CC BY
61
ЭКОЛОГИЯ РА С ТЕНИЙ И ГЕОБО ТА НИКА
УДК 581.55
ГЕОБОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИПОВЫХ И СОСНОВЫХ
ФИТОЦЕНОЗОВ ХВАЛЫНСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
Е.А. Архипова, В.А. Болдырев, С.Н. Поликанов, М.В. Степанов Саратовский государственный университет им Н.Г Чернышевского, 410012 г. Саратов, ул. Астраханская, 83: [email protected]
Леса в Саратовской области находятся под воздействием засушливого климата и возрастающей антропогенной нагрузки. Изучение разнообразия лесных экосистем является актуальной задачей на сегодняшний день.
Материал и методика
Национальный парк (НП) «Хвалынский» является удобным объектом исследования, поскольку представляет собой довольно обширную территорию, где разрешено только часшчное природопользование. Большую часть этой территории составляют ненарушенные (условно ненарушенные) участки, пригодные для изучения естественной динамики фитоценозов. Площадь лесопокрытой территории НП «Хвалынский» составляет 92,4% от общей его территории. С целью изучения лесных сообществ национального парка для заложения основы долгосрочного мониторинга были исследованы липовые и сосновые фитоценозы.
Для изучения состояния лесного массива закладывались учетные площади размером 20 м х 20 м в наиболее характерных фитоценозах Хвалынского района. На каждой учетной площади выполнялся полный почвенный разрез для изучения морфологических признаков почвы и не менее 10 прикопок для уточнения мощности верхних горизонтов и лесной подстилки. Морфологические признаки почв описывались по общепринятой методике (Розанов, 1983). При таксономии почв использовались известные руководства (Классификация..., 1977; Зонн, 1982; Розанов, 1988) с учетом региональных особенностей i Болдырев, Пискунов, 2001).
Растительный покров изучался по ярусам (Сукачев, 1937, 1934; Корчагин, 1976; Тарасов, 1981). Для каждого дерева на учетной площади определялась видовая принадлежность, высота (при помощи эклиметра), диаметр и жизненное состояние (ЖС). Определение ЖС каждого дерева и всего древостоя в целом проводилось по методике В.А. Алексеева (1989), исходя из состояния кроны и корневой системы. При этом использовалась следующая шкала категорий деревьев: 1. Здоров эе. 2. Ослабленное (поврежденное). 3. Сильно ослабленное (сильно поврежденное). 4. Отмирающее. 5а. Свежий сухостой. 56. Старый сухостой. Для оценки ЖС древостоев состояние здоровых деревьев приравнивалось к 100%,
ослабленных к 70%, сильно ослабленных к 40%, усыхающих к 5%, мертвых (свежий и старый сухостой) — к 0. При показателе от 100 до 80% ЖС древостоя оценивалось как «здоровое», при 79 — 50% древостой считался поврежденным (ослабленным), при 49 - 20% - сильно поврежденным (сильно ослабленным), при 19% и ниже - полностью разрушенным.
Подрост и подлесок описывался на всей учетной площади методом сплошного перечета. Определялась их видовая принадлежность, высота, встречаемость. Для изучения всходов и травяного покрова закладывались площадки размером 1 м2 не менее, чем в 10-ти повторностях, на которых определялась видовая принадлежность, высота, встречаемость, обилие.
Определение видов сосудистых растений проводилось по определителю высших растений «Флора средней полосы Европейской части СССР» (Маевский, 1964). Современная номенклатура растений приведена по сводке С.К. Черепанова (1995). Данные распределения видов по экоморфам заимствованы из публикации «Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову» (1956) и «Систематический и экоморфный анализ флоры Красносамарского лесного массива в зоне настоящих степей» (1995), а также использовались личные наблюдения авторов.
Результаты и обсуждение
Всего было изучено два липовых и три сосновых фитоценоза.
Липняк волосистоосоковый. Изучение проводилось в 5 км юго-восточнее Хвалынска (К 51°48,065', Е0 46°28,301', 253 м н.у.м.) в верхней части склона северо-восточной экспозиции крутизной в 8° - 10° с выраженным микрорельефом. Описан 16 мая 2004 г.
