Коренные и производные леса из сосны обыкновенной распространены чрезвычайно широко, начиная от северотаежной зоны до зоны настоящих степей включительно.
Большей частью они приурочены к пескам или выходам коренных пород. Продуктивность сосновых лесов в пределах одних и тех же зон довольно близка (или несколько ниже) к продуктивности коренных еловых или елово-кедрово-пихтовых лесов, а также лиственничников.
Наряду с незаболоченными широко представлены болотные сосняки, переходящие в сосново-сфагновые переходные или верховые болота. Показатели продуктивности последних двух типов растительности рассматриваются отдельно.
В северотрежной зоне западной части ЕТС (Кольский полуостров) показатели продуктивности широко распространенных здесь мохово-кустарничковых сосняков весьма невысоки. Они несколько ниже, чем продуктивность еловых лесов. Так, запасы фитомассы сосняков в среднем составляют 83 т/га (Манаков, 1963, 1978; Казимиров и др., 1977). Роль древесины в этих лесах сравнительно невысока — до 70%. На долю мхов в зеленой части приходится более 28%.
Накопление подстилки в сосновых северотаежных лесах Кольского полуострова весьма значительно — более 24 т/га, а общей мортмассы — до 40 т/га, что свидетельствует о весьма сильной заторможенности круговорота веществ.
Продукция сосняков низкая — всего 4 т/га/год. Таким образом, запасы общей мортмассы превышают величину продукции в 10 раз.
составляют около 26 т/га, а общей мортмассы — до 35-40 т/га, что примерно столько же, что и в ельниках, этого же региона. Отношение мортмассы к продукции здесь меньше (8), чем в аналогичных сосняках Кольского полуострова, что свидетельствует о несколько меньшей заторможенности круговорота веществ.
Как и в ельниках, в направлении квостоку (бассейн нижней Печоры) производительность сосновых лесов по сравнению с продуктивностью сосняков центральной части северотаежной зоны ЕТС снижается. Запасы фитомассы здесь около 110 т/га, т. е. лишь несколько выше, чем в мохово-кустарничковых сосняках Кольского полуострова (Надуткин, Модянов, 1972; Бобкова и др., 1977; Бобкова, Галенко, 1981; Бобкова, 1987). Однако доля древесины в фитомассе остается близкой (71%) к таковой в сосняках Кольского полуострова. Доля мхов в зеленой части выше — в среднем до 35%. В связи с последним средние запасы подстилки и общей мортмассы здесь увеличиваются (35 и 50 т/га соответственно).
Продукция сосняков северотаежной зоны всех трех регионов весьма близка — 4-4,5 т/га/год.
Мохово-кустарничковые сосняки северотаежной зоны Средней Сибири характеризуются сходными показателями продуктивности с европейскими. По данным Л. К. Позднякова (1975), запасы фитомассы в них в среднем составляют 106 т/га, продукция их много ниже — всего 2,3 т/га/год.
Аккумуляция растительных остатков в сосняках Средней Сибири выражена в несколько большей степени, чем в сосняках той же зоны ЕТС, вследствие еще более жестких климатических условий (уменьшение длительности вегетационного периода, более низкие зимние температуры воздуха, вечная мерзлота и т. п.). Запасы подстилки здесь в среднем составляют 27 т/га, а общей мортмассы — до 50 т/га, т. е. более 40% по отношению к фитомассе. На сильную заторможенность процессов разложения растительных остатков указывает очень широкое отношение запасов мортмассы к продукции — 20-25.
Показатели продуктивности заболоченных сосняков в пределах северотаежной зоны заметно снижаются по сравнению с незаболоченными. Так, в центральной части ЕТС запасы фитомассы в них снижаются по сравнению с незаболоченными в 2,5 раза, составляя в среднем 71 т/га (Вакуров, 1973). Продукция их также ниже — 3,3 т/га/год. Запасы же подстилки увеличиваются до 40 т/га, а общая мортмасса (включая торф) оценивается в 1000 т/га. Таким образом, отношение йортмассы к продукции здесь расширяется почти до 300.
