CC BY
46
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ
УДК 582:001.4
Василенко Наталия Владимировна
Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО (JUNIPERUS COMMUNIS L.) В МАКАРЬЕВСКОМ РАЙОНЕ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Автор статьи исследует биологические особенности можжевельника обыкновенного и своеобразие его распространения на территории Макарьевского района Костромской области.
Ключевые слова: можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L.), локальные популяции, ценопопуля-ции, дизъюнктивный ареал, антропогенное воздействие.
Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L.), несмотря на свое повсеместное распространение в лесах Костромской области, остается, пожалуй, единственной наименее изученной хвойной породой. На территории Костромской области не проводилось детальных исследований по изучению формового разнообразия, биометрической и морфометрической изменчивости, особенностей плодоношения и возобновления можжевельника в разных типах лесов. Вместе с тем, интенсивное ведение сплошнолесосечных рубок с применением тяжелой техники, лесные пожары, приводящие к повреждению и уничтожению можжевелового подлеска, а также к изменению экологических условий его произрастания в течение последних десятилетий, стали причиной нарушения естественных циклов развития и сокращения численности высокоствольных экземпляров рассматриваемого вида, интересных с точки зрения сохранения биологического разнообразия и хозяйственного использования. Можжевельник обыкновенный оказывает оздоровительное влияние на лесную среду, выделяя больше фитонцидов, чем другие хвойные, формирует микроклимат приземного слоя атмосферы, способствует естественному возобновлению хвойных древесных растений.
Вид практически не используется в озеленении населенных мест Костромской области, что можно объяснить малой его изученностью в данных условиях. Сдерживающим фактором использования можжевельника в зеленых насаждениях населенных мест региона является недостаточность сведений о возможности искусственного
© Василенко Н.В., 2011
разведения растений данного вида с высокими декоративными свойствами.
Можжевельник обыкновенный образует локальные ценопопуляции в 12 типах леса на площади от 6,4 га до 39,4 га, что свидетельствует о большой пластичности этого вида. Данный вид обильно встречается только в 4-х типах леса. Сосновые леса имеют наибольший спектр эколого-геогра-фической изменчивости, поэтому и типов леса с можжевельником обыкновенным в них больше, чем в ельниках. Кроме того, можжевельник обыкновенный находит убежище в низкобонитетных сосняках сфагновых и ельниках осоково-сфагновых - на участках суши, переходящих в болото. Большая приуроченность поселений можжевельника обыкновенного к соснякам зеленомошнико-вым позволяет считать последние экологическим оптимумом для его существования.
Ельник сложный. Для данного типа леса характерны повышенные части рельефа, где происходит отток почвенно-грунтовых вод и перенасыщение влагой носит сезонный характер. В среднебо-нитетных древостоях эдификаторная роль основного лесообразующего вида выражена менее ярко, чем в высокобонитетных, и можжевельнику в подлеске остается достаточно света для развития, а к запасу питательных веществ он не требователен.
Сомкнутость крон (0,5-0,7) древостоев II-III класса бонитета формирует условия для существования можжевельника и выживания, чаще всего, в эксплуатационных лесах в отрезке времени, равном жизни одного поколения ключевых видов лесообразователей.
Форма кроны у особей можжевельника обыкновенного в Макарьевском районе раскидистая,
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011
5
столообразная, широкояйцевидная, ширококронная и яйцевидная, но чаще пирамидальная и колонновидная. Преобладают особи с шаровидной и пирамидальной формой кроны. Можжевельник распространен на склонах прирусловых валов, по краю лесных массивов, т.к. внутри средневозрастных насаждений ему не хватает освещения, хотя в процессе наблюдения нами повсеместно обнаружены погибшие экземпляры возрастом до 80-ти лет. Параметры хвои популяции можжевельника обыкновенного имеют средний уровень изменчивости -16,5%, по длине хвои и повышенный уровень изменчивости - 23,6%, по ширине хвои, что свидетельствует о большой пластичности этого вида.
Изолированные местообитания можжевельника обыкновенного находятся по обоим берегам реки Унжи при её впадении в Горьковское водохранилище. Нами установлены 2 поселения можжевельника в разных экологических условиях, разделенные территориально на 1,5 км. Одно-возрастность обоих поселений можжевельника позволяет определить их не как популяции, а как два локуса. Первый локус занимает площадь 15 га на низменной, местами переходящей в болото местности, на юго-западном берегу Унжи. Второй локус можжевельника находится на западном склоне прируслового вала, примыкающего к южной окраине низменности.
Устойчивость можжевельника выражается в стабильности значений рассматриваемых признаков и его способности к образованию многовариантных биотипов (полиморфности), составляющих локус, а также куртинный тип размещения в пространстве, как попытка дать больше потомства для выживания на данной территории.
Поселения можжевельника сохраняются за счет переноса семян птицами и использования фактора фитоценотической защиты. Разнообразие форм можжевельника, его возрастной спектр, характер расселения под пологом средневозрастного и спелого древостоя и на открытых пространствах являются показателями стабильности этого вида.
В пойме Унжи, напротив поселка Дорогиня, нами установлены местообитания можжевельника обыкновенного в 5-ти растительных сообществах и типах леса. В сосняке зеленомошниковом (10С ед.Б), на левом берегу среди 2260 шт./га обнаружено 10 форм можжевельника (экземпляры с зеленой и голубой хвоей, по окраске шишкоя-год - черные и с сизым налетом, с очень острым углом ветвления и др.).
