CC BY
23
-Ф-
УДК 577.4:711.523(477.75)
DOI: 10.24411/1728-323X-2018-12052
СТРАТЕГИЯ ЖИЗНИ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ВИРГИНИЛЬНОГО ВОЗРАСТНОГО ПЕРИОДА ЖИЗНИ
О. М. Бедарева, д-р биол. наук, доцент, зав. кафедрой, olgabedareva@mail.ru; М. А. Моржикова, аспирант, mariaornitoptera@rambler.ru; Е. Г. Кравцов, аспирант, Kravcov5@mail.ru;
ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет, mariaornitoptera@rambler.ru, г. Калининград, Россия
Большим разнообразием отличается состав пород ле-сокультурного ландшафта Калининградской области: в посадках можно встретить все виды древесных пород, слагающих естественные леса региона. Присутствуют как туземные виды, так и экзоты, чуждые местной флоре, особенно это характерно для парковых насаждений, ботанических садов, лесных массивов. Среди лесных культур Калининградской области первое место принадлежит сосне обыкновенной. На ее долю приходится примерно 2/ 3 объема всех работ, связанных с лесоразведением.
В статье приведены результаты изучения приживаемости сосны обыкновенной в контексте агроэкологичес-ких факторов и возрастных периодов. Осуществлен сравнительный анализ устойчивости растений по возрастным группам виргинильного периода (ювенильные, имматур-ные особи). Выявлены перспективы сохранения формирующего лесного массива с учетом возрастных тенденций и частичного антропогенного регулирования. Рассмотрена стратегия жизни фитоценотипа сосны обыкновенной виргинильного возрастного периода. Выявлены флористический, экобиоморфологический состав сегетальной флоры как отрицательного консорта в трансбиотических взаимодействиях экосистемы сосны обыкновенной.
The composition of the silvicultural landscapes of the Kaliningrad Region is widely diverse: in the plantings you can see all the tree species composing the natural forest. They include both native and exotic species, alien to the local flora, this is especially true for the park plantings, botanical gardens, woodlands. Among the silvicultural species of Russia the first place belongs to the Scots pine (Pinus sylvestris). It is used for planting in about two thirds of the activities related to the for-estation in the country.
This article describes the results of the study of the survival of Scots pine in the context of agro-ecological factors and age periods. The comparative analysis of plant resistance for the age groups in the virginile period (juvenile, immature individuals) was made. The prospects for the conservation of the forming woodland due to the age trends and partial anthropogenic regulation were identified. The life strategy of the phytocaenotype of the Scots pine in the virginile period was considered. The eco-biomorphological and floristic composition of the segetal flora as a negative consort in the trans-biotic interactions of the ecosystem of the Scots pine was identified.
Ключевые слова: лесные культуры, сосна обыкновенная, фитоценопопуляции, агроэкологические факторы, консорты, сегетальная флора.
Keywords: silviculture, the Scots pine (Pinus sylvestris L.), phytocaenopopulations, agroecological factors, consorts, segetal flora.
Введение. Ареал лесокультурных ландшафтов очень широк. Естественно, что меньше всего трудностей при их создании возникает в л есной зоне, обладающей оптимальными лесорастительными условиями для произрастания лесных культур. В д ругих природных зонах приживаемость и последующее развитие лесных культур во многом определяется выбором места, составом пород и способами посадки, агротехникой ухода за насаждениями. Последнее обстоятельство играет едва ли не решающее значение.
Создание лесных массивов в условиях городской среды приобретает особую актуальность, так как исследованиями доказано, что растения обогащают воздух кислородом, очищают от вредных примесей и пыли, благотворно влияют на температурный режим и влажность. Поэтому так необходимо, сохраняя в городе взрослые деревья, одновременно проводить в широких масштабах работы по увеличению площади молодых зеленых насаждений [1—3].
Цель статьи: выявить стратегию жизни ценопопуляций сосны обыкновенной виргинильного периода в условиях лесокультурного лесного массива.