В среднетаежной зоне показатели продуктивности сосняков (имеются в виду незаболоченные типы) заметно возрастают, особенно в пределах ЕТС. Однако здесь не сохраняются закономерности сосняков северотаежной зоны. В западной части ЕТС (западная часть бассейна Онежского озера) запасы фитомассы в наиболее широко распространенных сосняках кустарничковых, по данным А. А. Иванчикова (1974), Н. И. Казимирова с соавт. (1977), P. M. Морозовой (1978), наибольшие и достигают 233 т/га. Запасы фитомассы сосняков лишайниковых, по данным тех же авторов, значительно меньше — всего 111 т/га. Соответственно изменяется и запас древесины — от 82 до 75%. Так же варьирует и продукция — от 7,5 до 4 т/га/год. Участие мхов (и лишайников) в тех и других сосняках в составе зеленой части весьма значительно (35-40%).
Общий ход разложения растительных остатков здесь заторможен, и в сосняках кустарничковых наблюдается значительная аккумуляция подстилки и мортмассы. Отношение запасов мортмассы к продукции достаточно широкое (8).
В центральной части ЕТС (бассейн средней Северной Двины) в пределах среднетаежной зоны накопление фитомассы в сосняках падает по сравнению с западными районами в среднем до 117 т/га (Астрологова, 1978) при продукции 5 т/га/год. Роль древесины в фитомассе и продукции здесь также несколько меньшая (до 79 и 47% соответственно). Сосняки характеризуются обилием мхов, доля которых в зеленой части достигает 40% и более; Разложение растительных остатков происходит замедленно, и сосняки кустарничковые характеризуются значительным накоплением подстилки и общей мортмассы (запасы той и другой здесь больше, чем в коренных еловых лесах).
По направлению к востоку в районе бассейна средней Печоры (Русанова и др., 1977; Бобкова, 1987) запасы фитомассы среднетаежных сосняков составляют 90т/га, продукция — менее 4 т/га/год. Однако накопление подстилки в широко распространенных здесь кустарничково-лишайниковых сосняках (как и особенно в лишайниковых сосняках) невелико в связи с их сухостью. Общее накопление мортмассы около 30% от запасов фитомассы.
Таким образом, показатели продуктивности среднетаежных сосняков ЕТС, как и северотаежных, несколько ниже, чем коренных ельников.
В среднетаежной зоне Западной Сибири в северной части Обь-Иртышского междуречья и Сред ней Сибири в пределах Лено-Енисейского междуречья запасы фитомассы сосняков кустарничково-зеленомошных возрастают в первом случае до 176 т/га, во втором — до 128 т/га (Поздняков, 1975; Митрофанов, 1977). Доля мхов в составе зеленой части фитомассы остается весьма значительной (более 40%), доля древесины около 75%. Однако продукция сосняков здесь весьма невелика: в Западной Сибири 4,1 т/га/год, в Средней Сибири всего 3,2 т/га/год.
Запасы фитомассы и продукция сосняков кустарничково-лишайниковых Средней Сибири близки к таковым у кустарничково-зеленомошных; продукция их лишь несколько ниже, что обусловлено малым темпом роста лишайников.
Накопление мортмассы в сосняках Сибири оценивается приблизительна такими же параметрами, как и в ЕТС.
Показатели продуктивности заболоченных сосняков среднетаежной зоны в пределах всех регионов их распространения значительно ниже, чем незаболоченных. Так, запасы фитомассы заболоченных травяно-кустарничково-зеленомошно-сфагновых сосняков Карельского перешейка около 116 т/га, т. е. в 2 раза меньше, чем в незаболоченных (Медведева, 1974, 1978; Медведева и др., 1977; Казимиров и др., 1977). Доля древесины в них падает, доля мхов в зеленой массе немного возрастает, общая продукция снижается до 6,1 т/га/год. Наоборот, увеличиваются запасы подстилки и общей мортмассы благодаря торфонакоплению. Таким образом, отношение мортмассы к продукции резко расширяется (почти до 90), что свидетельствует о застойном характере разложения растительных остатков и крайне медленном процессе биологического круговорота.
В среднетаежной зоне Западной Сибири запасы фитомассы заболоченных широко распространенных здесь травяно-сфагновых сосняков падают до 75 т/га, а продукция всего до 2,4 т/га/год (Поздняков, 1975; Митрофанов и др., 1986).
Активное торфонакопление сопровождается значительной аккумуляцией подстилки и общей мортмассы (последней за счет торфа) — более 500 т/га.
Таким образом, в заболоченных сосновых лесах Западной Сибири биологический круговорот имеет еще более застойный характер, чем в заболоченных сосняках ЕТС. Отношение запасов мортмассы к продукции расширяется в них до величины более 200.
