Научная статья на тему 'Натурализация видов Р. Elaeagnus как результат создания защитных лесополос в Алтайском крае'

Натурализация видов Р. Elaeagnus как результат создания защитных лесополос в Алтайском крае Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
227
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РОД ELAEAGNUS / АЛТАЙСКИЙ КРАЙ / ЛОХОВНИКИ / ИНТРОДУКЦИЯ / ЛЕСНЫЕ ПОЛОСЫ / НАТУРАЛИЗАЦИЯ / GENUS ELAEAGNUS / ALTAI REGION / RUSSIAN OLIVE / INTRODUCTION / SHELTERBELTS / NATURALIZING

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Шибанова Алена Алексеевна, Гребенникова Анна Юрьевна, Кирина Анастасия Олеговна

Одним из инвазионных растений, активно натурализующихся в Алтайском крае, является род Elaeagnus — лох. Последствия его инвазионного распространения в последние 20 лет стали объектом более пристального изучения во всем мире. Исследование пойменной растительности р. Молочной (северная Монтана, на границе Канады и США) показало, что, поселяясь в речных долинах, лох способен достаточно быстро расселяться, вытесняя местные виды и образуя одновидовые заросли. Приведенное в исследование направлено на изучение трансформации растительного покрова Алтайского края, выражающейся в появлении новых сообществ как результат влияния антропогенных факторов. Конкретной задачей стало изучение сообществ лоховников (р. Elaeagnus) как нового элемента растительного покрова Кулундинской степи. Анализ литературных данных показал, что история появления видов р. Elaeagnus в Алтайском крае начинается с 20-х годов прошлого века. Экспедиционные исследования, проведенные в 2012 г., показали, что в степной части края лоховники становятся средообразующими сообществами. Представлены шесть ассоциаций с участием Elaeagnus angustifolia L., в пяти из которых лох является доминантом: лоховник осоково-тростниковый, лоховник кострецово-шалфейный, лоховник вейниково-ситниковый, полынно-типчаковый и подорожниково-типчаковый лоховники. Встречаемость Elaeagnus angustifolia увеличивается в степной зоне края с востока на запад. Являясь засухоустойчивыми гликогалофитами и имея высокое осмотическое давление, обусловленное наличием в клетке растворимых сахаров, лох способен занимать прочные позиции на засушливых и засоленных территориях. Необходимо дальнейшее изучение процесса натурализации лоха в естественную растительность Алтайского края с целью мониторинга и прогнозирования последствий его распространения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Шибанова Алена Алексеевна, Гребенникова Анна Юрьевна, Кирина Анастасия Олеговна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NATURALIZING OF GENUS ELAEAGNUS SPECIES AS A RESULT OF TREE SHELTERBELTS ESTABLISHMENT IN THE ALTAI REGION

One of the invasive species which is currently naturalized in the Altai Region is Russian olive of the genus Elaeagnus. The results of its invasive distribution have been a research subject in many countries in the recent 20 years. The investigation of flood-plain vegetation of the Milk River (North Montana, the USA-Canada border) revealed that having appeared in the river valley, Russian olive occupied the native species’ habitats very quickly and formed monocenosis. The research purpose involves the examination of vegetation transformation in the Altai Region consisting in new plant communities appearance as a result of anthropogenic influence. The research objective is the study of Russian olive communities as a new element of vegetation in the Kulundinskaya steppe. The analysis of literature data has shown that the history of the genus Elaeagnus species’ invasion in the Altai Region dates back to the 1920s. Field studies of 2012 show that Russian olive communities became an environment component in the steppe area of the Region. Six associations with Elaeagnus angustifolia L. have been described; in five of them the genus Elaeagnus dominates. The occurrence of Elaeagnus angustifolia increases in the Kulundinskaya steppe from east to west. This species is a drought-resistant glycohalophyte, and having a high osmotic pressure due to soluble sugars in cells it is able to adapt to arid and saline soils. A further investigation of the genus Elaeagnus species’ naturalizing is required to monitor the consequences of its distribution.

Текст научной работы на тему «Натурализация видов Р. Elaeagnus как результат создания защитных лесополос в Алтайском крае»

приятность мезо- и микропонижений в условиях техногенного рельефа — максимальное количество семязачатков на единицу площади фиксируется на площадках 1-4 (табл.); показатели образцов со склоновых поверхностей сильно варьируют, что говорит о значительной разнице экологических условий местообитаний. В целом для территории выявлено среднее количество семян, попадающих на 1 м2 площади отвала, — 492,8±86,25 ед.

