CC BY
37
УДК 634.232:581.5:591
ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ БИОТЫ В ИСКУССТВЕННЫХ ЛЕСНЫХ МАССИВАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
© 2009 г. В.В. Засоба
Новочеркасская государственная мелиоративная академия, Novocherkassk State Meliorative Academy,
ул. Пушкинская, 111, г. Новочеркасск Ростовской обл., 346428, Pushkinskaya St., 111, Novocherkassk, 346428,
rekngma@magnet.ru rekngma@magnet.ru
В Ростовской области исследовались искусственные 50—100-летние лесные массивы (ЛМ). Определено соотношение лесных и нелесных земель, площади лесных культур. Выявлено видовое разнообразие деревьев, кустарников, трав, макромицетов. К 100-летнему возрасту в этих ЛМ формируется биогеоценологическая обстановка, близкая к таковой в байранныхлесах и ЛМ лесостепной зоны.
Ключевые слова: биота, искусственные леса, площадь лесная, биоразнообразие, деревья, кустарники, травы, макроми-цеты.
Man-made 50—100 years old forest arreys were observed in steppe zone of of Rostov district. The correlation of forested and unforested land was determinate. The species variety of trees, bushes, grasses, macromicets revealed. By one hundred years at this forest arrays the condition will be close to the condition of forest arrays of forest-steppe zone.
Keywords: biota, man-made forest, species variety trees, bushes, grasses, macromicets, forested and unforested land.
По мнению В.Н. Сукачёва и А.Л. Бельгарда [1, 2] в степных условиях могут формироваться лесные биогеоценозы различной сложности. Многообразие компонентов и полночленность сообщества в искусственных ЛМ зависят не только от природно-климатической ситуации, но и от подбора пород деревьев и кустарников, технологии создания лесных культур и ухода за ними. Созданные леса в различных возрастных периодах можно расценивать как модели, на которых прослеживается сукцессионное
развитие этих экосистем. К настоящему времени накоплен большой материал (более 100 публикаций) о ходе роста различных лесных культур в зависимости от породного состава, технологических схем, почвенно-климатических условий. Биота лесных насаждений в степи исследовалась учеными Днепропетровской комплексной экспедиции, труды которых собраны в 46 выпусках. В трудах ВНИАЛМИ опубликован ряд работ по флоре и фауне лесных полос [3, 4].
По изучению биоты искусственных степных лесов Ростовской области сведений меньше, и в основном они носили систематический характер. Выделяются работы В.П. Белик [5, 6] по формированию локальной орнитофауны и Т.Н. Ярыльченко по функциональной роли макромицетов в лесных биоценозах [7]. Орнито-и энтомофауной искусственных лесов, и конкретно Донлесхоза, около 40 лет занимался Д.В. Померанцев, который опубликовал монографию о вредных насекомых и борьбе с ними в лесах и лесных полосах юго-востока европейской части страны [8].
С целью изучения специфики роста и средозащит-ной роли искусственных степных лесов нами подобраны объекты с учетом геоморфологических, климатических и фитогеографических аспектов.
Мы задались вопросом: существует ли зависимость между размером и возрастом ЛМ и полночлен-ностью формирующихся сообществ?
Материал и методика
По государственному учету лесного фонда на 1 января 2008 г. площадь земель, на которых расположены леса Ростовской области, составляет 375,5 тыс. га. Около 300 тыс. га лесных насаждений создано упорным трудом многих поколений лесоводов: ЛМ и лесные полосы различного назначения, скверы, парки в населенных пунктах или на прилегающей к ним территории.
Вся территория Ростовской области расположена в степной зоне. Особенности и характер природно-климатических условий исследуемого района определяются, главным образом, рельефом территории, слагаемым на севере и северо-западе из возвышенностей Донецкого выступа, на юге и западе - южными оконечностями Донецкой гряды, на юге и востоке - Сало-Манычской грядой. Климат континентальный. Количество осадков 250 - 547 мм/г. Средняя температура января - 2 °С - 9 °С, июля + 22 °С + 24 °С. Продолжительность вегетационного периода 160 - 180 дней. В районе исследований искусственные лесные экосистемы представлены двумя формациями: светлохвой-ной и широколиственной.