Заболоченные сосняки Средней Сибири характеризуются близкими запасами фитомассы — 95 т/га и годичной продукции — 2,9 т/га/год (Поздняков, 1975; Митрофанов, 1977).
Для заболоченных сосняков характерна невысокая доля древесины в фитомассе (до 65%) и значительное участие мхов в зеленой части (около 40%). Продукция в основном формируется за счет прироста зеленой части, и только на 19% обеспечивается приростом древесины.
Накопление подстилки и общей мортмассы весьма значительно. Биологический круговорот имеет застойный характер.
Продуктивность незаболоченных сосновых лесов в зоне южной тайги изучена значительно лучше, чем в севернее расположенных зонах.
Взападной части ЕТС южной тайги, где широко распространены травяно-зеленомошно-кустарничковые сосняки, запасы фитомассы в среднем составляют около 200 т/га (Алексеев, 1967; Слемнев, 1969; Говоренков, 1972). Эти запасы несколько снижаются по сравнению с сосняками среднетаежной зоны западной части ЕТС, что, по-видимому, обусловлено более широким развитием заболачивания лесов южнотаежной зоны в западных районах. На это указывают также весьма высокие запасы подстилки (более 60 т/га) и общей мортмассы (70 т/га). Величины продукции в сосняках этого региона также несколько ниже, чем в среднетаежной зоне, — 6,1 т/га/год. Однако доля древесины в этих лесах достаточно велика (78%). Для них характерно снижение вдвое роли мхов (до 14%) в составе зеленой части против сосняков в среднетаежной зоне.
Показатели продуктивности сосняков центральной части ЕТС (Валдайская возвышенность, бассейн верхней Волги) несколько возрастают по сравнению с сосняками западных районов. Однако они остаются значительно более низкими, чем для коренных ельников (Ватковский, 1976; Головенко и др., 1976; Лазукова, Шуйцев, 1980а, б; Экология и продуктивность…, 1980; и др.). Запасы фитомассы кустарничково-зеленомошных сосняков здесь в среднем 217 т/га, в том числе древесина составляет 82%. Продукция — 7 т/га/год. Доля мхов в зеленой части в этих сосняках около 15%, т. е. такого же порядка, как и в западной части южнотаежной зоны ЕТС.
Накопление подстилки и общей мортмассы здесь несколько меньшее, чем в сосняках западных районов.
Запасы фитомассы сосняков травных значительно выше, чем кустарничково-зеленомошных (данные тех же авторов), и достигают в среднем 333 т/га. Выше в них и доля древесины (85%), значимость мхов снижается за счет трав. Видимо, и продукция их выше, чем кустарничково-зеленомошных сосняков. Данные, к сожалению, отсутствуют.
Биологический круговорот веществ в сосняках травных осуществляется с большей скоростью, чем в кустарничково-зеленомошных, о чем свидетельствует относительно малая по отношению к фитомассе аккумуляция мортмассы.
Сосняки кустарничково-зеленомошные южнотаежной зоны Западной Сибири характеризуются запасами фитомассы 285 т/га (Поздняков, 1975; Антоненко и др., 1982). Эти показатели более высокие, чем в сосняках южнотаежной зоны ЕТС, а также, чем в коренных елово-кедрово-пихтовых лесах Западной Сибири. По-видимому, для сосняков здесь складываются особенно благоприятные условия произрастания.
В структуре фитомассы доминирует древесина, на долю которой приходится 75%. Высока доля древесины и в годичной продукции — до 57%. Эти леса характеризуются, как и в целом сосняки южнотаежной зоны, невысокими запасами мхов, доля которых в зеленой части около 12%.
Процессы разложения растительных остатков несколько заторможены, о чем свидетельствуют значительные запасы подстилки (свыше 40 т/га) и общей мортмассы (до 65 т/га).
Сосняки травные, по имеющимся данным, характеризуются несколько меньшими запасами фитомассы (200 т/га) при продукции 6,6 т/га/год. Однако оборот органического вещества в них совершается несколько быстрее, чем в сосняках кустарничково-зеленомошных. На это указывают меньшие запасы подстилки (25 т/га) и общей мортмассы (50 т/га).