Заключение

Исследования, проведенные на отвале Южный Кедровского угольного разреза, показали, что наибольшее количество древесных и травянистых видов наблюдается в понижении между отвалами.

Спланированная вершина отвала имеет сложный микро- и нанорельеф. Зарастание этого типа местообитания происходит неравномерно. В более благоприятных условиях микропонижений образованы сложные растительные группировки, по буграм — маловидовые группово-зарослевые сообщества из Melilotus albus, Carduus crispus L. и Artemisia sieversiana Willd. Также встречаются крупные монодоминантные сообщества облепихи.

На западном склоне наблюдаются оползневые процессы, поэтому травянистый покров носит фрагментарный характер. В не-

ровностях склона встречаются Betula pendu-la, Sorbus sibirica, Salix caprea. Моновидо-вые сообщества образуют Fragaria viridis Duch., Chamerion angustifolium (L.) Holub.

Южный склон покрыт чехлом из суглинков, легко подвержен водной эрозии. Яркой особенностью этого типа местообитаний являются отдельные куртины Linaria vulgaris, Artemisia sieversiana.

Библиографический список

1. Куприянов А.Н., Манаков Ю.А., Баранник Л.П. Восстановление экосистем на отвалах горнодобывающей промышленности Кузбасса / Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т экологии человека. — Новосибирск: Гео, 2010. — 160 с.

2. Манаков Ю.А., Стрельникова Т.О., Куприянов А.Н. Формирование растительного покрова в техногенных ландшафтах Кузбасса / отв. ред. С.И. Миронова; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т экологии человека. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2011. — 168 с.

3. Шиманюк А.П. Естественное возобновление на концентрических вырубках. — М.: Изд-во Академии наук, 1955. — С. 93, 100-102.

4. Леньков П.В. Семена полевых сорных растений Европейской части СССР. — М.; Л., 1932. — 243 с.

+ + +

УДК [581.524.2+581.524.3]:582.866(571.150) А.А. Шибанова,

А.Ю. Гребенникова, А.О. Кирина НАТУРАЛИЗАЦИЯ ВИДОВ Р. ELAEAGNUS КАК РЕЗУЛЬТАТ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСОПОЛОС В АЛТАЙСКОМ КРАЕ

Ключевые слова: род Elaeagnus, Алтайский край, лоховники, интродукция, лесные полосы, натурализация.

Введение

Одним из инвазионных растений, активно натурализующихся в Алтайском крае, является род Elaeagnus — лох. Виды этого рода «сбегают» из искусственных насаждений — лесных ветрозащитных полос — и создают естественные сообщества, являясь в них доминантами. В степной части края лохов-ники становятся одним из средообразующих элементов, создавая новые растительные формации, например, в окрестностях оз. Щекулдук (Кулундинский район).

Родиной лоха по некоторым сведениям считается юг Европы и западная часть Азии, но это спорный вопрос, так как его расселение и культивирование начались уже давно, и центр происхождения рода сложно определим [1]. На Североамериканский континент лох был завезен во второй половине XIX в. как декоративное и медоносное растение, а также для защиты песчаных почв от эрозии. Он был массово высажен в лесозащитных полосах степных штатов США в 30-е годы XX в. для предотвращения явления пыльных бурь, сопровождавших интенсивное развитие земледелия [2].

Натурализация р. Elaeagnus отмечена во многих странах. В Европе лох признан инва-

зионным видом в Венгрии и Испании, отмечен как заносное растение в Австрии и Чехии. Он известен также в аридных регионах Южной Америки [3]. Последствия его инвазионного распространения в последние 20 лет стали объектом более пристального изучения во всем мире [4].

