ТЕМПЫ СЕМЕННОГО И ПОРОСЛЕВОГО ПРИРОСТА ВИДА CARPINUS ORIENTALIS MILL. НА ВЫРУБКАХ ГУГАРКСКОГО ЛЕСНОГО СООБЩЕСТВА Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

BIOLOGICAL SCIENCES

ТЕМПЫ СЕМЕННОГО И ПОРОСЛЕВОГО ПРИРОСТА ВИДА CARPINUS ORIENTALIS MILL. НА ВЫРУБКАХ ГУГАРКСКОГО ЛЕСНОГО СООБЩЕСТВА

Варданян З.С.

доктор биологических наук, профессор кафедры химии и биологии, Ванадзорский государственный

университет, Армения, г. Ванадзор Байрамян Л.Е.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры химии и биологии, Ванадзорский государственный университет, Армения, г. Ванадзор

Саакян Г.Р.

кандидат биологических наук, доцент кафедры химии и биологии, Ванадзорский государственный университет, Армения, г. Ванадзор

Мхитарян А.К.

кандидат биологических наук, преподаватель кафедры химии и биологии, Ванадзорский государственный университет, Армения, г. Ванадзор

STUMP-SPROUT GROWTH RATES OF CARPINUS ORIENTALIS MILL. SPECIES IN CUTTING PLOTS IN GUGARK FOREST PHYTOCENOSIS

Vardanyan Z.

Doctor of Biological Sciences, Professor, Associate Professor of the Department of Chemistry and Biology,

Vanadzor State University, Armenia, Vanadzor

Bairamyan L.

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Chemistry and Biology,

Vanadzor State University, Armenia, Vanadzor

Sahakyan G.

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Chemistry and Biology, Vanadzor State University, Armenia, Vanadzor

Mkhitaryan H.

Candidate of Biological Sciences, Lecturer of the Department of Chemistry and Biology, Vanadzor State University, Armenia, Vanadzor

АННОТАЦИЯ

Наиболее опасным антропогенным фактором для биоразнообразия являются непланированные массовые вырубки деревьев, которые представляют серьезные проблемы в деле охраны природы в Гугаркском регионе Лорийского марза Армении. С этой точки зрения актуальны исследования естественного прироста некоторых видов растений. Природно-климатические условия Гугаркского региона благоприятны для роста и развития растений Carpinus orientalis Mill. (граб восточный). Carpinus orientalis Mill. (граб восточный) хорошо восстанавливается как семенным, так и вегетативным способами. Поросль образуется из спящих почек. Нами исследованы два участка в окрестностях города Ванадзор, где ранее, до вырубок был смешанный лес с доминированием Fagus orientalis Lipsky и Carpinus orientalis Mill. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что растения вида Carpinus orientalis Mill. дают интенсивный естественный семенной и порослевый прирост во всех сообществах.

ABSTRACT

The most dangerous anthropogenic factor for biodiversity is the unplanned massive felling of trees, which cause serious problems for the protection of nature in Gugark region of Lori province, Armenia. From this point of view studies of the natural growth of some plant species are relevant. Natural and climatic conditions of Gugark region are favorable for the growth and development of plants Carpinus orientalis Mill. (oriental hornbeam). Carpinus orientalis Mill. (oriental hornbeam) recovers well both by seed and vegetative methods. Stump-sprout are formed from dormant buds. We studied two sites in the environs of the city of Vanadzor, where previously, before felling, there was a mixed forest dominated by Fagus orientalis Lipsky and Carpinus orientalis Mill. The carried out researches allow us to conclude that the plants of the species Carpinus orientalis Mill. give intensive natural seed and stump-sprout growth in all phytocenosis.

Ключевые слова: рубка леса, естественный прирост, вегетативное размножение, древесно-кустар-никовая растительность, сукцессия, лесовосстановление.

Keywords: deforestation, natural growth, vegetative reproduction, tree and shrub vegetation, succession, reforestation.

Введение

Наиболее опасным антропогенным фактором для биоразнообразия являются непланированные массовые вырубки деревьев, которые представляют серьезные проблемы в деле охраны природы в Гугаркском регионе Лорийского марза Армении. Непланированные массовые вырубки деревьев проводились в 90-ых гг. 20 века в связи с энергетическим кризисом. С этой точки зрения актуальны исследования естественного прироста некоторых видов растений.