Очень интересна популяция можжевельника у деревни Могилёво, где древовидные формы растут на затопляемой пойме открыто среди одиночных сосен, достигая в высоту до 7-ми метров. Женские особи очень обильно плодоносят, наблюдается возобновление на местах с нарушенным травяным покровом, например деятельностью кабанов.
Нами установлено, что границы локальных ценопопуляций можжевельника обыкновенного чаще всего совпадают с границами дендрофитоценозов, в состав которых они входят. При исследовании фенофонда можжевельника обыкновенного в Макарьевском районе информационными признаками-маркерами его локальных популяций, особенно не вступивших в стадию семе-ношения, могут выступать параметры хвои.
Ослабленные от сплошных рубок лесные экосистемы не способны вмещать демографически полночленные ценопопуляции лесообразующих древесных видов и служат местообитаниями лишь для их популяционных локусов. Устойчивость внутривидовых единиц зависит от показателей семенного размножения, способности внутривидовых таксонов расширять набор экологических ниш и выдерживать конкуренцию со стороны других видов.
На участках с минимальной антропогенной нагрузкой, на более богатых почвах, например, в сосняках поймы Унжи, среднее количество шиш-коягод с 1 га достигает 420 тыс. шт. при средней урожайности особей 3,7 балла. В эксплуатируемых лесных экосистемах на более бедных, плохо освещенных участках (сомкнутость древесного полога 0,7-0,8), у поселка Любимовка в лесных насаждениях, многократно пройденных сплошными рубками, среднее количество шишкоягод с 1 га составляет 68,6 тыс. шт. при средней урожайности экземпляров 1,5 балла. В спелых сосняках и ельниках плодоносящие особи можжевельника практически отсутствуют, т.к. данные популяции находятся в сильном затенении и в экстремальных условиях размножаются исключительно вегетативным путем. Обычно середина куста отмирает, а кончики боковых ветвей, соприкасаясь с землей, образуют придаточные корни, и с течением времени формируются независимые клоны с одинаковыми признаками, которые могут занимать пространство в диаметре до 6 метров.
Больше всего женских особей (83,8%) обнаружено в спелом 80-тилетнем сосняке (паромная
6
Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011
переправа у поселка Дорогиня). На участках с ограниченным природопользованием, например в массивах леса, далеко проникающих по гривам в пойму, где затруднена хозяйственная деятельность, наблюдается более высокая урожайность можжевельника обыкновенного, чем на территориях, подверженных антропогенному влиянию. В нарушенных лесозаготовками лесных экосистемах локальные ценопопуляции можжевельника для существования используют вегетативное размножение, т.к. тяжелая техника, ломая подлесок, значительно повреждает плодущие экземпляры, что в конечном итоге значительно обедняет их генофонд. Семенное размножение определяет генетическую структуру ценопопуляций за счет формирования их разновозрастной структуры.
Низкий уровень изменчивости среднего диаметра шишкоягод можжевельника наблюдается во всех изученных растительных сообществах и типах леса.
Таким образом, для выживания в различных географических и экологических условиях можжевельник обыкновенный трансформируется, переходя от сплошного ареала к дизъюнктивному, разделяясь на локальные популяции, образуя внутривидовые таксоны. Наблюдаемая внутривидовая дифференциация можжевельника происходит за счет семенного размножения и освоения различных экологических ниш.
Локальные популяции - самая распространенная форма существования можжевельника обыкновенного в Макарьевском районе. В лесных формациях данный вид существует в виде локальных ценопопуляций, а на открытых пространствах - в виде локальных популяций, которые находятся в постоянном взаимодействии с видами-лесообразователями, чутко реагируя на изменение экологических условий и антропогенную нагрузку.
УДК 581.5
Иванова Наталья Владимировна
Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им. С.М. Кирова
natalya.dryomys@gmail. com
Немчинова Анна Викторовна
Костромской государственный университет имени Н.А. Некрасова
Грозовский Сергей Александрович
Костромской государственный университет имени Н.А.Некрасова
ПЕРСПЕКТИВЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ ЛОБАРИИ ЛЕГОЧНОЙ (LOBARIA PULMONARIA (L.) HOFFM.) В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЛЕСНЫХ СООБЩЕСТВ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ
На основе анализа структуры ключевых мест обитания лобарии легочной в Костромской области проведена оценка перспектив существования популяций лишайника. Выяснено, что успешное расселение и длительное существование редкого вида возможно только в коренных лесах, для которых характерна оконная динамика. Ключевые слова: лобария легочная, структура сообществ, GAP-мозаика, условия мест обитания.
Лобария легочная (Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.) - эпифитный фолиозный лишайник, поселяющийся на стволах старых деревьев широколиственных пород. Вид требователен к высокому уровню влажности воздуха, а также к освещенности, т.к. в состав фито-бионтного компонента входят зеленая водоросль Dictyochloropsis reticulata и цианобактерии рода Nostoc. Эти особенности, а также длительный жизненный цикл лишайника (не менее 30-ти лет) определили приуроченность вида к коренным и малонарушенным лесам [8, с. 3-39].
Согласно литературным данным, Lobaria pulmonaria имеет широкий ареал, который охватывает Европу, Азию, Африку, Северную Америку и Австралию [4]. Интенсивная лесозаготовительная деятельность последних десятилетий повлекла за собой повсеместное сокращение ареала лишайника [7, с. 48]. В настоящее время вид внесен в ряд международных Красных книг, а также в Красную Книгу Российской Федерации.
Целью данной работы является оценка перспектив существования лобарии легочной в различных типах мест обитаний на территории Кос-
© Иванова Н.В., Немчинова А.В., Грозовский С.А., 2011 Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011