Характеристику почвы приводим по разрезу, заложенному в наиболее типичном месте фитоценоза.
А 0 0-2 - бурый неразложившийся опад, в нижней части полуразложившиеся остатки, рассыпающиеся при растирании пальцами.
А 1 2-11 - серый, влажный, неяснокомковатый, рыхлый, супесчаный, пронизан многочисленными тонкими корнями, переход ясный.
А\В 11-17 - буровато-серый, влажный, комковатый, плотнее предыдущего, супесчаный, корней меньше, переход резкий.
В1 17-37 — светло-серый с буроватым оттенком, влажный, 20 комковато-ореховатый, уплотнен, супесчано-легкосуглинистый, пронизан тонкими корнями, единично встречаются корни деревьев <11-3 см, переход ясный.
2
2- -11
9
11 -17
6
17 -37
В2 37-68 31
- бурый, влажный, крупно-ореховатый, плотный, глинистый, встречаются единичные корни деревьев с!
BR 68-87 19
до 4 см, переход ясный.
- желтый песок с включениями песчаника, плоские камни d до 20 см покрытые бурым налетом оксида железа, встречаются железистые конкреции бурого цвета суглинистого и глинистого гранулометрического состава, единично встречаются корни деревьев d до 3 см
Л 87 и — сплошной слой песчаника с первичными глубже продуктами его выветривания.
По всему профилю от НС1 не вскипает. При подсыхании светлели все горизонты.
Почва - дерновая лесная супесчаная.
Формула древостоя 8 Лп., 2Кл плат. В целом ЖС древостоя ослабленное: у липы сердцелистной (Tilia cordata) показатель ЖС имеет более низкое значение, чем у клена платановидного (Acer platanoides) (табл. 1).
Таблица 1.
Древесная порола ЖС Высота, м Диаметр, см
ш, шх
Липняк волосистоосоковый
Tilia cordata 75,3 - ослабленное 19,1 0,31 15,3 1,05
Acer platanoides 80.0 - здпровпе 11,7 1,75 Í 1,0 1,79
Общее 76,5 ослабленное
Клено-липняк ландышевый
Pirns sylvestris 80,0 - здоровое 22,4 0,24 33,3 2,72
Tilia cordata 87.3 - здоровое 17,1 0,67 9,6 1,32
A cer platanoides 78,4 ослабленное 11,13 2,97 6,0 1,12
Quercus rohur 70,0 — ослабленное 4,5 0,50 6,7 0,65
Betula péndula 70,0— ослабленное 18,2 • • И **
Общее 82,9 — здоровое
Сосняк купеновый
Pinns sylvestris 100 - здоровое 18,3 0,12 28,2 1.47
Acer platanoides 100 здоровое 14,3 3,12 8,6 1,17
Общее 100 - здоровое
Сосняк мертвопакровный
Pinus sylvestris 100 здоровое 17,7 0,17 37,4 3,04
Сосняк вейниконый
Pinus sylvestris 84,1 здоровое 14,9 О.ЗК 16 1,63
В этой и последующих аналогичных таблицах * - X - среднее арифметическое, тх - ошибка средней; ** - выборка представлена единичными экземплярами (от 1 до 3).
Из таблицы 2 видно, что в подросте присутствуют обе доминирующие древесные породы, также имеется подрост рябины обыкновенной (БогЬш аисирагш).
Таблица 2.
Характеристика подроста исследованных фитоценозов
Древесная порода Высота, cw Встречае MOCTfa, %
m„
Липняк волосистоосоковый
Tilia cordata 12.8 5.56 25
Acer platanoides 11.2 3.76 40
Sorbus aucuparia 35.2 7.42 15
Клено-липняк ландышевый
Tilia cordata 47,3 11,03 15
Acer platanoides 22,0 3,18 35
Sorbus aucuparia 19,5 2,84 5
Сосняк купеновый
Pinus sylvestris 20,2 0,66 10
Acer platanoides 31,8 3,35 45
Sorbus aucuparia 40,0 5
Ouercus robur 110,0 ** 5
Сосняк мертво покровный
Pinus sylvestris 18,0 ** 20
Quercus robur 63,6 16,29 70
Sorbus aucuparia 89,0 * * 10
Quercus iñobur 32,9 1,01 40
Сосняк вейниковый
Pinus sylvestris 221,4 30,58 75
Populus trémula 48,3 11,41 25
В кустарниковом ярусе присутствуют лещина обыкновенная (Corylus avellana), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa) (табл. 3).
