CC BY
76
УДК 630*441 (470.11) + 630*232.32 (470.11) Н.А. Бабич,С.Н. Ушакова, И.С. Нечаева
ИНВЕНТАРИЗАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОРНОГО КОМПОНЕНТА ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКОВ ЮЖНОЙ
ПОДЗОНЫ ТАЙГИ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ
В статье приведен таксономический, биологический, эколого-ценотический анализ сорной ценоф-лоры. Выполнено сравнение флор постоянных питомников южной подзоны тайги Вологодской области.
Ключевые слова: сорная растительность, лесные питомники, южная подзона тайги, Вологодская область.
N.A. Babich, S.N. Ushakova, I.S. Nechaeva WEED PLANT INVENTORY ESTIMATION IN THE FOREST NURSERIES IN THE VOLOGDA REGION TAIGA SOUTHERN SUBZONE
Taxonomic, biological, ecological and cenotic analysis of weed cenoflora is given in the article. Flora comparison in the constant nurseries in the Vologda region taiga southern subzone is conducted.
Key words: weed vegetation, forest nurseries, taiga southern subzone, Vologda region.
Значительным препятствием при выращивании высококачественного посадочного материала является сорная растительность. Взаимодействие между выращиваемым и сорным видом может определяться как: пассивное, заключающееся в конкуренции за условия освещенности, влажности и поступление питательных элементов; косвенное, при котором сорные растения способствуют появлению вредных организмов или усиливают действие неблагоприятных факторов, и активное, выражающееся в нанесении физического повреждения или замедлении роста выращиваемых пород, например аллелопатия и тигмоморфогенезис [9]. Формирование сорного компонента на местности обусловлено влиянием эдафических, климатических, гидрологических условий и зависит от агротехники выращивания. Для обеспечения комплексного ухода за посевами и посадками в питомниках необходимо иметь наиболее полные сведения о видовом составе сорной растительности.
Цель исследований. Оценить флористический состав сорной растительности лесных питомников южной подзоны тайги Вологодской области.
Задачи исследований. Выявить флористический спектр сорной растительности питомников. Сравнить систематическую структуру сорной ценофлоры южной подзоны тайги на примере четырех лесных питомников.
Методы исследований. Рекогносцировочные исследования проводили в лесных питомниках южной подзоны тайги Вологодской области: Кадниковском на базе Вологодского селекционно-семеноводческого центра (Сокольский район), Тотемском (Тотемский район), Устюженском (Устюженский район) и Шухтовском (Череповецкий район). В каждом питомнике обследовали продуцирующую (посевное, школьное отделения) и вспомогательную площадь.
Изучение видового состава сорной растительности проводили согласно общепринятой методике гео-ботанического исследования [4]. В каждом отделении питомника закладывали геоботанические площадки размером 10х10 м, при этом определяли ярусность фитоценозов, общее проективное покрытие и балл засоренности по шкале А.В. Фисюнова [6]. У растений древесно-кустарникового яруса определяли численность (шт/м2) и среднюю высоту. У травянистых растений выделяли подъярусы, выявляли видовое обилие, жизненность особей и их фенологическую фазу. Латинские названия видов, родов, семейств приведены по С.К. Черепанову [7]. Для сравнения таксономического состава рассматриваемых флор был использован коэффициент Жаккара [2].
Результаты исследований. Сорная флора лесных питомников южной подзоны тайги Вологодской области отличается большим разнообразием видового состава и насчитывает 167 видов сосудистых растений, относящихся к 30 семействам.
Все растения представлены двумя ботаническими отделами: покрытосеменные, или цветковые (Мад-nolюphyta), и членистые, хвощевидные (Eq^setophyta). Цветковые растения подразделяются на классы: однодольные (Monocotyledones) и двудольные (D^cotyledones). Двудольные занимают большую долю в сорном травостое по видовому разнообразию (84,4% от общего числа видов). К однодольным относятся только семейства злаковые (Рюасеае) и осоковые (Оурегасеае). Основную часть флористического спектра составляют 3 семейства ^етсеае, Рюасеае, Гайасеае), каждое содержит от 14 до 33 видов, 14 семейств - от 3 до 10 видов, 13 семейств - одно- и двувидовые. В 10 ведущих семействах сосредоточено 123 вида, или 73,6% всего видового состава, что характерно для бореальной флоры (табл. 1).
