CC BY
34
132,0
140 120
2 80 +-----------72,2--
_ 57,6 58,5
(Я
л
н40 — X
20
0 + -
Год 2010 2011 2012
Рис. 3 - Изменение содержания нитратов на водозаборе п. Краснохолм
60
50 ^ 40
£
И 20 -
н
Я 10 0
Год 2010 2011 2012
Рис. 4 - Изменение содержания нитратов на Нижнесакмарском водозаборе
] скв. 1 £_~J скв. 2; ИШИД скв. 6;
■пдк I
2013
2013
В связи с возрастанием техногенной нагрузки на геологическую среду и в связи с этим возможным ухудшением экологической обстановки на территории и, как следствие, ростом влияния на подземные воды, требуется постоянное внимание к качеству воды на водозаборах. Разработка защитных мероприятий должна вестись с учётом гидрогеологических особенностей территорий и на базе данных о состоянии подземных вод, получение которых невозможно без создания наблюдательных сетей и организации на них мониторинга подземных вод различных уровней.
Литература
1. Гаев А.Я., Куделина И.В., Леонтьева Т.В. Проблемы гидросферы города Оренбурга и его окрестностей // Экология урбанизированных территорий. 2013. № 3. С. 28—36.
2. Грязнов О.Н. Проблемы изучения и оценки состояния геологической среды урбанизированных территорий Урала / О.Н. Грязнов, И.В. Абатурова, Э.И. Афанасиади, О.М. Гу-ман, С. Г. Дубейковский, И. Г. Петрова // Инженерно -геологические проблемы урбанизированных территорий. «Eng. Geol. City — 2001»: матер. междунар. симпоз. Екатеринбург, 2001. Т. 1. С. 463-473.
3. Самарина B.C., Гаев А.Я., Нестеренко Ю.М. и др. Техногенная метаморфизация химического состава природных вод (на примере эколого-гидрогеохимического картирования бассейна Урала, Оренбургская область). Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1999. 444 с.
4. Окружающая среда города Оренбурга (проблемы, решения, перспективы). Оренбург: Оренбургское кн. изд-во, 1999. 48 с.
5. О состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Оренбургской области за 2007 год. Информационный бюллетень / Изд-во Правительства Оренбургской обл. Оренбург, 2008. 197 с.
6. Информационный бюллетень о состоянии недр территории Оренбургской области Российской Федерации за 2013 г. Вып. 18. Оренбург: ОАО «Компания Вотемиро», 2014. 148 с.
Распределение ельников по классам жизне-устойчивости в горных лесах Северного Тянь-Шаня
Н.С. Келгенбаев, аспирант, Б.Т. Мамбетов, д.с.-х.н, профессор, А.Н. Букейханов, ст.н.с, Алматинский филиал ТОО «КазНИИЛХ»; В.П. Бессчётнов, д.б.н, профессор, ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА
Горные леса Северного Тянь-Шаня играют чрезвычайно важную роль в регулировании и перераспределении поверхностного стока, сохранении почвенного слоя, предотвращении разрушительных селевых потоков и формировании
оптимальной эстетической и рекреационной среды. Их важнейшим компонентом является эндемичный вид — ель Шренка (Picea shrenkiana Fisch. et Mey). Её насаждения распространены на северных склонах Заилийского Алатау, Кунгей Алатау, Кетменского хребта и Сарыжаских гор [1—3]. Сведения о закономерностях их территориального распределения и состояния в соответствии с категориями жизнеустойчивости крайне ограничены.
Цель исследования — выявление характера распределения ельников Северного Тянь-Шаня по классам жизнеустойчивости.
Объекты и методы исследования. Объектом анализа выступали насаждения ели Шренка, отобранные на склонах одной экспозиции в сопоставимых диапазонах абсолютных высот. При этом учитывали специфику их пространственного размещения [4]: в разновозрастных насаждениях — групповое размещение деревьев с расстоянием между ними в биогруппах (парцеллах) от 1 до 4,5 м. Для относительно одновозрастных насаждений характерно более равномерное размещение деревьев.
Устойчивость одновозрастных и разновозрастных древостоев в пространстве и во времени оценивали по степени подверженности их ветровалу и бурелому, успешности возобновительного процесса и их лесопатологическому состоянию. В исследуемых насаждениях было выделено пять категорий состояния деревьев — жизнеустойчивости: I — без признаков ослабления, II — ослабленные, III — сильно ослабленные, IV — усыхающие, V — сухостой. При этом учитывали особенности отпада в насаждениях ели Шренка в зависимости от их возрастной структуры. В относительно одновозрастных насаждениях отпад происходит преимущественно у толстомерной части древостоя как наиболее возрастной, а в разновозрастных насаждениях — у тонкомерной части, особенно при загущенном стоянии древостоя. Статистическая обработка и дисперсионный анализ выполнены по общепринятым методическим схемам [5].