Некоторыми авторами отмечена широкая натурализация р. Elaeagnus на востоке США. Так, исследование пойменной растительности р. Молочной (северная Монтана, на границе Канады и США) показало, что, поселяясь в речных долинах, лох способен достаточно быстро расселяться, вытесняя местные виды и образуя одновидовые заросли. Анализировались изменения сообществ с 1950 г., когда был высажен в пойму Elaeagnus angustifolia L., по наши дни. За 50 лет этот вид широко распространился и теперь был найден в 69 меандрах р. Молочная из 74 [5]. Во многих местах лох превышает по численности аборигенный тополь (Populus deltoides Marsh), поскольку бобры значительно меньше повреждают деревья лоха. Кроме того, появление Е. angustifolia уменьшило эрозию почвы, что, в свою очередь, привело к сокращению числа сеянцев тополя, приспособленных к росту на обнаженном субстрате [6].

Цель — изучение трансформации растительного покрова Алтайского края, выражающейся в появлении новых сообществ как результат влияния антропогенных факторов. Конкретной задачей стало изучение сообществ лоховников (р. Elaeagnus) как нового элемента растительного покрова Ку-лундинской степи.

Материалы и методы

Для исследования вопроса истории появления лоха в Алтайском крае был проведен анализ литературных источников. Исследование современного состояния и особенностей естественных растительных сообществ с участием р. Elaeagnus в Алтайском крае проводилось в летний полевой сезон 2012 г. Маршрут экспедиционных работ охватывал лесостепную и степную зоны левобережья Оби в Алтайском крае. Для комплексного изучения растительных сообществ лоховни-ков были применены геоботанические методики. В ходе работы были сделаны геобо-танические описания растительных сообществ по общепринятым методикам и обработаны по доминантно-детерминатной системе. В описаниях указывались фитоце-нотические показатели: морфометрические показатели доминантных видов, флористическое разнообразие сообществ, общее проективное покрытие, травяной ярус.

Обсуждение результатов

История появления видов р. Elaeagnus в Алтайском крае начинается с 20-х годов прошлого века, когда степная зона была охвачена сильнейшей засухой. С 1926 г. начинаются работы по созданию защитных лесных насаждений с закладкой специализированных агролесомелиоративных питомников в Рубцовске и Славгороде, а в 1931 г. — в Ключах, Родино, Волчихе, Благовещенке [7]. В питомниках размножали небольшой ассортимент деревьев и кустарников, и для крайне сухих подсоленных почв ими рекомендовался лох узколистный. В первые годы выписывали семена из Средней Азии или Южного Казахстана. Из этих семян вырастали недолговечные деревья с низкой зимостойкостью. Но в целом, как нетребовательная и быстрорастущая порода Elaeag-nus angustifolia L. быстро распространился в степной части края. Через 10-20 лет проявились его высокоадаптивные свойства, он оказался устойчивым в самых сухих почвенных условиях и на засоленных местах. В тех лесополосах, где от сухости и засоления полностью выпали главные породы — береза, тополь, а в некоторых местах погибли и сопутствующие породы — ясень зеленый, клен ясенелистный, вяз, сохранились только крайние защитные ряды из лоха узколистного [8]. Лох узколистный широко использовался в Западной Кулунде для создания лесных полос с вязом мелколистным и кленом татарским [9].

В 1928-1930 гг. Elaeagnus argentea Pursh был высажен в Тальменском лесничестве, где достигал высоты 3-4 м, хорошо развивался и плодоносил. Позже производились посадки в окрестностях г. Барнаула и в степной зоне Алтайского края: в зеленых насаждениях г. Славгорода и в защитных полосах г. Рубцовска, а также в с. Лебяжьем на лесной опытной станции [8]. С 50-60-х годов этот вид вошел в ассортимент кустарниковых пород лесных полос.

Еще 20 лет назад упоминания о естественном распространении видов лоха были единичны. Род Elaeagnus является эргазио-фигофитом, который в настоящее время образует собственные сообщества, являясь в них доминантом и содоминантом [10].

Полевые исследования по изучению сообществ лоховников показали, что двигаясь от г. Барнаула в юго-западном направлении первые сообщества с участием лоха появляются уже в районе с. Калманка Калман-ского района.

В пойме р. Калманки обнаруживаются кустарниковые сообщества с доминированием Elaeagnus angustifolia. Ассоциация

лоховник осоково-тростниковый располагается в понижении в хорошо увлажненном месте на почвах аллювиального происхождения. Всего в травостое отмечено 22 вида высших сосудистых растений. Кустарниковый ярус представлен Elaeagnus angustifolia высотой до 3,5 м, не создающим густых зарослей. Доминантом первого яруса (высота 150 см) является тростник обыкновенный. Второй и третий ярусы сложно различимы и представлены Carex acuta, Bromop-sis inermis, Serratula coronata, Thalictrum simplex. Травостой оплетен внеярусным Ca-lystegia sepium.