Таблица 1
Число видов, родов и семейств сорной флоры питомников
Семейство Число
вид ов родов
абс. % абс. %
Asteraceae 33 19,8 24 21,5
Рюасеае 24 14,4 16 14,3
ГаЬасеае 14 8,4 7 6,2
Brass^caceae 10 6,0 9 8,0
Rosaceae 9 5,4 7 6,2
Оaryophyllaceae 8 4,8 6 5,3
Роїудопасеае 7 4,1 2 1,7
Scrophulariaceae 7 4,1 4 3,5
іатіасеае 6 3,6 4 3,5
Ranunculaceae 5 3,0 2 1,7
Equisetaceae 4 2,4 4 3,5
Salicaceae 4 2,4 3 2,6
Аріасеае 4 2,4 4 3,5
Rubiaceae 4 2,4 1 0,9
Boraginaceae 3 1,8 2 1,7
Ра^ад'тасеае 3 1,8 1 0,9
Оатрап^асеае 3 1,8 1 0,9
Оуретсеае 2 1,2 1 0,9
иііісасеае 2 1,2 2 1,7
Оhenopodiaceae 2 1,2 2 1,7
Нурепсасеае 2 1,2 1 0,9
Vюlaceae 2 1,2 1 0,9
Опадтсеае 2 1,2 2 1,7
Ве^асеае 1 0,6 1 0,9
Grossulaliaceae 1 0,6 1 0,9
Euphorbiaceae 1 0,6 1 0,9
Оonvolvulaceae 1 0,6 1 0,9
РоЄтопіасеае 1 0,6 1 0,9
Santalaceae 1 0,6 1 0,9
Gentianaceae 1 0,6 1 0,9
Всего 167 100,0 113 100,0
Имеющиеся данные позволяют сравнить сорные флоры лесных питомников (табл. 2), для этого использовали показатели флористического богатства: число видов (в/с) и родов (р/с) в семействе, среднее число видов в роде (в/р) [8].
Таблица 2
Показатели флористического богатства и систематического разнообразия сорного компонента питомников
Показатель Питомник В среднем
Кадниковский (54,0) * Тотемский (15,0) Устюженский (8,3) Шухтовский (21,0)
Число видов 85 100 44 91 80
Число родов 79 64 40 68 63
Число семейств 27 22 10 27 22
в/с 3,1 4,5 4,4 3,4 3,9
р/с 2,9 2,9 4,0 2,5 3,1
в/р 1,1 1,5 1,1 1,3 1,3
* площадь территории (га).
Из табл. 2 видно, что значения абсолютных показателей флористического (число видов, родов, семейств) и систематического разнообразия (среднее число видов и родов в семействе, число видов в роде) имеют тенденцию к возрастанию в направлении с севера на юг и с запада на восток.
Коэффициент сходства видового состава варьирует в пределах от 0,26 до 0,38, родового - от 0,28 до
0,53, состава семейств - от 0,40 до 0,81 (табл.3).
Таблица 3
Коэффициенты сходства (Ю) систематического состава сорной растительности питомников
Показатель сходства Питомник Кадниковский Тотемский Устюженский Шухтовский
По видовому составу Кадниковский - 0,31 0,28 0,33
Тотемский 0,31 - 0,26 0,38
Устюженский 0,28 0,26 - 0,31
Шухтовский 0,33 0,38 0,31 -
По родовому составу Кадниковский - 0,33 0,28 0,35
Тотемский 0,33 - 0,35 0,53
Устюженский 0,28 0,35 - 0,37
Шухтовский 0,35 0,53 0,37 -
По составу семейств Кадниковский - 0,40 0,40 0,54
Тотемский 0,40 - 0,50 0,81
Устюженский 0,40 0,50 - 0,41
Шухтовский 0,54 0,81 0,41 -
Высокое флористическое сходство на уровне семейств представляется вполне обоснованным фактом и свидетельствует, по мнению В. М. Шмидта [8], о давнем историческом пути формирования растительности местности. Стоит отметить, что на всех уровнях сходства наиболее близкими являются сорные флоры Шух-товского и Тотемского питомников, где создаются схожие_условия для развития сорняков. Слабое сходство обнаружили между сорными флорами западного Устюженского и восточного Тотемского питомника, которые пространственно удалены друг от друга.
При анализе жизненных форм [5] установили, что в составе флоры лесных питомников полностью преобладают виды травянистых растений (96,4% от состава флоры), из них многолетних трав - 110 видов (66%). На долю однолетних и двулетних трав приходится 51 вид (34%). Доминирующими в группе многолетников являются короткокорневищные (19,7%), стержнекорневые (19,2%) и длиннокорневищные (16,8%) виды. Отмечено 6 видов древесных растений, при этом 4 вида - деревья и 2 - кустарники (2,4 и 1,2% соответственно).