Результаты исследования. Характер распределения деревьев на пробных площадях по классам жизнестойкости в относительно одновозрастных насаждениях ели Шренка представлен в таблице 1.
На 11 пробных площадях, заложенных в относительно одновозрастных насаждениях в условиях Северного Тянь-Шаня, можно выделить одно поколение ели, но с довольно большим абсолютным колебанием в возрастной структуре (60—110 лет).
Основное количество деревьев находится в пределах трёх классов возраста. Значит, данное исследуемое поколение ели сформировалось в основном за 60 лет. Для этих насаждений характерно нормальное распределение числа стволов по ступеням толщины, высоте и возрасту. Коэффициент вариации возраста доходит до 12%, а диаметра — в пределах 25—32%. Пробные площади № 2 и 7 представлены разновозрастными насаждениями. На пробной площади № 7 выделено два поколения со средним возрастом 87 и 130 лет. Максимальный возраст деревьев старшего поколения составляет 240—250 лет. Несмотря на такой высокий возраст в насаждениях не отмечено признаков расстройства. Для разновозрастных насаждений характерна высокая степень изменчивости таксационных показателей. Так, варьирование возраста доходит до 16—21%, а в отдельных насаждениях — до 50%.
Изменчивость диаметра в разновозрастных насаждениях составляет 40—60%.
Как правило, в ельниках Северного Тянь-Шаня в разновозрастных насаждениях распределение количества деревьев по возрасту и диаметру представляет двухвершинную кривую. Процентное соотношение поколений по количеству стволов бывает различным. Так, на пробной площади № 2 старшее поколение составляет 59,5%, а на пробной площади № 7 — 38,5% от общего количества деревьев и по запасу соответственно — 82,7% и 63,0%.
Анализ распределения числа деревьев по классам жизнеустойчивости показывает, что исследуемые насаждения находятся в удовлетворительном состоянии и их можно отнести к устойчивой формации, так как на первые две категории приходится в среднем около 85% деревьев. Наличие на пробной площади № 5 довольно значительного количества (28,9%) деревьев IV и V категории (усыхающие и сухостой) объясняется тем, что в данном насаждении, со средним возрастом 75 лет, продолжается процесс дифференциации деревьев (отпад низких ступеней толщины). На пробной площади № 11 категория усыхающих и сухостой составляет 15,8% и сформирована преимущественно за счёт гибели деревьев малого диаметра.
Изучение еловых насаждений со средним возрастом 180—190 лет (пробные площади № 3 и № 8) показывает, что данные древостои находятся в удовлетворительном состоянии. Ель Шренка в таком возрасте имеет высокую жизнеспособность и пластичность. Достоверного различия в распределении количества деревьев по классам жизнеспособности в зависимости от типа возрастной структуры не отмечено.
Динамика хода роста ели Шренка (по диаметру) за последние 20 лет не противоречит естественному развитию насаждений за этот период. Сравнение радиального прироста по категориям деревьев за последние 5 лет показывает, что у деревьев II категории он ниже на 20—50%.
Изучение радиального прироста ствола в зависимости от размера кроны позволило обосновать оптимальную структуру насаждений (табл. 2). На
1. Распределение ели Шренка по классам жизнеустойчивости
№ ПП Класс жизнеустойчивости, %
I II III IV V
1 50,6 31,9 10,6 3,0 4,0
2 57,5 28,3 10,0 4,2 -
3 69,0 20,0 4,6 4,6 1,5
4 86,0 14,0 - - -
5 21,0 45,0 5,1 18,4 10,5
6 61,6 30,1 3,3 1,7 3,3
7 77,5 16,3 3,2 2,0 1,0
8 76,5 20,4 - - 3,1
9 58,0 30,2 7,4 4,4 -
10 55,0 27,5 10,0 5,0 2,5
11 36,8 34,2 13,2 2,6 13,2
2. Дисперсионный анализ влияния размещения деревьев на прирост
Источник вариации Степень свободы Сумма квадратов Средние квадраты Еср F st
P=0,05 P=0,01
Межгрупповая 3 4,98 1,66 6,64 3,4 5,7
Внутригрупповая 13 3,30 0,25 - - -
Общая 16 8,28 - - - -
примере пробной площади № 10 прослеживается прямолинейная зависимость между радиальным приростом и размерами крон деревьев. Такая зависимость прослеживается не на всех пробных площадях. Чем меньше полнота насаждений, тем меньше коэффициент корреляции между отмеченными признаками (0,3—0,4). Аналогичную зависимость отмечал П.С. Кондратьев, который писал, что прирост деревьев зависит от площади питания или от размеров крон [6]. Деревья, не имеющие возможности увеличивать с возрастом размеры крон, снижают прирост и выпадают. Оценка характера размещения деревьев на пробных площадях указывает на довольно чётко прослеживаемую связь между радиальным приростом и количеством деревьев на единице площади. Достоверность вывода о влиянии пространственного размещения деревьев на прирост подтверждается дисперсионным анализом (табл. 2). При Fср= 6,64 > Fst= 5,7 в высшей степени достоверно, что различная плотность деревьев на единице площади с различной силой влияет на прирост по диаметру. Сила влияния оценивается коэффициентом ^х2 = 0,601, или 60,1% при ш^2= 0,099.
