CC BY
47
УДК 582.477+630*181.1+581.9(470.5)
ВОЗРАСТНОЙ СПЕКТР ФРАГМЕНТОВ ЦЕНОПОПУЛЯЦИИ ШРЕШ СОММ/Шв I. В ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЕ БАШКИРСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
А.П. Кожевников 1 2 Е.А. Тишкина '■ 2
1 Уральский государственный лесотехнический университет, Россия, 620032, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37 E-mail: [email protected]
2 Ботанический сад УрО РАН, Россия, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202 E-mail:[email protected]
Установлен возрастной спектр, тип и индекс возрастности фрагментов ценопопуляции Juniperus communis L. в переходной зоне Башкирского заповедника.
Ключевые слова: можжевельник обыкновенный, Juniperus communis L., возрастной спектр, фрагмент ценопопуляции, тип ценопопуляции, индекс возрастности.
Введение
Для результативной деятельности заповедников необходимы буферные и переходные зоны. Они служат сдерживанию процессов и явлений, негативно влияющих на растительность и животных охраняемой территории. Только незначительная часть видов способна в настоящее время к спонтанному развитию и устойчивому самоподдерживанию популяций [1]. Можжевельник обыкновенный на Южном Урале представлен локальными ценопопуляциями. Исследование их возрастного спектра позволяет оценить возможность адаптации изолированных группировок в различных экотопах без изменений в генофонде.
Можжевельник обыкновенный в районе исследования является соэдификатором сосновых фитоценозов. В настоящее время отсутствуют данные по онтогенетической структуре его ценопопуляций. Установление возрастного спектра ценопопуляции позволит оценить возможность устойчивого существования локальной ценопопуляции данного вида.
Объекты и методы исследования
Целью работы является изучение особенностей фрагментов ценопопуляции можжевельника обыкновенного и их возрастной структуры в различных местообитаниях. Нами исследованы три фрагмента ценопопуляции можжевельника обыкновенного в переходной зоне Башкирского заповедника в сосновых и вторичных березовых фитоценозах (окрестности поселка Верхний Авзян Белорецкого района Республики Башкортостан). Согласно ботаникогеографическому районированию данная территория отнесена к подзоне сосново-березовых лесов бореально-лесной зоны [2]. Для учета количества можжевельника заложены три временные пробные площади (ВПП) 50x60м с переводом учтенных единиц данного вида на 1 га. При характеристике местообитаний можжевельника определяли высоту над уровнем моря (м), тип леса (растительное сообщество), класс бонитета и полноту древостоя, сомкнутость древесного полога, тип и плотность фрагментов ценопопуляции (шт./га).
Онтогенетический состав фрагментов ценопопуляции вида охарактеризован нами на основе детального описания индивидуального развития особей можжевельника. При этом использованы классификация онтогенетических групп с выделением инвазионных и нормальных ценопопуляций по методике Т.А. Работнова [3] и классификация нормальных ценопопу-ляций по абсолютному максимуму ювенильных, имматурных, виргинильных, молодых генеративных, зрелых генеративных, старых генеративных, субсенильных групп. Для каждого фрагмента ценопопуляции были определены индексы возрастности [4].
Результаты и их обсуждение
Наибольшая плотность фрагмента ценопопуляции можжевельника обыкновенного установлена нами в сосняке ягодниковом (1083 шт./га), где биотипы данного вида находятся на начальной стадии внедрения в подлесок сосны обыкновенной (инвазионный тип фрагмента ценопопуляции) (табл.). В данном типе леса можжевельник обыкновенный находится под фи-тоценотической защитой соснового древостоя (полнота 0.5), обеспечивающего ему оптималь-
ный световой режим. Пастбище суходольное не является полночленным типом фрагмента це-нопопуляции из-за многократной антропогенной нагрузки.
Таблица
Характеристика фрагментов ценопопуляции можжевельника обыкновенного в лесных экосистемах переходной зоны Башкирского заповедника
№ ВПП Тип леса, растительное сообщество Высота над у.м, м Древостой Плотность фрагментов ценопопуляции, шт./га Тип фрагментов ценопопуляции Индекс возрастности фрагментов ценопопуляции
состав класс бонитета полнота сомкнутость древесного полога
1 Пастбище суходольное 504 - - - - 200 нормальная, неполночлен- ная 0.57
2 Березняк вей-никово-разнотравный 470 9Б1С IV 0,6 0,7 250 инвазионная 0.11
3 Сосняк ягодниковый 540 5С5Б III 0,4 0,5 1083 инвазионная 0.21
Рассчитанный индекс возрастности указывает, что фрагменты ценопопуляции можжевельника обыкновенного в сосняке ягодниковом и в березняке вейниково-разнотравном соответствуют инвазионному типу фрагмента ценопопуляции.