В пределах южнотаежной зоны Средней Сибири, в Приангарье, весьма широко развиты высокополнотные высокопродуктивные сосновые леса (Поздняков, 1975; Кулагина, 1978; Бузыкин, Пшеничникова, 1978; Снытко и др., 1983). Запасы фитомассы в кустарничково-зеленомошных типах в среднем составляют 310 т/га, в том числе древесина — 77%. Доля мхов в их зеленой массе около 12%, т. е. близка к таковой в сосняках кустарничково-зеленомошных южнотаежной зоны других регионов. Однако продукция этих сосняков сравнительно невысокая — около 6 т/га/год, что связано со значительным распространением спелых и перестойных древостоев. В продукции на долю древесины приходится немногим меньше половины органического вещества и ведущее значение имеют зеленые ассимилирующие органы.
Для этих типов сосняков характерны сравнительно невысокие запасы подстилки (в среднем всего 18 т/га). Общая мортмасса в них относительно фитомассы составляет около 25%, что характерно в целом для южнотаежных лесов.
Травяно-кустарничковые сосняки характеризуются в среднем несколько меньшим накоплением фитомассы (251 т/га), что связано с широкой амплитудой этого основного показателя продуктивности. Фитомасса в них иногда составляет всего 100 т/га. Продукция их в среднем 7,5 т/га/год. Оборот органического вещества осуществляется достаточно быстро (накопление подстилки невелико — всего 15 т/га при общей мортмассе около 60 т/га).
Запасы фитомассы сосняков травных несколько ниже (213 т/га), чем травяно-кустарничковых. Однако продукция их выше, чем в других типах сосняков этого региона, и достигает 8,3 т/га/год. Накопление подстилки, наоборот, самое низкое, что указывает на относительно значительную скорость разложения растительных остатков.
Из этого краткого обзора продуктивности сосняков южнотаежной зоны следует, что по производительности в ЕТС они отстают от коренных еловых лесов. В Западной и Средней Сибири эти показатели сосняков выше, чем в полидоминантных лесах с участием ели. Это, по-видимому, связано с большей приспособленностью сосны к эдафическим и климатическим условиям, нежели ели.
Показатели продуктивности заболоченных сосновых лесов южнотаежной зоны довольно заметно меняются по сравнению с незаболоченными. Обычно запасы фитомассы в них резко уменьшаются; продукция же благодаря обилию трав, кустарничков, значительной замоховелости лесов часто может оставаться на том же уровне.
Так, в западной части южной тайги ЕТС запасы фитомассы сосняков сфагновых всего около 52 т/га (Слемнев, 1969). Доля древесины в них около 75%. Доля мхов в зеленой массе может составлять более 50%.
Запасы подстилки в этих лесах достигают 70 т/га, а общей мортмассы — 80 т/га. Таким образом, запасы растительных остатков здесь в 1,5 раза выше запасов живой фитомассы, что указывает на крайнюю застойность процессов разложения и биологического круговорота.
Заболоченные сосновые леса центральных районов южнотаежной зоны ЕТС несколько более продуктивны. Запасы фитомассы в травяно-кустарничково-зеленомошно-сфагновых лесах в среднем составляют 138 т/га, продукция — до 10 т/га/год (Головенко и др., 1976; Лазукова, Шуйце в, 1980а, б; Вомперский, Иванов, 1982). Доля мхов в составе зеленой массы составляет более 60%. В продукции основное значение имеют зеленые части растений. Накопление подстилки около 100 т/га, общей мортмассы благодаря развитию процессов торфообразования — до 500 т/га.
Более низкими показателями продуктивности характеризуются сосняки сфагновые, где запасы фитомассы порядка 70 т/га (Молчанов, 1974в). Накопление подстилки здесь также весьма значительно — до 80 т/га.
В Западной Сибири запасы фитомассы травяно-кустарничково-сфагновых заболоченных сосняков значительны и составляют в среднем 157 т/га (Пьявченко, 1967; Шадрина, 1969; Глебов, Толейко, 1975; Антоненко и др., 1982).
Значимость древесины в фитомассе невелика и не превышает 65%. Участие же мхов в зеленой массе весьма значительно — почти 50%. Продукция заболоченных сосняков также небольшая — 4,8 т/га/год; она более чем на 70% формируется за счет прироста зеленых ассимилирующих органов, что характерно для болотных экосистем.
В Западной Сибири заболоченные сосновые леса характеризуются мощными торфами (2—2,5 м). Это обусловливает высокое накопление мортмассы и весьма широкое отношение мортмассы к продукции (390), что свидетельствует о крайней застойности биологического круговорота.