Исследованные ЛМ находятся в равнинных условиях, на черноземах или каштановых почвах, при зональной степной растительности: четыре столетних ЛМ - Донлесхоз, Атаманский лес, Веселовская лесная дача, Сальская лесная дача и двадцать 50-летних (далее - «молодых») ЛМ.
Познание структуры искусственных лесных биоценозов, а также биоразнообразия деревьев, кустарников, травянистой растительности, макромицетов, грибных сообществ и эпифитных лишайников проводилось около 20 лет [7, 9-13] и включало следующие этапы: расчет площадей категорий земель по таксационным описаниям, рекогносцировочный осмотр массивов, выбор насаждений с учетом породного состава и возраста, закладка пробных площадей по ОСТу 5669-83 с учётом подлеска, подроста, живого напочвенного покрова, подстилки; всесезонное исследование макромицетов и эпифитных лишайников, геоботанические описания травянистой растительности.
Обобщенные списки фауны составлены по литературным источникам [14-18]. Списки орнитофауны по Донлесхозу, Атаманскому, Весёловскому, Романовскому, Родниковскому лесу, Сальской лесной даче и урочищу Дубовое брались из [5, 6]. В Ермаковском и Ильчевском лесу, которые находятся в радиусе 50 км от изученнего ур. Дубовое, приняли количественное разнообразие птиц последнего. По остальным ЛМ списки орнитофауны составлены по данным В.А. Мино-ранского [15, 16].
Результаты и обсуждения
Исследованные рукотворные ЛМ различаются по площади (от 62 до 5 500 га) и конфигурации: прямоугольные, квадратные или сложные. По категориям защитности ЛМ включаются в особо ценные ЛМ, другие леса для охраны окружающей среды, защитные полосы вдоль ж/д и а/д, лесопарковые части зеленых зон. В большинстве объектов соотношение лесных и нелесных земель составляет 85-90 и 10-15 %. Процентное представительство лесных культур изменяется от 27 до 50 в большинстве вековых и от 4 до 94 - в «молодых» ЛМ (таблица). В настоящее время в рассматриваемых лесных экосистемах имеются формации и ассоциации семенного и порослевого происхождения. Семенные насаждения можно разделить на несколько возрастных типов: 90-130-летние широколиственные формации, заложенные Ф.А. Тихоновым, С.Я. Семирозовым, П.А. Антоновым, И.И. Домашев-ским, В.Е. Графом, В.Д. Сальниковым, П.А. Лукьяновым; 60, 70-летние широколиственные формации, созданные в 20-30-х гг. Азово-Черноморским Агро-лесхозтрестом в виде полос, оконтуривающих кварталы; 30-60-летние широколиственные и светлохвой-ные формации в виде массивных насаждений, возникшие в процессе реализации плана преобразования природы и позже.
Видовое разнообразие деревьев и кустарников изменяется в «молодых» ЛМ от 4 до 11 и от 3 до 11 видов соответственно. В вековых ЛМ увеличивается разнообразие деревьев до 29, а кустарников - до 19 видов. Рост разнообразия кустарников в столетних массивах можно объяснить увеличением площадей порослевых насаждений и формированием локальной орнитофауны. Доминирующие виды деревьев и кустарников в рукотворных ЛМ - дуб черешчатый, ясень обыкновенный и зеленый; клёны (остролистный, полевой, татарский), робиния псевдоакация, глядичия колючковая, вяз приземистый; кустарники: скумпия, бересклет, бирючина, шиповник, барбарис, акация желтая, смородина золотистая и рябина черноплодная.
