CC BY
8
НАУКИ О ЗЕМЛЕ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
УДК 581.543.091:58.006(571.621) В. П. Макаренко, Л. В. Сивак
ФЕНОСПЕКТР QUERCUS MONGOLICA. ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК «БАСТАК»
В статье приводятся данные по фенологии дуба монгольского Quercus mongolica, произрастающего на территории заповедника «Бастак». В заповеднике дуб входит в группу 15 лесообразующих пород. Дубняки распространены в заповеднике на площади около 8 тыс. га, представлены разнообразными формациями, которые объединяются в три типа: рододендроновые, леспедецевые и лещинные. Данные, накопленные почти за 20-летний период наблюдений позволяют выявить зависимость времени наступления отдельных фенофаз от температуры окружающего воздуха и отмечено, что набухание почек у дуба монгольского начинается с установлением температур свыше 50 °С. От начала набухания почек до их распускания проходит в среднем от 8 до 14 дней. При этом фаза облиствения начинается, когда среднесуточная температура воздуха поднимается до 10 °С. Листья разворачиваются и растут быстро. Параллельно с развертываем листьев идет цветение, продолжительность которого 7—10 дней.
Ключевые слова: заповедник «Бастак», дуб монгольский, фенофаза, феноспектр, фенологические исследования.
DOI: 10.24412/2227-1384-2022-449-107-113
Сведения о явлениях природы в различные периоды года, согласно «Программы фенологических наблюдений», начали собираться в заповеднике «Бастак» с 2002 г. Они составлялись на основе данных фенологических дневников госинспекторов отдела охраны заповедника. В этих дневниках отмечались даты наблюдения, состояние погоды (ветер, осадки), явления в растительном и животном мире (наличие следов, момент распускания листьев, вылет насекомых и т. д.). Систематических наблюдений за фенофазами определённых видов растений не проводилось. Однако за прошедший период накопилось определённое количество данных, на основе которых можно выявить некоторые закономерности.
Макаренко Вера Прокопьевна — кандидат биологических наук, доцент (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: vera.makarenko.54@mail.ru.
Сивак Любовь Васильевна — младший научный сотрудник (Государственный природный заповедник «Бастак», Биробиджан, Россия); е-mail: l.u.b.a.9.9@list.ru.
© Макаренко В. П., Сивак Л. В., 2022
107
Растения чутко откликаются на условия жизни особенностями прохождения фаз жизненного цикла. Особенно тесная связь у растений с климатическими показателями. Изменения в сроках прохождения отдельных фенофаз, их продолжительность, изменение в целом пищевой продуктивности растения оказывают влияние на участников пищевых цепей, в состав которых оно входит. Организмы разных трофических уровней реагируют на происходящие изменения, что может влиять на синхронность между фенологическими фазами продуцентов и консу-ментов [6].
На примере дуба черешчатого (Quercus robur L) выявлено наличие фенологических разновидностей, характеризующихся разными сроками фенофаз и общей продолжительности вегетационного периода. Высказывается мнение о том, что фенологические разновидности являются результатом приспособления к изменениям климата в историческом прошлом. Эпохи оледенения и последующие потепления формировали соответствующие отклики в жизненном цикле растений. В ряде публикаций отмечается влияние рельефа, увлажнения и эдафических факторов на сроки прохождения отдельных фенофаз дуба [5]. Данные о том, что совместное проживание фенологических разновидностей редки, говорят скорее всего о величине экологической толерантности видов дуба к условиям существования.
Целью исследования стало изучение прохождения фенологических фаз у дуба монгольского как одного из важных кормовых растений для животных заповедника «Бастак».
Род дуб (Quercus) из семейства Буковых (Fagaceae Dumort) на территории Дальнего Востока представлен 4 видами: дуб монгольский, зубчатый, курчавый, вутайшанский. Дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.) — один из самых распространённых видов. Он является типичным представителем неморальных лесов Приморья и Приамурья. Может образовывать самостоятельные группы и рощи на равнинных участках и нижней части горных склонов южных экспозиций. На севере ареала поднимается до высоты 400 — 500 м над уровнем моря, на юге — до 700 — 800, иногда 1000 м. Дуб — ветроустойчивый, зимостойкий, светолюбивый вид, способный расти на различных почвах, кроме переувлажнённых и заболоченных. Обладает определённой декоративностью за счёт крупных листьев и раскидистой кроны. Крупные плоды дуба жёлуди являются хорошим кормом для многих животных [4].
В заповеднике «Бастак» дуб монгольский встречается часто. Особенно большие площади он занимает в центральном кластере заповедника, расположенном к северу от г. Биробиджана, административного центра Еврейской автономной области. Согласно материалам лесоустроительных работ, проведённых на территории заповедника в 1997 г., дуб входит в число 15-ти лесообразующих пород. Насаждения с преобладанием дуба составляют в заповеднике примерно 14 % [3].