Наиболее полно сосновые леса изучены в зоне широколиственно-хвойных лесов в западной части ЕТС. В пределах этой зоны сосновые леса занимают обширные зандровые равнины.
Запасы фитомассы в наиболее бедных лишайниковых борах составляют 100 т/га. В кустарничково-зеленомошных сосняках они достигают 223 т/га, повышаясь в травяно-кустарничково-зеленомошных до 239 т/га. Наиболее высокие запасы фитомассы в травяных сосняках — 343 т/га (Романовский, Кочановскнй, 1968; Юркевич, Ярошевич, 1970, 1974; Кылли, 1971; Утенкова и др., 1973, 1975; Утенкова, 1977; Бойко и/др., 1975; Янушене, 1975; Щербакова и др., 1978; Петров, 1979; Бумблаускис, 1980; Цыкунов и др., 1984; Сидорович и др., 1985; Бусько, 1986). Параллельно с ростом фитомассы увеличивается в ее структуре доля древесины (от 72 до 86%). Продукция сосняков, как кустарничково-зеленомошных, так и травяных или со значительным участием трав, сравнительно невысока (около 8 т/га/год). Доля древесины в ней составляет больше половины.
Запасы подстилки в кустарничковых сосняках около 30 т/га, уменьшаясь в травных почти в 2 раза. Общее же накопление мортмассы составляет около 20% от запасов фитомассы. Таким образом, скорость разложения растительных остатков довольно значительна.
Параметры продуктивности сосняков тех же типов в пределах Смоленско-Московской возвышенности аналогичны (Ильинский, 1968; Золотокрылин, Носова, 1974; Молчанов, 1974 в; Дылис, Носова, 1977).
Заболоченные сосновые леса менее производительны, а накопление мортмассы в них большее, чем в незаболоченных.
В зоне широколиственных лесов ЕТС сосновые леса также распространены довольно значительно, особенно в западных районах (Экспериментальные исследования…, 1976; Мякушко, 1978).
Общие показатели продуктивности сосняков всех типов здесь снижаются по сравнению с таковыми, произрастающими в зоне широколиственно-хвойных лесов, что, по-видимому, связано с менее благоприятными условиями увлажнения. Запасы фитомассы в наиболее широко распространенных травяно-кустарничковых и травных сосняках порядка 200 т/га при продукции 7—7,5 т/га/год. Также снижаются запасы подстилки и доля (относительная) общей мортмассы.
Показатели продуктивности заболоченных сосняков снижаются сравнительно незначительно.
Близкие величины характерны для сосновых лесов, развитых в зоне лесостепи (Ремезов и др., 1959). Продукция их несколько выше.
В Западной Сибири в пределах лесостепи лишайниковые и кустарничково-зеленомошные сосняки характеризуются очень близкими показателями продуктивности к соснякам европейской лесостепи (Габеев, 1976). Величины продукции в них также близки. Сосновые леса здесь характеризуются несколько большими запасами подстилки.
Сосновые леса в пределах лесостепной зоны Средней Сибири характеризуются несколько более низкими запасами фитомассы и величинами продукции, что связано с более засушливыми условиями региона (Поздняков, 1975; Семечкина, 1978). Запасы подстилки этих лесов невелики.
Сосновые леса проникают по древним боровым ложбинам в степную зону в пределах Западной Сибири, а также развиты на твердых породах Казахского мелкосопочника. Засушливость климата определяет невысокую производительность сосняков (преимущественно лишайниковых сухих боров и травных сосняков с остепненным травяным покровом). Так, запасы фитомассы сосняков лежат в пределах 125—130 т/га, продукция — около 4 т/га/год (Поздняков и др., 1969; Журавлева, 1974; Габеев, 1976; Аткин, 1977). Естественно, что доля древесины в этих лесах сравнительно невелика — до 75%.
В степной зоне Средней Сибири сосняки несколько более производительны, что обусловлено хорошей обводненностью боровых ложбин. Запасы фитомассы здесь в среднем составляют 215—230 т/га; продукция их около 8—9 т/га/год (Поздняков и др., 1969; Орловский и др., 1974; Поздняков, 1975; Семечкина, 1978). Доля древесины в фитомассе увеличивается до 77%. В продукции на долю древесины приходится около половины органического вещества.
Аккумуляция подстилки в этих сосняках невелика (12—13 т/га). Общая мортмасса по отношению к фитомассе порядка 18—20%.