Объект и методы. Объектом исследования послужила культура сосны обыкновенной. Территориально площадь исследования составляет 1,1 гектара и принадлежит МБУ «Городские леса», расположенному в пос. А. Космодемьянского.
Эколого-биологическая характеристика сосны обыкновенной. Систематическое положение: Отдел голосеменные — Pinophyta; Класс Хвойные — Pinopsida; Подкласс Хвойные — Pinidae; Порядок Сосновые — Pinales; Семейство Сосновые — Pinaceae; Род Сосна — Pinus L.; Вид — Pinus sylvestris L.
Pinus sylvestris L. — дерево высотой 20—40 м и диаметром ствола до 1 м. Светолюбива — облигатный гелиофит. К почвенному плодородию нетребовательна — олиготроф. К дыму и газу неустойчива. Морозостойка. Является основной лесообразующей породой.
Результаты и обсуждение. Одним из важнейших факторов, способствующих снижению приживаемости сосны обыкновенной, является присутствие сегетальной флоры. Следует применять агротехнические, биологические, фи-тоценотические методы контроля, при которых плотность популяции сорных растений поддерживается на уровне
52
№ 2, 2018
-Ф-
-Ф-
-Ф-
ниже порога вредоносности из-за интенсивного конкурентного подавления их эдификатором.
Агофитоценоз объекта: его биотическая часть представлена популяциями — эдификатора (Pinus sylvestris L.), сегетальной флоры, вредителей, представителей вирусной и микологической инфекций. Все обозначенные популяции трофически и топически связаны с эдификатором. Сосна выполняет функцию ядра консорции, с которым тесно связаны расположенные каждый на своем концентре положительные и отрицательные консорты [4].
Борьба с сорно-полевыми растениями эффективна, и результаты ее стабильны, если она базируется на знании их видового состава в каждом конкретном природно-хозяйственном регионе и агрофитоценозе. Одним из важнейших элементов флористического анализа является выделение таксонов различного ранга, что в целом позволит определить видовое разнообразие сегеталь-ной флоры, ее экобиоморфологический состав.
На прилегающей к исследуемому фитоценозу сосны обыкновенной территории выделены типичные для природных лесных фитоценозов Калининградской области древесные насаждения.
В результате проведенных исследований выявлен видовой состав сегетальной флоры экосистемы сосны обыкновенной, систематический анализ осуществлен с использованием филогене-
тической системы А. Л. Тахтаджяна (1980—1982) (табл. 1).
Что касается сегетальной травянистой флоры, можно сделать вывод об ее отрицательном как консорта (—) воздействии, так как в отдельных микроценозах и микрогруппировках по шкале Друде отмечалось обилие сор1 и сор2, что соответствует понятию много и очень много.
Одним из лимитирующих факторов, ограничивающим приживаемость саженцев деревьев и кустарников аборигенных видов и интродуцентов, являются экстремально суровые зимы. К таким в Калининградской области можно отнести зимы 1978/1979, температура опускалась ниже 30 °С, 2009/2010 и 2010/2011 гг. Максимально низкие температуры зим 2013/2014 составляли минус 18 °С и 2014/2015 минус 12 °С. Поскольку сосна фото-синтезирует при температуре минус 15 °С и обладает устойчивостью к заморозкам, вряд ли температура рассматриваемых зимних периодов выступает в качестве фактора ограничивающего приживаемость объекта.
Для озеленения г. Калининграда и области посадочный материал закупается в Польше и Германии, расположенных в 7—8 зонах зимостойкости, где отрицательный температурный максимум достигает —12 °С...—17 °С. Калининградская область расположена в 6 зоне устойчивости к морозам, поэтому целесообразно использовать
Таблица 1
Систематический анализ флоры пробной площади участка лесопосадок МБУ «Городские леса»
(пос. А. Космодемьянского) (фрагмент)
№ п/п Отдел Класс Подкласс Порядок Семейство Род Вид
1 2 3 4 5 6 7 8
Equisetophyta Equisetopsida Equisetalis Equisetaceae Equisetum E. sylvaticum L.