108
Геоботанические исследования растительных сообществ заповедника начались с 2002 г. после закладки постоянных пробных площадей. Было выявлено, что дубняки распространены в заповеднике «Бастак» на площади около 8 тыс. га, представлены разнообразными формациями, которые объединяются в три типа: рододендроновые, леспедецевые и лещин-ные [2]. Рододендроновые дубняки приурочены к водораздельным поверхностям сопок и растут в смеси с хвойными и лиственными видами. Дубняки леспедецевые приурочены к средней части склонов различных южных экспозиций и растут в смеси с разными видами лиственных пород, образуя один ярус. Дубняки лещинные располагаются у подножий склонов, образуют несколько разных растительных формаций с разными видами лиственных пород. В настоящее время дубняки являются производными кедрово-широколиственных лесов. В них наблюдается естественная смена состава растительности с восстановлением хвойных пород.
Для организации фенологических наблюдений в заповеднике были созданы 4 феномаршрута (рис. 1). Однако систематические наблюдения на всех маршрутах не проводятся по разным причинам.
На основании сведений, собранных сотрудниками заповедника в разные годы, составлена база данных, характеризующих феноспектры некоторых лесообразующих пород, в том числе дуба монгольского. Для выявления связи феноспектров с климатом были собраны данные по температуре и осадкам за период с 2001 по 2021 годы.
На урожайность растения значительно влияет начальный период вегетации, поэтому мы взяли для иллюстрации эту часть феноспектра и те годы, которые оказались более полными по собранным данным (рис. 2).
Начало набухания почек отмечается в мае. В разные годы даты варьируют значительно. Сроки могут расходиться от одной до трех недель. Сопоставление даты наступления фенофазы с температурой показало, что набухание почек у дуба монгольского наступает, когда среднесуточная температура воздуха устанавливается выше 5 °С. От начала набухания почек до их распускания проходит в среднем от 8 до 14 дней. При этом фаза облиствения начинается, когда среднесуточная температура воздуха поднимается до 10 °С. Листья разворачиваются и растут быстро. Сравнение дат начала облиствения и наступления полного облиствения в среднем даёт период около 1 недели.
Цветки дуба опыляются ветром. Фаза цветения дуба в заповеднике «Бастак» проходит параллельно с фазой облиствения, но начинается на несколько дней позже. Период цветения короткий, около 1 недели. Получается, что пыльца высыпается тогда, когда листовая масса уже достаточно большая и, вероятно, может затруднять доступ к женским цветкам, которые удалены от мужских, что может влиять на результат опыления и завязывание плодов. Массовое цветение происходит в 20-х числах мая. Среднесуточная температура воздуха к этому времени уже превышает 15 °С.
109
Рис. 1. Картосхема расположения феномаршрутов в заповеднике «Бастак»
110
Год Апрель Май Июнь
5 1 2 3 4 5 1
2003 0 0 0 0 0 0 0 © © ©
2004 0 0 0 © © ©
2005 0 0 0 © © © © ©
2006 0 0 0 0 0
© © © © ©
2007 ® ® ® ® ® 0 0 0 0 0
© © © © © © ©
2008 ® ® ® 0 0 0 0 0 0
© © © © © © ©
2009 ® ® ® ® ® ® ® ® 0 0 0 0
© © © © © © © ©
2012 ® ® ® ® ® ® ® 0 0 0 0 0 0 0
© © © © ©
2013 ® ® ® ® 0 0 0 0
© © © ©
2014 ® ® ® ® ® ® ® 0 0 0 0 0
© © © © ©
1 столбик таблицы - 2 дня набухание почех ® Облиствение 0 Цветение ©
Рис. 2. Феноспектр дуба монгольского
(по данным фенонаблюдений заповедника «Бастак»)
Согласно феноспектру дуба монгольского из заповедника «Кедровая падь» (Приморье), сроки начала цветения у него совпадают с серединой периода роста листьев. Сроки цветения также практически не превышают недели [1].
Созревание желудей у дуба приходится на август. Массово они созревают к концу августа. От момента оплодотворения до созревания требуется 3 месяца.
В целом можно отметить, что, несмотря на способность переносить значительные низкие температуры в зимний период, для вегетации дубу монгольскому требуется достаточно большой запас тепла. Короткий период цветения приводит к тому, что кратковременное похолодание, свойственное маю, и дождливость погоды могут негативно сказаться на качестве опыления и завязывании плодов и, соответственно, на урожайности дерева. В литературе отмечается, что плодоношение дуба не является ежегодным. Возникает необходимость более тщательного изучения периода цветения, выявление факторов, оказывающих на него влияние.
Список литературы
1. Бисикалова Е. А. Влияние природно-климатических факторов на дендрофе-нологию в заповеднике «Кедровая падь» / / Летопись природы России: фенология. Материалы I Международной фенологической школы-семинара в
111
Центрально-Лесном государственном природном биосферном заповеднике, 13 — 17 августа 2018 г. Великие Луки: б. и. 2018. С. 26 — 35.