Наибольшее число видов приурочено к лесным и луговым типам местообитания, также отдельно выделили группу сорных, культурных растений и полупаразитов. Типично луговыми являются 77 видов, среди них Myosotis arvensis, Sanguisorba officinalis, Trifolium pratense (46,2%). К лесной растительной группе относятся 42 вида (25,1% от состава флоры), представителями которых являются Agrostis canina, Fragaria vesca, Populus tremula. Сорная группа растений представлена 43 видами, что составляет 25,7% от общего числа флоры. Достаточно условно сорные виды можно разделить на преимущественно сорные (сегетальные), ру-деральные, сорно-рудеральные, рудерально-сорные и адвентивные виды [3]. К сегетальным видам (от лат. segetalis - растущий среди хлебов), таким как Galeopsis speciosa, Spergula arvensis (6,6%), относят виды, засоряющие посевы и посадки выращиваемых пород. В группу рудеральных (от лат. rudus - мусор, щебень) сорных растений включают обитателей обочин дорог, карьеров и других мусорных мест [1], и к ним относятся Artemisia vulgaris, Lepidium ruderale (4,2%). На долю сорно-рудеральных приходится 8,4% от общего числа флоры (Chenopodium album, Stellaria media). В составе рудерально-сорной группы отмечены Atriplex patula, Urtica urens (4,2%). В состав адвентивной группы входят заносные виды: Lactuca serriola, Oenothera biennis и другие, составляющие 3% от общего числа флоры. Из культурных растений встречен только Lupinus polyphyllus. Группу полупаразитных растений образуют 4 вида: Hieracium umbellatum, Melampyrum pratense, Odontites vulgaris и Thesium arvense (2,4 % от общего числа видов).
Проведенный анализ показал, что все сорные растения лесных питомников относятся к трем экологическим группам: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты. Доля гигрофитов составляет 12,6% от общего состава флоры, представителями являются: Deschampsia cespitosa, Equisetum limosum, Veronica beccabunga. Группа мезофитных растений самая крупная и образована 141 видом сосудистых растений (84,4%), среди них Festuca rubra, Poa pratensis, Ranunculus repens. На долю ксерофитов приходится 3%, и в группе такие виды, как Elytrigia lolioides, Calamagrostis epigeios, Scleranthus annuus.
Питомник Вологодского ССЦ заложен в 1987 году и расположен на территории Сокольского лесничества Кадниковского лесхоза. Здесь выращивают сеянцы и саженцы сосны и ели с улучшенными наследственными свойствами, также заложены архивы клонов и маточные плантации, школьное отделение декоративных саженцев древесно-кустарниковых лиственных пород. Питомник слагают супесчаные почвы. Сорная растительность питомника представлена 85 видами, при этом Salix caprea и Rubus idaeus относятся к древесно-кустарниковому ярусу, остальные виды являются травянистыми. Засоренность полей средняя, проводится обработка гербицидами и ручная прополка.
На полях питомника выявили 3 агроботанические группы травянистых растений: злаковые, бобовые, разнотравье. Злаковые представлены 11 видами (13,3%), на полях преобладает Poa pratensis. Бобовые составляют 9,6% от общего числа видов (Lupinus polyphyllus и Vicia sepium). В группе разнотравья (77,1%) доминируют Cirsium heterophyllum, Rumex acetosella, а также отмечен Adonis sibirica, не встреченный на полях других питомников.
Тотемский постоянный лесосеменной питомник заложен в 1985 году для выращивания еловых сеянцев и саженцев. Питомник слагают дерново-подзолистые легкосуглинистые почвы, на которых происходит массовое расселение сорной растительности, степень засоренности при этом составляет 5 баллов. Сорный компонент представлен максимальным числом видов (100) по сравнению с другими питомниками. К древеснокустарниковому ярусу относятся Populus balsamifera, Rubus idaeus, Salix pentandra и S.caprea. Соотношение агроботанических групп аналогично с Кадниковским питомником, отмечена одновидовая группа осок (1%). Преобладающими видами на всех полях питомника среди злаков являются Elytrigia repens, Festuca pratensis и Poa pratensis (14,6% от общего числа). Доминирующее положение среди бобовых занимает Trifolium pratense (9,4%). Доля разнотравья составляет 75,0%, на полях массово встречаются Achillea millefolium, Rumex acetosella, Sonchus arvensis, Taraxacum officinale и Tussilago farfara.