Gymnospermae (Pinophyta) Pinopsida Pinidae Pinales Pinaceae Picea Pinus Picea abies (L.) Karst. (P. excelsa Link)
Pinus sylvestris L.
Angiospermae (Magnoliophyta) Monocotyledones (Liliopsida) Liliidae Cyperales Cyperaceae Scirpus Scirpus sylvaticus L.
Poales Poaceae Agrostis Agrostis canina L.
Dactylis Dactylis glomerata L.
Festuca F. glauca
F. pratensis Huds.
Phragmites Phragmites communis Trin.
Poa P. pratensis L.
№ 2, 2018
53
-Ф-
-Ф-
-Ф-
Таблица 2
Приживаемость саженцев Pinus sylvestris L. в лесопосадках МБУ «Городские леса» (2013-2015 гг.)
Год обследования Количество саженцев, шт. Выпало саженцев, шт. Выпало саженцев, %
2013 2014 2015 Год под посад 2500 2325 2241 ки саженцев 20 72 15 8 13 2,8 0,6 0,3
2014 2015 Год под посад 2325 2249 ки саженцев 20 76 7 14 3,2 0,3
Год под посадки саженцев 2015 2015 I 2241 I 81 I 3,1
2013-2015 2013-2015 (и 7066 тоговые данны 259 е) 10,36
саженцы, выращенные в питомниках нашей области.
Анализируя д анные, приведенные в таблице 2, и опираясь на нормативную документацию, можно сделать вывод о высокой приживаемости саженцев за 2013—2015 гг. За три года наблюдений всего выпало 259 саженцев. Максимальное количество выпавших особей приходится на первый год их посадки, очевидно, это связано с периодом реабилитации: прохождения экотопического и ценобиотического отборов. Приживаются особи конкурентоспособные и для которых данные экотопические условия оптимальны. Кроме того, в культурных моноценозах экологическая емкость экотопа намного выше, чем в природных. В последующие годы уже прижившиеся особи незначительно реагировали как на низкие температуры, так и на ценобиотические взаимодействия.
Каждая из возрастных групп обладает определенной стратегией жизни. В частности, для вир-гинильной группы характерно активное возобновление и способность задерживать интенсивность роста и развития с целью снижения конкуренции
с особями генеративной группы. В данном случае генеративная группа еще не сформировалась. При благоприятных условиях особи виргиниль-ной группы способны ускорять процессы роста и физиологической зрелости и переходить в генеративную группу [5].
Фитоценопопуляции особей одного возраста виргинильного периода обладают приспособительными свойствами и, в зависимости от внешних условий, способны изменять его продолжительность.
Выводы. Отмирание особей имматурного периода одной фитоценопопуляции при прочих равных условиях снижается с увеличением их возраста и формированием устойчивых систем надземных и подземных органов. В рассматриваемой ситуации соблюдаются морфометрические параметры вегетативных органов в соответствии с возрастными градациями.
— В культурных фитоценозах в силу присутствия некоторой гетерогенности местообитания, особи находятся в неравнозначных условиях. Различия длительности виргинильного периода особей одной фитоценопопуляции обусловлены неоднородностью микросреды экотопических и ценобиотических условий.
— Максимальное количество выпавших особей одной фитоценопопуляции одного возраста приходится на первый год их внедрения в фитоценоз. В дальнейшем фиксируется убывающий ряд элиминации экземпляров сосны обыкновенной, например 2013 — 72 особи, 2014 — 15 особей, 2015 — 8 особей.
— Выявлено 11 видов флоры (в том числе сегетальной), относящихся к 10 родам, 8 семействам, 8 порядкам, 6 подклассам, 2 классам и 2 отделам. Экобиоморфологический состав по классификации И. Г. Серебрякова представлен деревьями, кустарниками монокарпическими и поликарпическими травами. Снижение экологического порога вредоносности сегетальной флоры достигалось за счет агротехнических мероприятий.