Картирование пробных площадей с определением радиального прироста и площади питания позволили определить оптимальное количество деревьев в насаждениях ели Шренка различного возраста (табл. 3).
Таким образом, изменением структурной особенности древостоев ели Шренка можно регулировать продуктивность древостоев. Если в молодом возрасте произрастание загущенных насаждений можно оправдать, то в приспевающих насаждениях и насаждениях, достигших технической спелости, регулировка числа деревьев на единицу площади необходима. Надеяться же на процесс естественного самоизреживания не имеет смысла, так как в этом возрасте отпад идёт преимущественно за счёт низших ступеней толщины. В такой ситуации пространство роста изменяется незначительно.
Состояние лесных объектов оценивается и способностью к самовозобновлению, а знание
3. Средние данные оптимального числа стволов ели Шренка по возрастным группам насаждений, шт/га
Возрастная группа Число деревьев
от до
Среневозрастные 910 1150
Приспевающие 450 670
Спелые 260 380
динамики развития естественного возобновления позволит своевременно наметить мероприятия по сохранению и повышению долговечности насаждений. Проведённый учёт естественного возобновления под пологом насаждений показал, что наибольшее количество подроста наблюдается в просветах древесного полога (табл. 4).
Возрастная структура подроста указывает на особенности выживания его под пологом леса. В сомкнутых насаждениях можно найти только всходы, а в «окнах» древесного полога — подрост старших возрастов. Одна из причин гибели подроста ели Шренка заключается в недостаточной освещённости в определённый физиологический период.
По данным А.М. Кожевникова и В.А. Фео-филова, для роста и развития елового подроста необходима освещённость не ниже 20—30% от полной [7]. Такая освещённость наблюдается в насаждениях ели Шренка при полноте ниже 0,5. Наличие всходов под сомкнутыми насаждениями не даёт оснований судить об успешности процесса возобновления, так как они полностью элиминируются в следующем году. Таким образом, для успешного возобновительного процесса в ельниках Северного Тянь-Шаня необходима полнота 0,5 и ниже или наличие в пологе сомкнутых насаждений достаточного количества «окон» небольшого диаметра: 12—18 м.
На пробных площадях исследованию подлежали напочвенный покров и подлесок, так как выявление количественных и качественных изменений в нём используется для оценки состояния насаждений. Наибольшее распространение в ельниках Северного Тянь-Шаня получил шиповник с максимальной встречаемостью 30—40% и средней высотой 0,5—1,0 м. Встречаемость жимолости составляет 10—15%. Ещё меньшую встречаемость имеют рябина и ива. Хорошим индикатором лесораститель-ных условий и степени их нарушенности является видовая представленность и обилие напочвенного покрова. В еловых насаждениях доминирующими видами являются герань лесная, купырь, сныть обыкновенная с встречаемостью до 50—85%. Такое же распространение имеют и злаки (коротконожка, мятлик, ежа).
Вывод. Результаты лесоводственной оценки насаждений ели Шренка свидетельствуют о том, что её древостои различной возрастной структуры имеют свои природные особенности, требующие применения специфических систем ведения лесного хозяйства. Горные леса Северного Тянь-Шаня,
4. Характеристика естественного возобновления ельников
выполняющие защитные функции, должны быть разновозрастными, и все лесохозяйственные мероприятия должны быть направлены на достижение этих целей. Одним из главных мероприятий повышения продуктивности насаждения необходимо признать выращивание леса с оптимальной структурой (густота, состав).