Большой вклад в исследовании древесной растительности Армении внесли А.Л. Тахтаджян [18, 19], Г.Д. Ярошенко [20], Л.Б. Махатадзе [15], А.С.Гроссгейм [13], А.Л. Магакян [14], Ж.А. Варданян [3, 10], З.С. Варданян [11, 12], А.Г.Кули-джанян [5] и другие. Монография Л.Б. Махатадзе является большим вкладом в исследовании дубовых и дубово-грабовых лесных сообществ [15].

В двутомнике Л.В. Арутюняна ''Дендрофлора Армении'' содержательно описана древесно-ку-старниковая растительность Армении [3]. Описанию дендрофлоры Армении посвящена монография Ж.А. Варданяна "Деревья и кустарники Армении в природе и в условиях интродукции'' [10].

Сукцессионным процессам в лесах Лорийского марза посвящены труды P.A. Едояна, З.С.

Варданян [4,11,12], Г.Р.Саакян [9], Г.А. Кули-джаняна [6], А.К. Мхитарян [8], в которых проанализированы темпы и особенности прироста основных лесообразующих пород, таких как: Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey.ex Hohen, Fagus orientalis Lipsky, Carpinus orientalis Mill., а так же особенности процесса смены дуба и бука грабом.

Материалы и методы

Природно-климатические условия Гугарк-ского региона благоприятны для роста и развития растений Carpinus orientalis Mill. (граб восточный) [1, 7]. Однако, малочислены научные исследования, направленные на изучение вопросов естественного прироста и изменения границ ареала представителей рода Carpinus L. [4,11]. С этой позиции, исследуемая тема актуальна, безотлагательна и имеет научное значение для управления процессом восстановления леса.

Целью работы является исследование показателей естественного прироста особей вида Carpinus orientalis Mill. на вырубках лесного сообщества Гугаркского региона (рис. 1).

Объектом исследования выбраны деревья граба восточного в лесном сообществе Гугаркского региона. Исследованы особенности семенного и вегетативного прироста этих растений.

Рисунок1. Вырубленный грабинник, Ванадзор, октябрь 2019г.

Впервые, за последнее десятилетие в Гугаркском регионе Лорийского марза исследованы особенности естественного прироста особей исследуемого вида.

Изучение растительных сообществ проводились полустационарным, стационарным методами в смешанном древостое, где встречаются растения вида Carpinus orientalis Mill. (граб восточный). Оценка естественного прироста проводилась на

двух опытных площадках площадью 400м2. Отбор опытных площадок сделан в соответствии с геоботаническими методами [16,17]. На опытных площадках исследован видовой состав фитоценоза, плотность и ареал распространения растений.

Carpinus orientalis Mill. (граб восточный) хорошо восстанавливается как семенным, так и вегетативным способами [2,11]. Поросль образуется из спящих почек (рис.2).

Рисунок 2. Прирост особи Carpinus orientalis Mill. из пенька 2019г.

Нами исследованы два участка в окрестностях города Ванадзор, где ранее, до вырубок был смешанный лес с доминированием Fagus orientalis Lipsky и Carpinus orientalis Mill.

Результатаы приведены в таблицах 1 и 2. Опытная площадка №1. Название участка ''Лес у памятника ''

Площадь участка 400м2 Высота над у.м. 1400м Угол наклона -250 Экспозиция - северная Почва.- чернозем средней мощности Предшествующий состав леса: 4 бука, 2 граба, 2 березы, 2 дуба.

Таблица 1

Показатели семенного и порослевого прироста на опытной площадке №1_

вид Высота семенных побегов(м) Высота порослевых побе-гов(м)

>0.5 >1 >2 >3 >4 >5 все го >1 >3 >5 всего

Fagus orientalis Lipsky 4 3 2 2 - - 11 - - - -

Carpinus orientalis Mill. 7 5 3 2 - - 17 2 3 - 5

Quercus macranthera Fisch. & C.A.Mey. ex Hohen 4 3 2 - - - 9 8 2 - 10

Betula litwinowii Doluch 3 2 - - - - 5 4 3 1 8

Всего на 0.04 га 18 13 7 4 42 14 8 1 23

Всего на 1га 450 325 175 100 1050 350 200 25 575

Из таблицы видно, что в смешанном лесу с доминированием Fagus orientalis Lipsky происходит процесс видового замещения в пользу Carpinus orientalis Mill.. При семенном приросте, в сравнении с Fagus orientalis Lipsky преобладают особи видов Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen и Betula litwinowii Doluch. Из результатов таблицы видно, что особи семенного прироста граба восточного преобладают над особями дуба восточного в 1.88 раз, березы Литвинова в 3.4 и над приростом

бука восточного в 1.54 раза. 26.1% особей семенного происхождения составляют побеги бука восточного, 40.47% растения граба восточного, 21.4% дуба восточного и 11.09% растения березы Литвинова.