Библиографический список
1. Краснощекова Н. С. Формирование природного каркаса в генеральных планах городов: Учебное пособие для вузов / Н. С. Краснощекова. — М.: «Архитектура-С», 2010. — 184 с.
2. David J. Nowak, Daniel E. Crane, Jack C. Stevens, Robert E. Hoehn, Jeffrey T. Walton, and Jerry Bond A Ground-Based Method of Assessing Urban Forest Structure and Ecosystem Services Arboriculture & Urban Forestry 2008. 34 (6): P. 347—358.
3. Концепция развития парков, парковых зон, скверов и бульваров Калининграда (2010—2018 гг.) // Администрация городского округа «город Калининград», комитет архитектуры и строительства, управление главного архитектора города. — Калининград, 2009. — 34 с.
4. Мурачева Л. С. Мониторинг лесопарковых экосистем на урбанизированных территориях Калининградской области / Л. С. Мурачева, О. М. Бедарева, В. К. Хлюстов. — Калининград: Изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2013. — 249 с.
5. Бедарева О. М. Оценка и оптимизация возрастного состава дендрофлоры ландшафтных парков / О. М. Бедарева, А. В. Матюха, Е. Г. Кравцов // Известия КГТУ. — 2017. — № 45. — С. 211—221.
54
№ 2, 2018
-ф-
-Ф-
re218.fm Page 55 Wednesday, July 4, 2018 9:27 AM
THE LIFE STRATEGY OF THE CAENOPOPULATIONS OF THE SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) IN THE VIRGINILE PERIOD
O. M. Bedareva, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Associate Professor, olgabedareva@mail.ru; M. A. Morzikova, Postgraduate student, mariaornitoptera@rambler.ru; E. G. Kravcov, Postgraduate student, Kravcov5@mail.ru.
Federal state budget educational institution of higher professional education "Kaliningrad State Technical University", Kaliningrad, Russia
1. Krasnoshchekova N. S. Formirovaniye prirodnogo karkasa v generalnykh planakh gorodov: Uchebnoye posobiye dlya VUZov / N. S. Krasnoshchekova. [Formation of a natural frame in the general plans of the cities: a textbook for higher schools / N. S. Krasnoshchekova]. Moscow, "Architecture-S", 2010. 184 p. [in Russian]
2. David J. Nowak, Daniel E. Crane, Jack C. Stevens, Robert E. Hoehn, Jeffrey T. Walton, and Jerry Bond. A Ground-Based Method of Assessing Urban Forest Structure and Ecosystem Services. Arboriculture & Urban Forestry. 2008. 34 (6): p. 347-358.
3. Kontseptsiya razvitiya parkov, parkovykh zon, skverov i bulvarov Kaliningrada (2010—2018 gg.) [The concept of development of parks, green areas, squares and avenues of Kaliningrad (2010—2018)] // City district administration "the city of Kaliningrad", the Committee of architecture and construction, the office of the chief architect of the city. Kaliningrad, 2009. 34 p. [in Russian]
4. Muracheva L. S. Monitoring lesoparkovykh ekosistem na urbanizirovannykh territoriyakh Kaliningradskoy oblasti / L. S. Muracheva, O. M. Bedareva, V. K. Khlyustov. [Monitoring of forest park ecosystems in urbanized territories of the Kaliningrad Region / L. S. Muracheva, O. M. Bedareva, V. K. Khlustov]. Kaliningrad: Publishing house FGBOU VPO "KSTU", 2013. 249 p. [in Russian]
5. Bedareva O. M. Otsenka i optimizatsiya vozrastnogo sostava dendroflory landshaftnykh parkov / O. M. Bedareva, A. V. Maty-ukha, Ye. G. Kravtsov [Estimation and optimization of the age structure of the dendroflora of landscape parks] // Izvestiya KGTU. 2017. No. 45. P. 211—221. [in Russian]
References
55