Ассоциация лоховник кострецовошалфейный располагается на надпойменной террасе р. Калманки. Травостой 3-ярусный: первый ярус — 60 см, образован Salvia de-serta, генеративными частями Bromopsis inermis. Второй ярус — 40 см, представлен Poa pratensis, вегетативными частями Bromopsis inermis и представителями разнотравья — Galatella sp., Linaria vulgaris, Achillea asiatica. Третий ярус — 20-25 см, образован мелко дерновинным Festuca valesiaca, а также Scutellaria scordiifolia и другими мелкими растениями. В Калманском районе сообщества лоха не создают густых плотных кустарников. Часть крон вымерзает, возраст поросли 1-2 года.

В окрестностях г. Алейска на понижении к небольшому пересыхающему ручью произрастает ассоциация ивняк лоховниковый. Содоминант Elaeagnus angustifolia (обилие cop2). Ивы (Salix caprea, S. alba) образуют довольно густые с сомкнутым пологом сообщества. S. caprea в сообществе доминирует и находятся на стадии повторного цветения (август). Травянистый покров под пологом кустарников слабо развит, проективное покрытие — 35%. Ярусность не выражена. Сообщество испытывает на себе довольно высокую антропогенную нагрузку в связи с близким расположением к дороге, что обуславливает наличие рудеральных видов: Sonchus arvensis, Cichorium intybus, Taraxacum officinalis.

Лох является эдификатором сообществ, произрастающих в степной зоне Алтайского края вокруг соленых озер. На берегу оз. Кучукское Благовещенского района обнаружена ассоциация вейниково-ситниковый лоховник. Лох узколистный имеет обилие cop, не смыкается кронами и не создает густой кустарниковой заросли. Присутствует разновозрастной подрост. В ассоциации выделяются два яруса: 1-й ярус — 70 см, образован генеративными частями

Calamagrostis. Второй ярус — 20-25 см, представлен солеустойчивыми видами: Juncus salsuginosus, Lotus sergievskае, Plantago salsa.

Вокруг оз. Щекулдук Кулундинского района был высажен лох узколистный. В настоящий момент вокруг озера сформировались моновидовые кустарниковые заросли. Описаны ассоциации полынно-типчаковых и подорожниково-типчаковых лоховников в окрестностях с. Новопетровка (Восточный берег оз. Щекулдук). Лох узколистный хорошо себя чувствует в этих сообществах, нет вымерзших ветвей, сомкнутость полога доходит до 70%. Местами лох имеет жизненную форму — многоствольное дерево, до 4,5 м высотой. Для фитоценозов, расположенных в окрестностях села, характерна пастбищная дигрессия. Проективное покрытие травостоя составляет 35-40%. Травостой 2-ярусный: 1-й ярус — 25-30 см высотой представлен Festuca valesiaca, Elytrigia repens, Poa angustifolia, Achillea nobilis. Второй ярус — 5-10 см, образован: Artemisia frigida (обилие cop), Astragalus testiculatus, Carex praecox, Thymus marshalianus и др. Над общим травостоем возвышаются кочки Leymus ramosus — 90 см. Его листья жесткие и не уничтожаются скотом.

Выводы

Таким образом, в степной части края ло-ховники становятся одним из средообразующих сообществ, образуя новые фитоценозы. Виды р. Elaeagnus являются засухоустойчивыми гликогалофитами и имеют высокое осмотическое давление, обусловленное наличием в клетке растворимых сахаров, что позволяет им занимать прочные позиции на засушливых и засоленных территориях, что и происходит в Алтайском крае.

В ходе работы было представлено шесть сообществ с участием Elaeagnus angustifolia L., в пяти из которых лох является доминантом. Встречаемость р. Elaeagnus увеличивается по мере продвижения в западном направлении к степной зоне края. Необходимо дальнейшее изучение процесса натурализации лоха в естественную растительность Алтайского края с целью мониторинга и прогнозирования последствий его распространения.