Встречаются береза повислая, гледичия безколюч-ковая, клён белый, сосна обыкновенная, крымская и черная; насаждения из экзотов: ореха черного и грецкого. Орех грецкий после суровой зимы 2005-2006 гг. вымерз и усыхает. Туя, платикладус, можжевельники, айлант встречаются в населенных пунктах. Увеличению разнообразия дендрофлоры в отдельных массивах (Донлесхоз, Мартыновский лес) способствует наличие дендрариев. Таксационные показатели в насаждениях, аналогичных по породному составу и возрасту,
Рукотворные ЛМ центральной и южной части Ростовской области
ЛМ, административный район, год создания Общая площадь, га Лесопокрытая площадь, Основные лесообразующие породы
га в т.ч. лесных культур,%
100-летние
Донлесхоз, Красносулинский, 1876 г. 2642,0 1715,0 27,8 Дч, Яо, Яз, Кло, Орч, Орг, Ск, Со, Сч
Атаманский лес, Азовский, 1884 г. 5542,0 4092,0 49,8 Дч, Яо, Яз, Кло, Орг
Веселовский лес, Зерноградский, 1886 г. 1842,0 1507,0 43,8 Дч, Яо, Яз, Кло
Сальская дача, Волгодонский, 1888 г. 2836,0 2237,9 49,4 Дч, Яо, А
50-летние
Сибирьковый, Волгодонский, 1951 г. 805,0 662,7 76,9 Дч, Яз, А
Ильичевский, Зимовниковский, 1951г. 2682,0 2415,0 66,1 Дч, Яз, Кло, Ск, Вм, Гл, А
Стояновский -1 Зимовниковский,1951г. 845,0 792,0 50,5 Дч, Яз, Вм, А
Стояновский-2, Зимовниковский,1951г. 362,0 292,0 50,4 Дч, Яз, Вм, А
Ур.Дубовое, Орловский, 1951 г. 1514,0 1507,0 84,9 Дч, Яз, Кля, Вм,Гл
Тавричанский лес, Орловский, 1952 г. 236,0 223,9 92,8 Дч, Яз, А
Романовский лес, Орловский, 1945 г. 2142,0 1915,0 78,8 Дч, Яз, Кло, Орч, Орг, Ск
Чапаевский -1, Орловский, 1952 г. 97,0 92,0 86,7 Дч, Яз, Вм, А
Чапаевский -2, Орловский, 1952 г. 96,0 91,0 80,2 Дч, Яз, Вм, А
Ур. Дубки, Орловский, 1952 г. 115,0 103,0 85,3 Дч, Яз, Вм, А
Родниковский лес, Пролетарский, 1952 г. 1563,0 1507,0 88,6 Дч, Яз, Кля, Вм, Гл
Ур. Лензаря, Пролетарский, 1951 г. 236,0 223,9 78,6 Дч, Яз, А, Тб
Буденовский лес, Пролетарский, 1951 г. 542,0 535,0 91,2 Дч, Яз, Кло
Мартыновская дача, Мартыновский, 1949 г. 1165,0 1157,0 85,1 Дч, Яз, Кло, Клп, Вм, А, Ск, Лм, Орг
Рубашанская дача, Мартыновский, 1950 г. 746,0 725,0 88,8 Дч, Яз, Кля, Вм, Гл
Ермаковская дача, Мартыновский, 1950 г. 2587,0 2523,9 88,5 Дч, Яз, Вм, А, Ск
Криволиманская дача, Мартыновский, 1951 г. 1090,0 1015,0 85,5 Дч, Днч, Яз, Кло, Ск
Ремонтный -1, Ремонтненский, 1964 г. 112,0 91,0 39,3 Яз, Вм, А
Ремонтный -2, Ремонтненский, 1964 г. 106,0 87,0 93,8 Яз, Вм, А
Ремонтный -3, Ремонтненский, 1964 г. 62,0 51,0 26,3 Вм, А, Сч
Ремонтный -4, Ремонтненский, 2002 г. 208,0 75,0 4,71 А
Примечание. Дч - дуб черешчатый; Яо - ясень обыкновенный; Яз - ясень зеленый (ланцетный); Кло - клен остролистный; Клб - клён белый; Клп - клён полевой; Клт - клен татарский; Кля - клен ясенелистный; Аб - абрикос; Со - сосна обыкновенная; Ск - сосна крымская; Сч - сосна черная; Тб - тополь белый; Тк - тополь черный; Тп - тополь пирамидальный; А -робиния псевдоакация; Гл - гледичия трёхколючковая; Вм - вяз мелколистный; Кшк - каштан конский обыкновенный; Лм -липа меколистная; Лк - липа кавказская; Орг - орех грецкий; Орч - орех черный; Брш - боярышник; Смз - смородина золотистая; Рч - рябина черноплодная.
