Влияние рельефа на возрастную структуру популяций клена остролистного в лесах Саратовского правобережья Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Высоцкий Г.Н. Ергеня. Культурио-фитологический очерк//Тр. Бюро но прикладной ботанике. П., 1915. Т.8. № 10. С.1113 - 1443.

Исмагилоп М.И. Суслики II Млекопитающие Казахстана. Алма-Ата. 1969. Т.1.Ч.1.С. 31 -231.

Маевский 11.Ф. Флора средней полосы европейской части СССР. Л., 1964

880 с.

Мокеева Т.М., Схолль Е.Д. Особенности питания малого суслика на Украине и в Западном Казахстане // Тр. ВИЗР. М.,1958. Вып.12. С. 51 - 73.

Никитина П.А. Особенности экологии малого и желтого сусликов и их эпидемиологическое значение в пустынях Центрального Казахстана: Лвтореф. дис. ... канд биол. паук. М., 1952. 17 с.

Схолль Гг.Д. Особенности биологии малого суслика п условиях интенсивного земледелия Левобережной Украины: Лвтореф. дис. ... канд. биол. наук. Л., 1956. 18 с.

Фенюк К.К. Влияние хозяйственной деятельности человека на численность сусликов Н Вести. микробиол. эпидем. и паразитол. Саратов, 1937. Т. 16. Вып. 1. С. 243 -254.

Формозов А.Н., Воронов А.Т. Деятельность грызунов на пастбищах и сенокосных угодьях Западного Казахстана и се практическое значение II Ученые записки МГУ. М., 1939. Зоология. Вып. 20. С. 3 - 122.

Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб, 1995. 992 с.

УДК 630.6

ВЛИЯ1ШЕ РЕЛЬВФА НА ВОЗРАСТНУЮ СТРУКТУРУ ПОПУЛЯЦИЙ КЛЕНА ОСТРОЛИСТНОI О В ЛЕСАХ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

К. Г. Гршценко

Саратовский государственный университет им.Н. Г. Чернышевского, г. Саратов

Весь лесной фонд Саратовской области относится к лесам I группы. Основной лесообразующей породой является дуб, однако, на сегодняшний день в лесах области наблюдаются три негативных тенденции - старение лесов, уменьшение площади дубрав и ухудшение состояния насаждений (Доронин, Доронин, 2002). Считается, что эти явления вызваны рядом причин, важнейшая из которых - неправильное ведение лесного хозяйства. Применяемая система рубок нарушила естественное разнообразие структуры лесных фитоценозов, являющееся необходимым условием нормального функционирования лесных сообществ (Коротков, 1991). Это привело к формированию монодоминантных однопозрастных насаждений, большинство из которых вследствие старения не плодоносят и не способны возобновляться порослью. С 1961 по 2000 г. плошадь дубрав на территории области сократилась на 24 тыс. га. Наблюдается также значительное ухудшение показателей состояния насаждений.

Вырубка спелых и перестойных дубрав при отсутствии естественного (семенного и порослевого) возобновления приводит к смене дуба другими

породами. Спутниками дуба на протяжении всего ареала являются клеи остролистный и липа сердцелистная. Показано, что в лесах области у липы и клена с возрастом увеличивается участие в составе насаждений. Так, участие клена остролистного с возрастом увеличивается до 20 раз, хотя фитоценотическая роль в сообществе обычно меньше, чем у липы (Козаченко, 2002).

Таким образом, изучение процессов сукцессионной смены дуба его спутниками в различных типах лесорастительных условий и исследование производных типов леса Саратовской области при имеющейся тенденции к деградации дубрав является актуальным.

Данное исследование проводилось в Хвалынском национальном парке и лесопарке «Кумысная поляна» в 2005 г. Были выбраны шесть сообществ с доминированием клена остролистного и наличием в составе дуба и липы. Два из них располагались на теневых склонах, три - на световых и одно на плакоре. Растительный покров изучался по ярусам. В ярусе древостоя определялись видовой состав, обилие видов, проективное покрытие крон, высота и диаметр деревьев, а также их возрастное (Уранов, 1075) и жизненное состояния (Алексеев, 1989). В подросте изучались видовой состав и обилие видов, высота, возрастное и жизненное состояния растений. Помимо этих показателей, выявлялись видовой состав, обилие и средняя высота подлеска, а также видовой состав, высота и проективное покрытие фавостоя. Обработка данных проводилась с применением методов описательной статистики и кластерного анализа с помощью пакета программ 8ТАТ18Т1СА 6.0.

