // Fundament. Issl. (Fundament. Stud.). 2013. N. 11. Part 5. P. 948–953 (in Russian with English abstract)].

Флягина И. А. Лесовозобновление в кедровых лесах на восточных склонах Сихотэ-Алиня. Владивосток: Дальиздат, 1982. 177 с. [Flyagina I. A. Lesovozobnovlenie v kedrovykh lesakh na vostochnykh sklonakh Sikhote-Alinya (Reforestation in stone pine forests on the eastern slopes of Sikhote-Alin). Vladivostok: Dal’izdat, 1982. 177 p. (in Russian)].

Anyomi K. A., Mitchell S. J., Perera A. H., Ruel J.-С. Windthrow dynamics in boreal Ontario: A simulation of the vulnerability of several stand types across a range of wind speeds // Forests. 2017. N. 8 (7). P. 1–15.

Barr C. M., Sayer J. The political economy of reforestation and forest restoration in Asia-Pacific: Critical issues for REDD+ // Biol. Conserv. 2012. V. 154. P. 9–19.

Chirici G., Bottalico F., Giannetti F., Perugia B. D., Travaglini D., Nocentini S., Kutchartt E., Marchi E., Foderi C., Fioravanti M., Fattorini L., Bottai L., McRoberts R. E., Næsset E., Corona P., Gozzini B. Assessing forest windthrow damage using single-date, post-event airborne laser scanning data // Forestry. 2018. V. 91. Iss. 1. P. 27–37.

Norden N., Angarita H. A., Bongers F., Martinez-Ramos M., Granzow-de la Cerda I., Breugel M., Lebrija-Trejos E., Meave J. A., Vandermeer J., Williamson G. B., Finegan B., Mesquita R., Chazdon R. L. Successional dynamics in Neotropical forests are as uncertain as they are predictable // PNAS. 2015. V. 112. Iss. 26. P. 8013–8018.

Taylor A. H., Skinner C. N. Fire history and landscape dynamics in a late-successional reserve, Klamath Mountains, California, USA // For. Ecol. Manag. 1998. V. 111. Iss. 2. P. 285–301.

Taylor A. R., MacLean D. A., Mcphee D., Dracup E., Keys K. Salvaging has minimal impacts on vegetation regeneration 10 years after severe windthrow // For. Ecol. Manag. 2017. V. 406. Iss. 15. P. 19–27.