2. Лонкина Е. С. Дубняки заповедника «Бастак» / / Территориальные исследования: цели, результаты и перспективы: материалы IV региональной школы-семинара молодых ученых, аспирантов и студентов. Биробиджан: ИКАРП ДВО РАН — ДВГСГА, 2007. С. 148—151.
3. Проект организации и ведения лесного хозяйства Государственного природного заповедника «Бастак». Том I / Министерство природных ресурсов РФ, ФГУП «Дальневосточное государственное лесоустроительное предприятие». Хабаровск, 2002. 98 с.
4. Усенко Н. В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока: справочная книга / авт. вступ. статьи С. Д. Шлотгауэр. Хабаровск: Приамурские ведомости, 2010. 272 с.
5. Уткина И. А., Рубцов В. В. Исследования фенологических форм дуба череш-чатого / / Лесоведение. 2016. № 6. С. 466—475.
6. Both C., van Asch M., Bijlsma R. G., van den Burg A. B., Visser M. E. Climate change and unequal phenological changes across four trophic levels: constraints or adaptations? // The Journal of animal ecology. 2009. Vol. 78. Pp. 73 — 83 (doi: 10.1111/ j.l365-2656.2008.01458. x)
•Jc -Jc -Jc
Makarenko Vera P., Sivak Lyubov V.
THE PHENOSPECTRUM OF QUERCUS MONGOLICA. BASTAK NATURE RESERVE
(Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia; The state Nature Reserve Bastak, Birobidzhan, Russia))
The article provides data on the phenology of the Mongolian oak Quercus mongolica, which grows on the territory of the Bastak Nature Reserve. In the reserve, the oak is included in the group of 15 forest-forming species. Oak forests are common in the reserve on an area of about 8 thousand hectares, represented by various formations that are combined into three types: rhododendron, lespedets and hazel. The data accumulated over almost a 20-year period of observations enable us to identify the dependence of the onset time of individual phenophases on the ambient temperature.and it is noted that the swelling of the buds of the Mongolian oak begins with the establishment of temperatures above 50 °C. From the beginning of the swelling of the kidneys to their blooming, it takes an average of 8 to 14 days. At the same time, the leafing phase begins when the average daily air temperature rises to 10 °C. The leaves unfold and grow quickly. In parallel with the unfolding of the leaves, flowering occurs, the duration of which is 7—10 days.
Keywords: Bastak Nature Reserve, Mongolian oak, phenophase, phenospectrum, phenological studies.
DOI: 10.24412/2227-1384-2022-449-107-113
References
1. Bisikalova E. A. The influence of natural and climatic factors on dendrophenology in the reserve "Cedar Pad" [Vliyaniye prirodno-klimaticheskikh faktorov na dendrofenologiyu v zapovednike «Kedrovaya pad'»], Letopis' prirody Rossii: fenologiya. Materialy I Mezhdunarodnoy fenologicheskoy shkoly-seminara v Tsentral'no-Lesnom gosudarstvennom prirodnom biosfernom zapovednike, 13 — 17 avgusta 2018 g. (Chronicle of nature of Russia: phenology. Materials of the I International Philological School-seminar in the Central Forest State Natural Biosphere Reserve on August 13 — 17 august 2018), Velikiye Luki, 2018, pp. 26 — 35.
112
2. Lonkina E. S. Oak forests of the Bastak Nature Reserve [Dubnyaki zapovednika «Bastak»], Territorial'nyye issledovaniya: tseli, rezul'taty i perspektivy: materialy IVregional'noy shkoly-seminara molodykh uchenykh, aspirantov i studentov (Territorial research: goals, results and prospects: Materials of the IV regional school-seminar of young scientists, postgraduates and students), Birobidzhan, 2007, pp. 148 — 151.
3. Proyekt organizatsii i vedeniya lesnogo khozyaystva Gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Bastak» (The project of organization and management of forestry of the State Nature Reserve "Bastak"), vol. I, Khabarovsk, Far Eastern State Forestry Enterprise Publ., 2002. 98 p.
4. Usenko N. V. Derev'ya, kustarniki i liany Dal'nego Vostoka: spravochnaya kniga (Trees, shrubs and lianas of the Far East: a reference book), Khabarovsk, Priamurskie vedomosti Publ., 2010. 272 p.
5. Utkina I. A., Rubtsov V. V. Studies of phenological forms of oak petiolate [Issledovaniya fenologicheskikh form duba chereshchatogo], Lesovedenie, 2016, no. 6, pp. 466—475.
6. Both C., van Asch M., Bijlsma R. G., van den Burg A. B., Visser M. E. Climate change and unequal phenological changes across four trophic levels: constraints or adaptations?, J. Anim. Ecol., 2009, vol. 78, pp. 73 — 83 (doi: 10.1111/j.l365-2656.2008.01458.x).
ifc ifc ifc
113