Средние значения основных параметров исследованных сообществ представлены в таблице.

Значения основных параметров изученных фитоценозов

I (арамстры х±Ях Нт

Обилие древостоя, экз./га 1258.00±155,00 833,00 1900,00

Высота древостоя, м 11.08±0,54 9,80-13,10

Сумма сечений стволов, м'/га 22,80±4,41 7,80 - 34,40

Проективное покрытие крон, % 52,60±6,00 41,70-82.00

Доля клена в древостое, % 73,83±3,78 59,00 - 84,00

Доля дуба в древостое, % 13,33±3,61 1,00-24,00

Доля липы в древостое. % 8,67*3,54 3.00 - 25,00

Доля здоровых деревьев, % 46,67±3,10 35,00-56,00

Обилие крупного подроста, экз./га 1502,001750.00 210.00-5230,00

Обилие мелкого подроста. экз./га 359,00±!45,00 25,00- 1045.00

Доля клена в подросте, % 94,00±3,23 80,00-100.00

Доля липы в подрос те, % 5,33±2,68 0,00-16,00

Доля здоровых экземпляров в подросте. % 17,33±5,23 0,00 - 33,00

Обилие подлеска, тыс. экз./га 25,97±42.68 14,38-42,55

1 [росктивное покрытие травостоя, % 42,6±7,03 16,00-60,00

Во всех изученных фитоценозах в составе древостоя и подроста доминирует клен, относящийся к видам R-стратегии. Доминирование клена как эксплерентного вида само по себе является признаком нарушенности фитоценоза (Оценка.... 2000).

Но результатам кластеризации пробные площади (ПП) разделились па две группы (рис. 1). В первый кластер вошли ПГ1 1 и 3, расположенные на теневых склонах. Они отличаются меньшей долей клена в составе древостоя и подроста. IIa ГГП I значительное участие в составе древостоя принимала липа (25%), а на ГШ 3 - дуб (24%). Для этих же участков характерны более высокие показатели высоты древостоя и суммы сечений стволов. Во второй кластер вошли Г1П, расположенные на световых склонах и на нлакоре. Он разделяется на две группы, но это разделение вызвано отсутствием в составе древостоя ГШ 5 и 2 примеси вяза шершавого. Других статистически значимых различий между группами в пределах кластера не выявлено.

UCOOl-.-.-.-1-.-г--

tooon

К.'Х" УЮО

I

Jj

2000

с_б с_л с_!» ез с_г

ппоцмдки

Рисунок ]. Кластерное распределение фитоценозов на основании параметров описания

Анализируя возрастную структуру популяций деревьев исследованных сообществ, есть основание утверждать, что популяции дуба на всех участках характеризуются рефессивными онтоспекчрами, так как они представлены только растениями зрелого и старого генеративных состояний, причем жизненное состояние (ЖС) особей характеризуется как ослабленное или сильно ослабленное. Таким образом, популяции дуба фактически распадаются.

Спектры популяций липы большей частью относятся к категории фрагментарных. Эти популяции представлены небольшим числом растений отдельных возрастных групп, чаще всего ниргинильного или генеративного состояния. Возобновление липы затруднено - доля ювенильных и нмматурных особей низка. ЖС большинства особей оценивается как ослабленное. Неполночленносгь состава возрастных спектров дуба и липы может считаться признаком неустойчивого состояния фитоценоза (Оценка..., 2000).

В отличие от предыдущих видов, возрастные спектры клена можно считать полночленными (рис. 2). Соотношения возрастных групп в каждой популяции различаются, но ни в одной из них не представлены старые генеративные растения. Все популяции также объединяет незначительное количество растений зрелого генеративного состояния, что, возможно, свидетельствует о небольшом возрасте популяций.