Построенный спектр возрастных состояний фрагментов ценопопуляций можжевельника обыкновенного по количественному соотношению особей разных возрастных онтогенетических групп и жизненности свидетельствует об устойчивом потоке поколений данного вида на пастбище суходольном (рис.). В подлеске березняка вейниково-разнотравного и на пастбище суходольном выделены особи двух периодов четырех и трех онтогенетических состояний, соответственно. В сосняке ягодниковом установлено два периода и пять возрастных онтогенетических состояний фрагмента ценопопуляции. Распределение количества особей различного возрастного состояния позволило рассчитать индекс возрастности ценопопуляции. Чем выше его значение, тем старее ценопопуляция [5]. Индекс возрастности составил на пастбище суходольном - 0.57 и тип фрагмента ценопопуляции - нормальный неполночленный.
Неполночленность фрагмента ценопопу-ляции связана с антропогенной нагрузкой (проселочная дорога к роднику). В березняке вейниково-разнотрав-ном индекс возрастно-сти составил 0.11, а в сосняке ягодниковом -0.21. В этих двух типах леса установлены инвазионные фрагменты ценопопуляции.
Рис. Возрастной спектр фрагментов ценопопу-ляции можжевельника обыкновенного в переходной зоне Башкирского заповедника
количество особей, шт.
ЕЭ - Березняк вейниково-разнотравный
□ - Пастбище суходольное
□ - Сосняк ягодниковый
зР Онтогенетические группы
Выводы
Временные изменения в ценопопуляциях приводят либо к завершению их развития и прекращению существования на данной территории, либо к их восстановлению после нарушения или освоения свободных субстратов. Такие сукцессионные ценопопуляции являются регрессивными и инвазионными. Инвазионные фрагменты ценопопуляции связаны в первую очередь с микроэволюцией, т. е. с изменением их генофонда и возможным образованием новых внутривидовых форм. Они находятся в стадии становления и, в зависимости от онтогенетического состава и численности особей, с одной стороны, и эколого-ценотических условий, с другой, имеют более или менее вероятные перспективы превращения в нормальные ценопопу-ляции, т. е. способные к длительному спонтанному самоподдержанию семенным и вегетативным путем.
Таким образом, установление возрастного спектра фрагментов ценопопуляции можжевельника обыкновенного в переходной зоне Башкирского заповедника в трех экотопах указывает на оптимальные условия существования данного вида на пастбище суходольном за счет наличия четырех онтогенетических состояний. В березняке вейниково-разнотравном и сосняке ягодниковом фрагменты ценопопуляции можжевельника обыкновенного находятся на начальной стадии поселения без зрелых генеративных онтогенетических групп. В данных типах леса можжевельнику потребуется длительное время для образования нормальных и полночленных фрагментов ценопопуляции.
1. Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность: в 2 кн. / Центр по проб. экологии и продуктивность лесов. Кн. 1; отв. ред. О.В. Смирнова. - М.: Наука, 2004. - 479 с.
2. Горчаковский П.Л., Шурова Е.А. Редкие и исчезающие растения Урала и Приуралья. -М.: Наука, 1982. - 208 с.
3. Работнов Т. А. Вопросы изучения состава популяций для целей фитоценологии // Проблемы ботаники. - 1950. - Вып.1. - С. 465-483.
4. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биол. науки. - 1975. - С.7-33.
5. Популяционная экология растений / Л.А. Жукова, О.П. Ведерникова, О.В. Смирнова и др. -Йошкар-Ола, 1994. - 88 с.
AGE SPECTRUM OF POPULATION FRAGMENTS OF JUNIPERUS COMMUNIS L. IN THE TRANSITIVE ZONE OF THE BASHKIR RESERVE
A.P. Kozhevnikov 1’ 2 Е.А. Tishkina 1 2
Список литературы
1 Ural State Forestry Engineering University, Sibirsky Trakt St, 37, 620032, Ekaterinburg, Russia E-mail: [email protected]
The age spectrum, type and index of age of fragments of cenopopula-tion of Juniperus communis L. in the transitive zone of the Bashkir reserve is established.
2 Botanical garden of Urals Department of the Russian Academy of Sciences,
8 Marta St., 202, 620144, Ekaterinburg, Russia
E-mail: [email protected]
Key words: common juniper (Juniperus communis L.), age spectrum, coenopopulation fragment, coenopopulation type, age index.