Показатели темпов порослевого прироста следующие: количество порослевых побегов у граба восточного составляют 21.73% от общего количества побегов, побеги дуба восточного составляют 43.4%, березы Литвинова - 34.7%. На этом участке леса у бука восточного порослевого прироста не

наблюдается. Полученные результаты закономерны и известны в научной литературе. Для сохранения вида Fagus orientalis Lipsky необходимы соответствующие мероприятия: оградить популяцию Fagus orientalis Lipsky, создать банк семян, проводить санитарные и уходовые мероприятия.

Опытная площадка №2.

Название участка ''над Пеньками ''

Площадь участка 400м2 Высота над у.м. 1450м Угол наклона-200 Экспозиция - северная Почва - чернозем

Предшествующий состав леса: 6 грабов, 2 дуба, 2 боярышника

Таблица 2

Показатели семенного и порослевого прироста на опытной площадке №2

вид Высота семенных побегов(м) Высота порослевых побе-гов(м)

>0.5 >1 >2 >3 >4 >5 всего >1 >3 >5 всего

Quercus macranthera Fisch C.A.Mey. ex Hohen 5 4 3 1 - - 13 3 2 - 5

Crataegus laevigata (Poir.) 4 3 2 2 - - 11 2 1 - 3

Carpinus orientalis Mill. 16 12 8 6 - - 42 14 9 6 29

Всего на 0.04 га 25 19 13 9 - - 66 19 12 6 37

Всего на 1га 625 475 325 225 1650 475 300 150 925

Из таблицы видно, что на 2-ой опытной площадке порослевый прирост Carpinus orientalis Mill. преобладает над порослевым приростом Crataegus laevigata (Poir.) и Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen. соответственно в 9.6 и 5.8 раза. Из данных прироста видно, что семенной прирост Carpinus orientalis Mill. преобладает над семенным приростом Crataegus laevigat a(Poir.) в 3.8 и семенным приростом Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen в 3.23 раза. Доля семенных особей Carpinus orientalis Mill. составляет 63.63%, семенные побеги Quercus macranthera Fisch &

Crataegus laevigata(Poir.) приходится 16.66% побегов. При порослевом приросте показатели следующие: количество порослевых побегов Carpinus orientalis Mill. составляет 78.3% от общего числа порослевых побегов, у Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen 13.5% и порослевые побеги Crataegus laevigata (Poir.) составляют 8.1%

На двух опытных площадках проведено сравнение темпов естественного семенного и порослевого восстановления видов Carpinus orientalis Mill. и Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen.(трафик 1).

C.A.Mey. ex Hohen. составляют 19.69% и на долю

90 80 70 g 60 s 50 « 40 ° 30 20 10 0

I

çu .о X X

си %

си и

çu

■О

m

си

55

о

CL О

1-ая опытная площадка

ш

■О

н н

си %

си и

2-ая опытная площадка

дуб восточный

1-ая опытная площадка

2-ая опытная площадка

граб восточный

дуб восточный 1-ая опытная площадка семенные дуб восточный 1-ая опытная площадка порослевые дуб восточный 2-ая опытная площадка семенные дуб восточный 2-ая опытная площадка порослевые I граб восточный 1-ая опытная площадка семенные

граб восточный 1-ая опытная площадка порослевые

График 1. Сравнение темпов естественного семенного и порослевого восстановления видов Carpinus orientalis Mill. и Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen.

Из графика 1 видно, что на второй опытной площадке микроклиматические условия для семенного и порослевого восстановления Carpinus orientalis Mill. более благоприятны, чем для Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen. На второй площадке количество семенных особей Carpinus orientalis Mill. больше, чем на первой площадке в 1.57 раза, а количество порослевых особей в 3.6 раза.

На первой опытной площадке микроклиматические условия более благоприятны для восстановления порослевых особей Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen. Так, на первой опытной площадке количество побегов семенного происхождения дуба восточного преобладает над семенными побегами 2-ой площадки в 1.08 и количество побегов порослевого происхождения над порослевыми побегами в 3.21 раза.