Таблица 3.
_Характеристика подлеска исследованных фитоценозов__
Вид кустарника Высота , CM Встречаемо сть, %
X m„
Липняк волосистоосоковый
Euonymus verrucosa 31.3 4,81 35
Corylus avellana 84,4 11,98 15
Липняк ландышевый
Euonymus verrucosa 50,4 3,26 80
Corylus avellana 191,1 32,40 20
Viburnum opulus 19,2 5,03 20
Lonicera xylosteum 112,0 5
Сосняк кленовый
Corylus avellana 241,7 0,49 45
Lonicera xylosteum 40,0 5
Viburnum opulus 24 0 0,84 15
Rubus saxatilis 21,6 1,45 55
Euonymus verrucosa 55,70 3,74 20
Chamaecytisus ruthemcu: 30,8 10,11 20
Rosa camno 110,0 ** 5
Caravana arborescens 35,0 5,00 15
Сосняк мертво no кронный
Corylus avellana 124.3 14,62 50
Euonymus verrucosa 120 í * 10
Caragana arborescens 50 * * 10
В травостое доминируют осока волосистая (Carex pilosa), звездчатка ланцетолистная (Stellaria holostea) (табл. 4). Преобладают лесные растения. По отношению к увлажнению большинство растений - мезофиты, по отношению к богатству почвы - мезотрофы.
Таблица 4.
Характеристика травянистого яруса исследованных фитоценозов
Вид Цено морфы Гигро морфы Трофа морфы Плотность, Встречав мость, %
1 2 i 4 5 6
Липняк волосистппсокпиый
Carex pilosa Sil Ms MsTr 101,8 100
Lathyrus vernus Sil Ms MgTr 3,67 30
Convallarta majalls Sil KsMs MsTr 3 15
Laser trilobum Sil Ms MgTr 1 5
Corydalis bulbosa Sil Ms MsTr 5,78 45
Anemonoides ranunculoides PrSil Ms MsTr 4,6 25
Stellaria holostea Sil Ms MgTr 10,29 35
Galium odoraturr Sil Ms MsTr 8,83 30
Клено-липняк ландышевый
Convallaria majalis Sil KsMs MsTr 16,78 90
OrthiliQ secunda Si! Ms OgTr 1 5
Lathyrus vernus Sil Ms MgTr 3,67 30
Viola mirabilis Sil Ms MgTr 1 5
Laser trilobum Sil Ms MgTr 2,25 20
Сосняк купеновый
Pulsatilla patens St KsMs OgTr 2,5 10
Poiygonatum odoratum Sil KsMs MsTr 34,88 85
Pyrethrum corymhosum SilRu Ms MsTr 3 5
Seseli libanotls StRu KsMs MsTr 4,38 40
Convallaria majrlis Sil KsMs MsTr 31,18 55
Carex digitata Sil Ms MsTr 2 5
Calamagrostis epigeios Pi Ms MsTr 20,75 60
Hieracium virosum St KsMs MsTr 1,5 10
Galium verum St Ks OgTr 29 5
Geranium sanguineum Sil Ms MsTr 1 5
Solidago virgaurea PrSil Ms OgTr 2 5
Thalictrum minus PrSt MsKs MgTr 18,5 20
Vicia sepium SilRu Ms MsTr 1,33 15
Laser trilobum Sil Ms MgTr 7,88 85
Galium boreale Sil Ms MsTr 26,5 60
Pulmonaria obscura Sil MsKs MgTr 4 5
Viola mirabilis Sil Ms MgTr 6,67 15
Euphorbia villosa PalSil KsMs MsTr 12 5
Продолжение mat ицы 4.