Но результатам кластерного анализа возрастных групп клена ПИ 1 и 3 объединяются в один кластер (рис. 3). Спектры клена на этих участках отличаются высоким обилием всходов (35,2 - 39,9 тыс. экз./га). П.П 1 отличается большим обилием ювенильных растений и меньшим обилием нмматурных и виргинильных растений по сравнению с ПП 3. Генеративные растения также представлены на ПП I в меньшем количестве, чем на ПП 3. Различия в составе онтоспектров популяций клена в этом кластере могут быть связаны с различием видовою состава деревьев - на ПП I в значительном количестве представлена липа, а на ПП 3 - дуб, который характеризуется меньшим затеняющим действием. Показано, что затенение на ранних этапах онтогенеза вызывает у клена снижение метаболизма и задержку развития (Евстигнеев, 1988).

Второй кластер представлен ПП, расположенными на световых склонах. Состав спектров популяций клена на них сильно варьирует, но они отличаются от популяций первого кластера меньшим обилием всходов клена и ювенильных растений, что согласуется с данными М.А. Ревякина (2003).

Межкластерное положение занимает ПГ1 2, расположенная на плакорном участке. Популяция клена здесь отличается значительной плотностью всходов (17,2 тыс. экз./га) и ювенильных (12,7 тыс. экз./га) растений, а также очень большим по сравнению с остальными популяциями количеством иммагурных растений (13,1 тыс. экз./га). Для объяснения этого явления необходимы дальнейшие исследования.

mmiua/ífc-rf 1

площадка 2

ПП01ЛЙДКЙ j

IIJICHildJUKU 4

ц í-i

1 ш

V, >г-

й 1

-î

1 IT.

S I

■í 1

1

Ж.

í*:

UOjpeCTKl.l«1 фуппи

аоэрзстпыс групп t.:

ПГ!ОШЗДК5 5

площадка 6

Ü

j

f

■

»i :

1

SI

RPÜ 35

é

вМРДОИЫе (РуППи

ИМрМШЬИ Tiynni.l

Рисунок 2 Возрастные спектры популяций клена в изученных фитоцепочах

УОО

воо 100 «0<1

!5М I ш

500 пя

10О

о

Рисунок 3 Кластерное распределение популяций клена на основании возрастных спектров

Выводы

1. Сообщества теневых склонов отличаются от сообществ световых склонов меньшей долей клена остролистного в составе древостоя и подроста, большей высотой древостоя и суммой сечений стволов.

2. Исследованные сообщества являются нарушенными и неустойчивыми, поскольку в их составе преобладает клен остролистный — вид Я-стратегии, и возрастные спектры липы и дуба фрагментарны.

3. Возрастные спектры популяций клена в фитоценозах теневых склонов отличаются более значительной плотностью всходов, ювенильных, имматурных и вир! инильных растений по сравнению с популяциями клена на световых склонах, то есть возобновление клена на теневых склонах происходит более активно.

Литература

Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51 - 71.

Доронин К. М., Доронин М. С. Лесной фонд Саратовской области на рубеже веков // Лесное хозяйство Поволжья. Саратов, 2002. Вып. 5. С. 6 - 14.

Евстигнеев О.И. Особенности развития широколиственных деревьев под пологом леса при различной освещенности // Бот. журн. 1988. Т. 73. № 12. С. 1730 —1736.

Козаченко М.А. Особенности формирования производных дубовых древостоев после лесовосстановительных рубок в учебно-опытном лесном хозяйстве «Вязовское» // Лесное хозяйство Поволжья. Саратов, 2002. Вып. 5. С. 77 - 82.

Коротков В.Н. Новая парадигма в лесной экологии // Биол. науки. 1991. Вып. 8. С. 7 - 24.

плошалин

Оценка и сохранение биоразнообраэия лесного покрова в заповедниках Европейской России. - М.: Научный мир, 2000. 185 с.

Рсвякин М.А. Современное состояние и принципы формирования нротивоэрозионных дубовых лесов южной части Приволжской возвышенности. Лвтореф. дис. ... канд. биол. наук. Саратов, 2003. 18 с.

Уранов A.A. Возрастной спектр фигоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Виол. науки. 1975. № 2. С. 7 31.