Поросль граба хорошо развивается на вырубках. Особенно устойчивая и жизнеспособная поросль бывает на пеньках зимних и весенних вырубок деревьев. Ветви успевают покрыться древесиной до первых зимних заморозков и становятся устойчивыми в зимний период. В период весенне-летних рубок деревьев, выросшая в течение лета на пеньках поросль не успевает покрыться древесиной, поэтому ветви повреждаются при первых заморозках. Кроме этого, недостаток влаги в летний период отрицательно влияет на интенсивность роста ветвей.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что

- растения вида Carpinus orientalis Mill. дают интенсивный естественный семенной и порослевый прирост во всех сообществах.

- на второй опытной площадке микроклиматические условия благоприятны для развития растений граба восточного и для их семенного и порослевого восстановления.

- для порослевого восстановления Quercus macranthera Fisch & C.A.Mey. ex Hohen. более благоприятны микроклиматические условия опытной площадки №1.

Таким образом, на опытной площадке №1 количество семенных побегов дуба восточного превосходит по количеству семенных побегов дуба восточного 2-ой опытной площадки в 1.08, а количество порослевых побегов в 3.21 раза.

Литература

1. План управления лесом Гугаркского лесного хозяйства 2008г.(на арм. яз.)

2. Арутюнян Л.В., Арутюнян С.Л. Дендро-флора Армении тт.1-2 Ереван Луйс, 1986г. стр 462, 200-204 стр (на арм. яз.)

3. Варданян Ж.А. Дендрология Е, 2005г. стр. 370, 158-160, 119, 121-123

4. Едоян Р.А., Варданян З.С. Особенности естественного восстановления некоторых видов

древесных растений на вырубках Гугаркского лесного хозяйства. Агронаука, Е.№1-2, стр.19-23, 2004 г. (на арм. яз.)

5. Кулиджанян А.Г. Дендроразнообразие северно-восточной Армении и динамика изменения биомассы наиболее ценных видов. Автореферат на соискание ученой степени доктора наук Е., 2010г., стр.50. (на арм. яз.)

6. Кулиджанян Г.А. Особенности семенного восстановления в древостоях массовой вырубки бука восточного /Биологический журнал Армении/ 2(63), Е. 2011г, стр. 48-51. (на арм. яз.)

7. Манасян М.Г., Григорян А.Т., Егьян Г.Б. Природа, население, экономика Лорийского марза, изд-во ЕрГУ, 2003г. стр 206; 15-25 стр (на арм. яз.)

8. Мхитарян А.К. Общая характеристика реликтовой дендрофлоры субальпийского пояса Ло-рийского марза, Научный справочник "Банбер" ВГУ т. Б, Ереван, 2016г. стр.87-92. (на арм. яз.)

9. Саакян Г.Р. Особенности развития субальпийского высокотравья Армении ''Наука и техника '', 2004г, № 5, стр. 27-29(на арм. яз.)

10. Варданян Ж.А. Деревья и кустарники Армении в природе и культуре, Ереван, 2003г., стр.367(на арм. яз.)

11. Варданян З.С. О семенном способе возобновления граба на вырубленных лесах Лорийского марза Армении, Вестник. МАНЭБ, том 11, № 8, вып. 2, 2006, Санкт-Петербург, стр. 82-85

12. Варданян З.С. Экологическая оценка антропогенного воздействия на леса города Спитака Лорийской области Армении, Материалы 13 -ого межд. симпозиума г. Алушта, Симферополь, 2004г., стр. 156-158

13. Гроссгейм А.А. Растительный покров Ков-каза. М., Изд-во Моск. о-ва испытателей природы, 1948, с. 267, Библиография: стр. 207-265 (1878 назв.)

14. Магакьян А.К. Растительность Армянской ССР. М-Л, 1941г. (АН СССР. Арм. филлиала. АН СССР. Ботан ин-т), стр. 276

15. Махатадзе Л.Б. Леса северной Армении. Типы лесов, естественное возобновление, хозяйственные мероприятия. Труды Кироваканской лесной опытной станции, 1941, вып. 1, стр. 107-191

16.Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М., 1961, стр 144

17. Сукачев В.Н., Дылис Н.В. Основы лесной биогеоценологии М., 1964, стр.574

18. Тахтаджян А.Л. К истории развития растительности Армении. Труды Ботан. ин-та АН Арм. ССР, 1946, т. 4, стр. 51-107

19. Федоров А.А., Тахтаджян А.Л. Жизнь растений, том 5 часть 1 Цветковые растения, Москва, 1974-1982, стр. 183-185

20. Ярошенко Г.Д. Лесная растительность нижней горной зоны Северной Армении Изд.АН Арм. ССР, 1950, стр.549-563.