варьируют в зависимости от генетической толлерант- климатическим условиям и хозмероприятий. Насаж-ности исходного материала к конкретным почвенно- дения дуба сохраняются в различных условиях: от
Донлесхоза в центре области до Ильчевского леса на юго-востоке, а насаждения из робинии псевдоакации или ясеня зеленого к 40-50-м гг. усыхают или сильно поражаются.
Видовое разнообразие травянистых растений представлено 157 - 198 таксонами, при этом под пологом леса оно невелико, а его рост наблюдается в массивах с различными биотопами, которые числятся как нелесные площади. Спектр жизненных форм травянистых растений рассмотрим на характерном примере: на территории вековых ЛМ Ростовской области встречаются кустарнички и полукустарники 3+5 видов, многолетники - 85+130, двулетники - 13+21, однолетники - 26+49 видов [14].
Разнообразие эпифитных лишайников в связи с сухостью воздуха невелико; и в лесных насаждениях различных районов Ростовской области - 16 видов из 8 родов [10]. Эти организмы появляются на коре лиственных деревьев только после 10, а на сосне - после 15^-20 лет. В столетних насаждениях встречаются си-нузии из эпифитных лишайников нескольких видов, покрывающие стволы на 20+40 %.
Общеизвестно, что появление сети лесополос и массивных насаждений в степи приводит к повышению фаунистического разнообразия естественным путем. Исследования орнитофауны [5, 6, 15, 16] показали, что общее количество видов птиц изменяется в вековых ЛМ от 75 до 101, а в «молодых» - от 48 до 52, причем в вековых массивах и в массивах большой площади увеличивается представительство дендро-филов, кроногнёздников.
Разнообразие земноводных и пресмыкающихся, видимо, зависит не от площади ЛМ, а от наличия определенных биотопов. В молодых ЛМ земноводных или нет, или присутствует 1, 2 вида; в столетних ЛМ при наличии различных биотопов и водоемов обитают уже 3+4 вида. В ЛМ 50- и 100-летнего возраста, вероятно, можно встретить 5+6 видов пресмыкающихся [14, 17]. Количество видов млекопитающих зависит от площади и возраста ЛМ, наличия различных биотопов и биотехнических мероприятий. Если земли ЛМ используются для охотпользования, то число видов млекопитающих в таких ЛМ составляет 23+26, в других - от 10 до 18 [18]. Надо отметить, что в 70-х гг. ХХ в. начались акклиматизационные работы. Площади старых ЛМ активно включались в охотучастки. По данным Рос-тоблохотинспекции и Ростовского гослесохотхозяйст-ва, в 1987 г. в старых ЛМ числились следующие виды охотничьих животных: олень, лось, лань, косуля, кабан, заяц-русак, лисица, енотовидная собака, белка, фазан, серая куропатка, перепел. При охотустройстве использовались шкалы бонитировки охотугодий, разработанные для лесной зоны, а при акклиматизационных работах не учитывались биотические связи «хищник-жертва». Все это привело к повышению плотности популяции охотвидов и проявлению отрицательного влияния копытных и кабана на лесные и сельскохозяйственные культуры. Нами рассмотрены 14 вариантов для выявления связи между приживаемостью лесных культур, численностью и плотностью диких копытных животных по прямолинейной и логарифмической зависимости [9].