/ 2 3 4 5 6
Сосняк мертиппокоонный
Gypsophila altissima StRu Ks OgTr 15,6 5
Laser trilobum Sil Ms MgTr 9,3 100
Solidado virgaurea PrSil Ms OgTr 3 20
Melilotus officinalis Ru KsMs MgTr 1 100
PolyRonatum odoratum Sil KsMs MsTr 26,83 60
Galium rubioides PrSil Ms MgTr 5 20
Hedysarum biebersteinii S( Ks OgTr 1 10
Convallaria majalis Sil KsMs MsTr X 10
Calamagrostis epigeios Pr Ms MsTr 14,67 30
Seseli libanoiis StRu KsMs MsTr 8 20
Сосняк вейниконый
Carex praecox PrSil Ms MsTr 20,8 31
Pulsatilla patens St KsMs OgTr 3,67 75
PolyRonatum odoratum Sil KsMs MsTr 8 6
Seseli libanoiis StRu KsMs MsTr 7,1 63
Veronica! one ifolia PrPai HgrMs MgTr 11,67 94
Steris visearía Pr Ms MsTr 2 44
Carex ericetorum Sil MsKs MsTr 10,13 50
Potenlilla arenaria St Ks OgTr 7 19
Stellaria gramínea PrSil Ms MsTr 44,13 50
Achillea millefolium Pr Ms MgTr 1 6
Calamazrostis epigeios Pr Ms MsTr 32,5 25
Gypsnnhila altissima StRn Ks OgTr 2 6
Lathyrus tuberosas Pr MsKs MgTr 1.5 13
Trommsdorfia maculata Sil MsKs MsTr 1,5 13
Veronica jacquinii PrSt MsKs MgTr 1 6
Viola arenaria. StPr KsMs MsTr 2 6
Клено-липняк ландышевый расположен в верхней части мелового склона. Исследование проводилось в 5 км вост. г. Хвалынска (К' 52°29,348', Е 048°02,406' 287 м н.у.м.). Описан 16 мая 2004 г.
Морфологическое строение разреза А 01 0-2 - светло- 7рый опад из листьев, хвои, шишек, 2 веточек.
А 02 2-4 - темно-бурый, полуразложившийся опад, часть 2 опада сохраняет свое морфологическое строение, но рассыпается при растирании пальцами. ЛОЗ 4-10 темно-бурый гомогенный, пронизан
6 многочисленными тонкими корнями, переход резкий.
А 10-19 9
В1 19-34 15
52 34-56
22
56-71 15
Л 71 и
глубже
От НС1 вскипает с поверхности, с глубины 10 см - бурно.
Почва - дерново-карбонатная на мелу.
Формула древостоя 5JI., ЗКл., 1С., ед. Д..Б. В основном, ЖС древостоя здоровое, хотя клен платановидный, луб черешчатый (Quercus robur) и береза бородавчатая (Betula pendulà) - угнетены. Среди подроста преобладает клен платановидный. Как сопутствующая порода присутствует рябина обыкновенная. Кустарниковый ярус представлен бересклетом бородавчатым; лещина обыкновенная встречается реже, единично - жимолость лесная (Lonicera xylosteum). В травянистом ярусе доминирует ландыш майский (Convallaria majalis), изредка встречаются рамишия обыкновенная (Orthilia secunda), фиалка удивительная (Viola mirabilis). Распределение по морфам характерно для лесного сообщества.
Сосняк купеновый занимает узкий (20 м) пологий склон юго-западной экспозиции крутизной 10° - 12°. Изучение проводилось в 1,5 км северо-западнее от с. Подлесное (N 52°25,479', Е 048°02,452'). Описан 18 мая 2004 г. Почва - дерновая карбонатная на мелу. Почвенный разрез подобен разрезу в клено-липняке ландыш*:вом, незначительно отличаясь по мощности горизонтов. Формула древостоя 9С.,1Кл.пл. ЖС характеризуется как здоровое и у отдельных пород деревьев, и в целом. Количество подроста и всходов сосны небольшое. Преимущественно присутствует подрост клена платановидного. Среди подлеска преобладают лещина обыкновенная, костяника (Rubus saxatilis), в среднем обильны бересклет бородавчатый и ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus), крайне редки жимолость лесная, роза собачья (Rosa canina). Доминанты травяного покрова - купена лекарственная (Polygonatum odoratum), ландыш майский, вейник наземный (Calamagrostis epigeios), единично встречается прострел раскрытый (Pulsatilla patens). Среди ценоморф преобладают лесные, однако присутствуют степные и сорные виды. Среди трофоморф абсолютно доминируют мезотрофы.