Изучаемые параметры исследуемых насаждений указывают на стабильность и устойчивость лесных
сообществ. Исключение составляет неудовлетворительное естественное возобновление ели Шренка под пологом сомкнутых насаждений. Необходимо создавать оптимальные условия для появления новых генераций ели путём проведения более действенных лесохозяйственных мероприятий. Успешное практическое восстановление доминантной породы после пожаров также говорит о стабильности и устойчивости лесной экосистемы Северного Тянь-Шаня.
Литература
1. Быков В.А. Еловые леса Тянь-Шаня, их история, особенности и типология. Алма-Ата: Издательство АН КазССР, 1950. 128 с.
2. Гуриков Д.Е. Типы еловых лесов Северо-Восточного Тянь-Шаня // Труды Казахского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 1966. Вып. 5. С. 85—90.
3. Проскуряков М.А. Размещения деревьев в еловых биогеоценозах Северо-Восточного Тянь-Шаня // Известия АН КазССР. Сер. биология. 1972. № 1. С. 23-30.
4. Проскуряков М.А. Горизонтальная структура горных тем-нохвойных лесов. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1983. 216 с.
5. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биологич. спец. вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1980. 293 с.
6. Кондратьев П.С. Зависимость прироста деревьев от формы и размеров кроны // Доклады ТСХА. 1961. Вып. 62. С. 445-453.
7. Кожевников А.М., Феофилов В.А. Постепенные и выборочные рубки в лесах Белоруссии. Минск: Урожай, 1969. 214 с.
№ Всхо- Количество подроста по высотным группам, тыс. шт. на 1 га
пробы ды до 0,1 м 0,10,5 0,51,0 1,02,0 итого
1 2 3 4 5 2,2 0,82 0,74 0,3 0,48 0,16 0,04 0,04 0,03 0,82 0,16 0,07
7 8 9 10 11 3,1 9,0 0,004 0,65 0,02 2,08 0,74 0,09 1,91 0,18 2,08 0,08 0,02 0,03 1,57 0,11 6,15 0,02 0,03
Белковые маркёры ряда видов миндаля. Секции Spartioides Spach и Lycioides Spach
В.И. Авдеев, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Среди ксерофитных видов миндаля (Amygdalus L.) выделяют 3 вида из секции Spartioides Spach (подрод Amygdalus), 7 видов из секции Lycioides Spach [подрод Dodecandra (Spach) Browicz]. Как показали более подробные данные [1], первая секция представлена в Евразии одним обширным видом — миндалём арабским (Amygdalus arabica Olivier), во второй же секции крупнейший ареал имеет миндаль колючейший (Amygdalus spinosissima Bunge), внутри которого в качестве подвида выделяют эндемичный миндаль туркменский — Amygdalus spinosissima ssp. turcomanica (Lincz.) Browicz [2—4, 10].
В систематике рода миндаль, основанной только на морфобиологических признаках, существуют серьёзные разногласия. Так, К.П. Попов [3], судя по его результатам промера косточек (эндокарпиев), затем уже расчёта коэффициента удлинённости этого органа, пришёл к выводу, что миндаль туркменский был изначально обособленным видом, однако за счёт гибридизации с миндалём колючей-шим приобрёл статус его подвида. Есть мнение, что миндаль арабский был основателем секции Lycioides [5], а виды этой секции, гибридизировав
с Amygdalus communis L. (из секции Amygdalus), дали начало Amygdalus bucharica Korsh. из той же секции Amygdalus [6]. Некоторые считают даже, что миндаль бухарский — это межродовой гибрид Amygdalus communis с видом микровишни — Microcerasus microcarpa (C.A. Mey) Erem. et Yushev [5]. Анализ этих и других данных показывает, что морфологические признаки не могут быть единственно надёжными в исследованиях по систематике растений.
Это побудило провести дополнительные работы по изучению белковых маркёров семян [4, 7]. В этих работах чаще всего анализировали данные по зоне основных легуминоподобных глобулинов, наиболее ценной для систематики, ниже даны самые подробные данные по всем зонам этих белков, получаемым на электрофореграмме (табл. 1—4). Сборы семян миндаля для электрофореза в хребте Тереклитау (Южный Таджикистан, Средняя Азия), в Юго-Западном и Центральном Копетдаге (Передняя Азия) проводил автор статьи [4], в других регионах — К.П. Попов [3]. Позиции полипептидных компонентов (табл. 1—4) были использованы для расчёта степени близости таксонов миндаля (табл. 5).
Миндаль арабский имеет в зоне основных ле-гуминоподобных глобулинов группу стабильных