Устюженский постоянный питомник заложен в 1975 году. Основным выращиваемым посадочным материалом является сосна. Питомник слагают супесчаные, бедные гумусом почвы, что приводит к средней засоренности полей и меньшей представленности сорного компонента - 45 видов сосудистых растений. Проводится ручная прополка полей от сорняков. Древесно-кустарниковый ярус представлен одним видом -Populus balsamifera. Наиболее распространенным и обильным сорняком группы злаков является Elytrigia repens (20,5%). Из бобовых отмечены только Lupinus polyphyllus и Trifolium repens. Группа разнотравья составляет 75% и представлена 33 видами, среди которых доминируют Fallopia convolvulus, Spergula arvensis, Viola arvensis. Встречен вид, не обнаруженный ранее, - Oenothera biennis, являющийся заносным для данной местности и разрастающийся на паровых полях.
Шухтовский постоянный питомник заложен в 1986 году. В питомнике выращивают сеянцы сосны и ели, заложено декоративное отделение и плантации новогодних елей. Несмотря на использование раундапа при контактной обработке растений и ручную прополку полей, степень засоренности в среднем составляет
4,5 балла. Отмечен 91 вид сосудистых растений, относящихся к двум ярусам: древесно-кустарниковому, в состав которого входят Betula pendula, Populus tremula, Salix pentandra, S.caprea, и травянистому. Среди злаков (16,1%) широко распространена Festuca pratensis, встречающаяся на некоторых участках в большом количестве и образующая общий фон. Бобовые представлены 10 видами, что составляет 11,5% от общего видового состава. Достаточно обильно представлен Lupinus polyphyllus, выращиваемый ранее на полях в качестве сидерата. Доминирующей является группа разнотравья, представленная 62 видами сосудистых растений (71,3%). Отмечены типичные засоряющие виды: Chenopodium album, Lappula squarrosa, Potentilla argentea, Taraxacum officinale. Распространены Spergula arvensis и Spergularia rubra. Группа осок представлена одним видом (Carex leporina).
Оптимальные параметры агрохимических показателей почв для выращивания сеянцев сосны и ели составляют по содержанию гумуса более 3%, фосфора и калия 15-20 мг/100 г почвы, кислотности почвенного раствора (рН солевой суспензии) 5-5,5. По механическому составу при выращивании сеянцев сосны предпочтительнее почвы супесчаные или легкосуглинистые, сеянцев ели - легко- и среднесуглинистые (табл. 4).
Таблица 4
Агрохимическая характеристика почв питомников
Питомник Пло- щадь, га Механический состав почвы Содержание гумуса, % Содержание Р2О5 (мг/100 г почвы) Содержание К2О (мг/100 г почвы) РН почвенного раствора
Кадниковский 54 Супесчаная 2,4 3,1 -8,0 5,9 4,4
Тотемский 15 Легкий суглинок 1,96 15,2 7,7 4,4
Устюженский 8,3 Супесчаная 1,6 22,0 2,9 4,6
Шухтовский 15,7 Супесчаная 1,01-2 3,1 -8,0 4,1-8,0 4,4
Анализируя данные табл. 4, можно заключить, что условия выращивания посадочного материала, предъявляемые к питомникам, не вполне соответствуют оптимальным, что также может способствовать усилению пагубной роли сорной растительности.
Характеристика засоренности может быть использована для сравнения изменений, происходящих в фитоценозах под влиянием агротехнических мероприятий, и выработки оптимальных способов ухода за посевами и посадками. Различия в степени засоренности питомников, разнообразии видового состава сорняков, их биологических и экологических особенностей необходимо учитывать для рационального, научно обоснованного и экологически безопасного применения гербицидов.
Литература
1. Баталов А.Е. Сорные растения // Поморская энциклопедия: в 5 т. / под ред. Н.П. Лаверова. - Архангельск: Изд-во Поморского ун-та, 2007. - Т.II. - С. 484.
2. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Толковый словарь современной фитоценологии. - М.: Наука, 1983. - 136 с.
3. Орлова Н.И. Конспект флоры Вологодской области. Высшие растения // Тр. Санкт-Петерб. общества естествоиспытателей. - СПб., 1993. - Т. 77. - Вып. 3. - 261 с.
4. РаменскийЛ.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова. - Л.: Наука, 1971. - 334 с.
5. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений: жизненные формы покрытосеменных и хвойных. - М.: Высш. шк., 1962. - 378 с.
6. Фисюнов А.В. Справочник по борьбе с сорняками. - М.: Колос, 1984. - 225 с.
7. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - СПб.: Мир и семья, 1995. - 992 с.
8. Шмидт В.М. Флора Архангельской области. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2005. - 346 с.
9. Henriksen H.A. Skoven og dens dyrking Dansk Skovforening, Nyt Nordisk Forlad Arnold Busck, K0benhavn, 1988. - 664 p.