- темно-серый, увлажненный, зернисто-комковатый, слегка уплотнен, с редкими включениями камней мела <1 до 2 см., корней много, в основном - тонкие, встречаются толстые корни сосны с! до 4 см, переход резкий.
- серый с белыми пятнами мела, влажный, неясно-комковатый, уплотненный, соотношение камней к почве 1:1, переход ясный.
- светло-серый, влажный, бесструктурный, плотный, корней меньше, чем в предыдущем, преобладают тонкие (1 до 2 мм, переход ясный.
светлее предыдущего, влажный, бесструктурный, плотный, единичные корни, переход постепенный.
- белесый, сплошной слой камней мела.
Сосняк мертвопокровный описан на склоне юго-западной экспозиции крутизной 34°, на мелу в 1,5 км северо-западнее с. Подлесное (Ы 52°25,479', Е 048°02,452'). Изучался 18 мая 2004 г. Почва - дерновая карбонатная на мелу, почвенный разрез подобен разрезу в клено-липняке ландышевом, незначительно отличаясь по мощности горизонтов. Формула древостоя ЮС. ЖС древостоя здоровое. Наблюдается единичный подрост рябины обыкновенной, имеются экземпляры сосны обыкновенной, преобладает подрост клена платановидного. В кустарниковом ярусе доминирует лещина обыкновенная, единично встречаются бересклет бородавчатый, карагана древовидная (Caragana агЪогеясет). В травянистом ярусе доминантом является лазурник трехлопастной, встречаемость других видов очень низка. Лесные виды представлены наряду со степными, имеются также и сорные виды.
Сосняк вейниковый расположен в верхней части склона западной экспозиции крутизной 26 — 28°. Описание проводилось 20 мая 2004 г. на Арамейских горах (Ы 52°25,479', Е 048°02,452').
Морфологическое строение разреза
А 01
А 02
0-1 1
1 -2
- светло-бурый неразложившийся опад из хвои, шишек, остатков трав.
- буровато-серый полуразложившийся опад.
А03 2-6 - серо-бурый, местами хорошо разложившийся 4 опад, пронизан мицелием.
АД 6-10 неравномерно окрашенный от серого до
4 темно-серого, местами почти черный, влажный, бесструктурный, рыхлый, песчаный, переход резкий.
В1 10-27 - светло-серый с буроватым оттенком, 17 увлажненный, бесструктурный, рыхлый, местами рассыпчатый, встречаются единичные коричневые корневины, корней много диаметром 1 - 3 мм, переход ясный.
В2 27 - 49 белесовато-светло-серый, влажный,
22 бесструктурный, рыхлый до рассыпчатого, единичные включения песчаника покрытые пленками оксида железа, единичные корни деревьев d до 1 см, переход постепенный, языковатьи
С 49 - 1 - желтый песок с железистыми конкрециями и 56 единичными включениями песчаника с бурым и глубже налетом.
От НС1 не вскипает по всему профилю до глубины 105 см.
Почва - дерновая лесная песчаная.
Формула древостоя 10 С. ЖС древостоя здоровое. В кустарниковом ярусе - единично ракитник русский. В травяном покрове преобладают вейник наземный, осока ранняя, звездчатка злаковидная, обильны вероника длиннолистная (Veronica longifolia), порезник промежуточный (Seseli libanotis), лапчатка песчаная (Potentilla arenaria), встречаются прострел раскрытый, смолка обыкновенная (Steris visearía), прозанник крапчатый (Trommsdorfia maculai а).