Анализ коэффициентов корреляции выявил в Атаманском лесу связь между приживаемостью лесных культур ореха грецкого (у) и плотностью популяции оленя благородного (х): ^ у = -0,3371 х + 2,35 при г = =-0,679 + 0,169. При снижении интенсивности биотехнических мероприятий происходит падение численности популяции копытных до естественного уровня, соответствующего естественным кормовым ресурсам. Так, например, в настоящее время после прекращения деятельности Горненского охотзаказни-ка, включавшего площадь Донлесхоза, в данном лесном массиве сохранилась естественная численность кабана и других копытных. Их присутствие не наносит вреда лесным культурам, и уже 5 лет дуб выращивается посевом желудей.
В лесных экосистемах особая роль принадлежит макромицетам, так как из всех организмов-деструкторов только они разрушают лигнин. Общее богатство шляпочных грибов, обнаруженных в лесных насаждениях естественного и искусственного происхождения, составило 284 вида, относящихся к классу Ascomycetes (10,56 %) и Basidiomycetes (89,44 %) [7, 10, 11]. Среднее количество видов макромицетов-гумусообразова-телей в лесных биоценозах степной зоны составляет 148,73 ± 8,32 [12]. В результате анализа биоразнообразия и экологических групп шляпочных грибов в лесах степной зоны выявлено, что в таких ценозах обитает большое число политрофных видов, мультирегиональных и космополитов, что говорит о преобладании мак-ромицетов с широкой экологической валентностью.
Общая численность биоты в формирующихся сообществах зависит от площади и возраста лесного массива. На диаграммах А, В, С (рисунок) слева представлены вековые ЛМ, затем молодые по мере уменьшения площади. По сумме числа видов организмов исследованных таксономических групп, обитающих в искусственных ЛМ, прослеживается тенденция снижения их количества при уменьшении площади и возраста. Исходя из этого, вызывает сомнение предложение некоторых хозяйствующих структур создавать в Ростовской области углерододепонирующие леса на площадях 50-100 га из 1-2 древесных пород.
Выводы
В соответствии с законом обеднения разнородного живого вещества в островных его сгущениях Хильми, вновь создаваемые лесные культуры в степной зоне на первом этапе выступают как система, работающая в среде с уровнем организации более низким, чем уровень общей системы - степи, и обречены на вымирание без агротехнических уходов. В Ростовской области в лесных биоценозах естественного происхождения или искусственного, но старшего возраста устойчивость лесной экосистемы повышается за счет увеличения биомассы и разнообразных биотических связей.
Исследованные рукотворные лесные массивы различаются по площади, конфигурации, категориям за-щитности. Однако проведенные натурные и литературные исследования позволили выявить факторы, влияющие на формирование биоты в искусственных лесных массивах: разнообразие дендрофлоры в основном
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13
ЛМ
14 15 16 1 7 18 19 20 21 22 23 24 25
В
Нелесные
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
ЛМ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 1 3 14 15 16 17 1 8 1 9 2 0 21 22 23 24 25
ЛМ
■ ДершЕник^трники п Наземный ггозаночные иПцщы пМщфшицеты
Общая площадь (А), нелесная площадь (В) и количество видов (С) различных групп организмов в искусственных ЛМ Ростовской области: 1 - Донлесхоз; 2 - Атаманский; 3 - Веселовский; 4 - Сальская дача; 5 - Ильчевский; 6 - Ермаковский; 7 - Романовский; 8 - Родниковский; 9 - Дубовое; 10 - Мартыновский; 11 - Криволиманский; 12 - 1 -Стояновский; 13 - Рубашанский; 14 -Сибирьковый; 15 - Буденовский; 16 - 2-Стояновский; 17 - Лензаря; 18 - Дубки; 19 - Тавричанский; 20 - 2-Чапаевский; 21 -1-Чапаевский; 22 - 2- Ремонтненский; 23 - 3-Ремонтненский; 24 - 1-Ремонтненский; 25 - 4- Ремонтненский
А
С
зависит от антропогенного фактора (подбора древесно-кустарниковых пород для производства лесных культур, технологии создания и ухода); поляны, опушки, сенокосы влияют на формирование травостоя и видовое богатство энтомофауны; кроногнёздники и денд-рофилы включаются в биотические отношения в мас-
сивах площадью более 1000 га; приживаемость лесных культур находится в зависимости от плотности популяции копытных и кабана; на видовую структуру ми-коценозов влияет разнообразие дендрофлоры.