Библиографический список

1. Little E.L. (1961) Sixty trees from foreign lands // USDA Forest Service Agriculture Handbook 212.

2. Stannard M., Ogle D., Holzworth L., Scianna J., Sunleaf E. (2002) History, biology, ecology, suppression and revegetation of Russian-olive sites (Elaeagnus angustifolia L.) // Technical Notes. Plant Materials. — № 47. — 14 p.

3. Klich M.G. (2000) Leaf variations in Elaeagnus angustifolia related to environmental

heterogeneity // Environmental and Experimental Botany. — 44(3). — P. 171-183.

4. Australian New Crops Web Site http://www.newcrops.uq.edu.au/listing/ species_pages_E/Elaeagnus_angustifolia.htm

5. Pearce C.M., Smith D.G. (2001) Plains cottonwood's last stand: can it survive invasion of Russian olive onto the Milk River, Montana floodplain? // Environ Manage. — Nov; 28(5) — P. 623-37.

6. Katz G.L., Friedman J.M., Beatty S.W. (2001) Effects of physical disturbance and gra-nivory on establishment of native and alien riparian trees in Colorado, U.S.A. // Diversity and Distributions. — 7(1-2). — P. 1-14.

7. Парамонов Е.Г., Менжулин И.Д., Ишутин Я.Н. Лесное хозяйство Алтая (по-

свящается лесоводам края). — Барнаул, 1997. — 372 с.

8. Лучник З.И. Интродукция деревьев и кустарников в Алтайском крае. — М.: Колос, 1970. — С. 438-441.

9. Кукис С.И. Защитное лесоразведение в Алтайском крае // Краеведческие записки. — Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1959. — Вып. 2. — С. 96-144.

10. Силантьева М.М. Конспект флоры Алтайского края. — Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2006. — 329 с.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований «Сообщества лоховников (р. Elaeagnus) как новый элемент растительного покрова Кулун-динской степи», проект № 12-04-31161.

УДК 635.032.034_ 635.037 А.Н. Цепляев

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РОСТ КИЗИЛЬНИКА БЛЕСТЯЩЕГО (COTONEASTER LUCIDUS) ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПО СИСТЕМЕ РОТ-1Ы-РОТ

Ключевые слова: кизильник блестящий, POT-IN-POT, контейнеры, субстрат, прирост в высоту, посадочный материал, высокая температура, питомник.

В последнее время в нашей стране и за рубежом особую актуальность приобретает выращивание в питомниках посадочного материала древесно-кустарниковых пород в пластиковых контейнерах различного объема. Данная технология начала применяться во многих странах мира в 60-х годах прошлого века [1]. С тех пор происходит постоянное совершенствование данного метода [2]. Контейнерное производство имеет ряд преимуществ по сравнению с грунтовым. К ним можно отнести: быстрый рост посадочного материала, более рациональное использование площади, использование комплексной механизации, более экономный расход воды и удобрений, уменьшение трудозатрат на уходах, увеличение периода реализации, удобство при транспортировке на дальние расстояния, сохранность корневой системы при пересадке [3-5].

Имеется также ряд недостатков, к которым можно отнести: высокие затраты на первоначальное оборудование площадок (ирригационные сооружения, шпалеры,

притеночные конструкции), резкие колебания температуры особенно в бесснежные зимы с экстремально низкими температу-

рами, что требует укрытия контейнерных растений, интенсивное испарение влаги из субстрата, вызванное перегревом контейнера.

Ряд авторов рассматривают изменения температуры как фактор, наиболее существенно отражающийся на жизнедеятельности растений. Высокая температура является основным лимитирующим фактором, влияющим на интенсивность жизненных процессов в растении [6-10].

Специфику выращивания контейнерных растений определяет ограничение жизненного пространства корневой системы. В отличие от естественных условий в горшках появляется большее количество плоскостей взаимодействия (грани контейнера) с внешней средой, в связи с чем увеличивается интенсивность влияния последней на корнеобитаемую среду. Корневая система контейнерных растений испытывает существенно большие нагрузки по сравнению с корневой системой растений, находящихся в полевых условиях, что приводит к увеличению риска полной или частичной потери жизнеспособности и, соответственно, к снижению декоративных свойств посадочного материала, выращенного в контейнерах [10-12].

Рост корня у многих древесных пород останавливается при температурах, превышающих 39°С [5]. У различных видов расте-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.