Выводы
Жизненное состояние древостоя сосновых и липовых фитоценозов колеблется от здорового до поврежденного. Для сосновых сообществ характерно отсутствие выраженного кустарникового яруса. В липовых же сообществах подлесок представлен несколькими видами кустарников в значительном обилии. Травянистый ярус во всех сообществах сложен, в основном, лесными мезофитными среднетребовательными к богатству почвы растениями.
Авторы выражают благодарность руководству НП «Хвалынский» и лично директору В.А. Савинову за помощь в проведении исследований.
Литература
Алексеев В.В. Флора и растительность Московского края. М., 1925.
70 с.
Болдырев В.А., Пискунов В.В. Полевые исследования морфологических признаков почв: Учеб. пособие для студентов биол. и геогр. фак-тов. Саратов, 2001. 44 с.
Зонн С. В. О некоторых проблемах взаимодействия леса и почв // Биогеоценологические исследования степных лесов, их охрана и рациональное использование. Днепропетровск, 1982. С. 3 - 21.
Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977. 224 с.
Корчагин A.A. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. JL, 1976. Т.5. С. 7 - 320.
Маевский И. Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. Л., 1964. 880 с.
Матвеев Н.М., Филиппова К.Н., Демина O.E. Систематический и экоморфный анализ флоры Красносамарского лесного массива в зоне настоящих степей // Вопросы экологии и охраны природы в лесной и степной зонах: Межвед. сб. науч. тр. Самара, ) 995. С. 41 - 76.
Матусевич Ю.В. Природные особенности и перспективы научных исследований в национальном парке «Хвалынский» /У Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты; Матер, международ, научн. конф. Бахилова поляна, 2003. Т.2. С. 305 - 306
Раменский Л.Г., Цаценкин И.Л., Чижиков О.Н., Антипин H.A. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М., 1956. 473 с.
Розанов Б.Г. Морфология почв. М., 1983. 320 с.
Розанов Б. Г. Классификация почв. / Почвоведение. Ч. 2. Глава 15. Типы почв, их география и использование. М, 1988.С.241-261.
Сукачев В.Н. Типы леса и их значение для лесного хозяйства водоохранной зоны // В защиту леса. 1937. №4. С. 2 - 9.
Сукачев В.Н. Основные понятия лесной биогеоценологии // Основы лесной биогеоценологии. М., 1964. С. 5 - 49.
Тарасов А.О. Руководство к изучению лесов юго-востока европейской части СССР. Саратов, 1981. 102 с.
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб., 1995. 992 с.
УДК 633.32:581,15 (234.84)
ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОПУЛЯЦИЙ TRIFOLIUM MONTANUML. НА ТЕРРИТОРИИ ЖИГУЛЁВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
ЗАПОВЕДНИКА
J1.B. Багмет, JI.JI. Малышев Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им.
Н.И.Вавилова,!90000 Санкт-Петербург, ул. Б.Морская, 42; e-mail: [email protected], [email protected]
В связи с проблемой сохранения биоразнообразия в настоящее время все большую актуальность приобретает изучение дикорастущих родичей культурных растений в местах их естественного произрастания. В пределах ареала вида, в разных географических зонах и экологических условиях, его популяции содержат все генетическое многообразие и часто несут в себе уникальную генетическую информацию. Поэтому для выделения приоритетных к сохранению ценопопуляций так важны комплексные погтуляционные исследования в различных точках ареала вида. Нами было предпринято изучение особенностей морфологической структуры Trifolium montanum L. в разных точках его произрастания на территории Жигулевского заповедника для анализа хозяйственно-ценных признаков и выделения наиболее значимых морфологических признаков в целях разработки экспресс-методики оценки ценопопуляций.
Материал и методика
В качестве модельной территории был выбран Жигулевский заповедник, расположенный на Самарской Луке. Большая часть территории заповедника занята лесными сообществами. Луга в заповеднике занимают не более 3% его территории и представлены остепненными, опушечно-высокотравными и пойменными. Наиболее распространены остепненные луга (Чап, 2003).
В течение полевых сезонов 2004-2005 гг. в целях инвентаризации дикорастущих родичей культурных растений в Жигулевском заповеднике было сделано 65 геоботанических описаний (лес, просека, луг, залежь, каменистые степи). Геоботанические описания сообществ осуществляли