Таким образом, искусственные лесные массивы Ростовской области находятся в сукцессионном раз-
витии, и к 100-летнему возрасту в них формируется биогеоценологическая обстановка, близкая к биогео-ценологической обстановке байрачных лесов. Они являются концентраторами биоразнообразия, повышая устойчивость региональных экосистем.
Литература
1. Сукачев В.Н. Основы лесной биогеоценологии. М., 1964.
574 с.
2. Бельгард А.Л. Степное лесоведение. М., 1971. 355 с.
3. Баранов В.А. Флора лесоаграрного ладшафта, ее форми-
рование и пути регулирования // Фауна и флора лесоаграрного ландшафта. 1990. Вып. 3, № 58. С. 55-60.
4. Крюкова Е.А., Персидская Л.Т. Особенности формиро-
вания энтомофауны и микрофлоры в лесоаграрном ландшафте // Там же. С. 3-8.
5. Белик В.П. Вопросы формирования орнитофауны искус-
ственных лесов степного Предкавказья и сопредельных территорий: дис. ... канд. биол. наук. Киев, 1985. 23 с.
6. Белик В.П. Петров В.С., Казаков Б.А. Некоторые резуль-
таты орнитофаунистических исследований в искусственных лесных массивах Нижнего Дона и Западного Предкавказья // Вестн. зоологии. 1981. № 2. С. 62-68.
7. Ярыльченко Т.Н. Биоразнообразие и ресурсный потен-
циал макромицетов в лесных биоценозах Ростовской области: дис. ... канд. биол. наук. Новочеркасск, 2007. 195 с.
8. Померанцев Д.В. Вредные насекомые и борьба с ними в
лесах и лесных полосах юго-востока европейской части СССР. М.; Л., 1949. 212 с.
Поступила в редакцию_
9. Засоба В.В. Природоохранная и мелиоративная роль
искусственных степных лесов Ростовской области: дис. ... канд. с.-х. наук. Новочеркасск, 1995.
10. Засоба В.В., Ярытьченко Т.Н. Видовое разнообразие
эпифитных лишайников и пластинчатых грибов в экосистеме Донлесхоза // Лесомелиорация земель Юга России: сб. ст.: в 2 т. Т. 2. Новочеркасск, 1998. С. 7486.
11. Засоба В.В., Ярыльченко Т.Н. Биологическое разнообра-
зие грибов-макромицетов в лесных экосистемах Ростовской области // Проблемы озеленения городов и развития лесного комплекса : материалы науч.-техн. конф. п. Ильинский. Пермь, 2005. С. 274-276.
12. Засоба В.В., Ярыльченко Т.Н. Макромицеты - активные
агенты гумусообразования в лесных насаждениях Ростовской области // Научная мысль Кавказа. 2006. № 14. С. 214-216.
13. Засоба В.В., Ярытьченко Т.Н. Макромицеты - деструк-
торы в степном лесном массиве // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2007. № 1. С. 66-68.
14. Гуськов Е.П., Лукина Г.П., Конева В.А. Определитель
земноводных и пресмыкающихся Ростовской области. Ростов н/Д, 1983. 50 с.
15. Миноранский В.А. Птицы Ростовской области (исключая
воробьиных). Ростов н/Д, 1998. 42 с.
16. Миноранский В.А., Бахтадзе Г.Б. Воробьеобразные Рос-
товской области. Ростов н/Д, 1998. 34 с.
17. Миноранский В.А. Рыбы, земноводные и пресмыкающие-
ся европейских степей России. Ростов н/Д, 1996. 43 с.
18. Миноранский В.А. Млекопитающие донских степей.
Ростов н/Д, 1997. 28 с.
_9 сентября 2008 г.
