Антипов Д.А., Фардеева М.Б.
СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ QUERCUS ROBUR L. НА СЕВЕРЕ ТАТАРСТАНА, В УСЛОВИЯХ ЛУБЯНСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА *
Аннотация:
в работе представлена оценка состояния популяций Q. robur на северо-востоке Татарстана в различных растительных сообществах, на примере Лубянского лесничества. Представлен эколого-фитоценотический анализ, популяционный анализ, оценка продуктивности популяции Q. robur в разных фитоценозах
Ключевые слова:
индекс возрастности, показатель эффективности, оценка продуктивности
УДК 574.24+574.34
Антипов Д.А.
магистр кафедры системной экологии и моделирования
Казанский федеральный университет
(г. Казань, Россия)
Научный руководитель:
Фардеева М.Б.
д. б. н. профессор кафедры общей экологии
Казанский федеральный университет
(г. Казань, Россия)
СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ QUERCUS ROBUR L. НА СЕВЕРЕ ТАТАРСТАНА,
В УСЛОВИЯХ ЛУБЯНСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА
Аннотация: в работе представлена оценка состояния популяций Q. robur на северо-востоке Татарстана в различных растительных сообществах, на примере Лубянского лесничества. Представлен эколого-фитоценотический анализ, популяционный анализ, оценка продуктивности популяции Q. robur в разных фитоценозах.
Ключевые слова: индекс возрастности, показатель эффективности, оценка продуктивности.
Дуб черешчатый является основным эдификатором широколиственных лесов Восточной Европы, на территории Республики Татарстан (РТ) Quercus robur L. находится на северо-восточной границе ареала. Для отслеживания изменений в ареале дуба черешчатого используется его пыльца, которая может быть обнаружена и сохранена в различных отложениях на значительном расстоянии от растения [6,10].
По исследованиям, распространения популяций Q. robur в разных зональных условиях, проведенных в XX столетии, отмечается, что границы ареала дуба, по сравнению с границами позднеголоценового периода, уменьшились с северного, восточного и южного направлениях [1]. Климатические и почвенно-грунтовые условия, а также конкуренция с другими растениями, в особенности с елью, определяют северную границу распространения Q. robur [5]. Как отмечают многие лесоводы, Q. robur часто проникает севернее на 200-300 км по долинам рек, где лучше прогреваются пойменные почвы, напротив, на водораздельных плато увеличивается оподзоленность почв, снижается их влажность и азотообеспеченность. По мнению некоторых авторов [7] Q. robur распространяется на поймы рек и в областях с более теплой зимой и высокой влажностью почвы, где конкуренция с другими растениями, особенно елью, не так высока. По восточной границе Q. robur достигает одинаковых широт как на водоразделах, так и в речных долинах. Однако на юге распространение дуба, как правило, ограничено воздействием человека, фрагментацией лесов из-за сельско-хозяйственной освоенностью [4].
На территории Республики Татарстан (РТ) Q. robur находится в условиях бореального экотона, на границе лесной и лесостепной зон (Бакин и др., 2000). Дуб черешчатый, находясь на северо-восточной окраине ареала, формирует смешанные по составу и сложные по структуре высокопродуктивные насаждения в Татарстане. Приречные леса с Q. robur играют важную роль в сохранении водных ресурсов, защите почвы и создании условий для отдыха [9].
Исследования в Лубянском лесничестве Кукморского района на севере Татарстана, проводились в ходе выполнения работ по заказу Минлесхоза РТ «для будущего контроля и сохранения уникальных природных комплексов при заготовках древесины», где наряду с оценкой распространения редких видов растений, исследовались популяции лесообразующих деревьев для оценки лесного фонда. Лесная фитоценология в современных условиях должна учитывать популяционные параметры лесообразующих видов деревьев для понимания биолого-экологических механизмов, обеспечивающих устойчивость лесных экосистем к природным и антропогенным воздействиям. Вследствие этого основной целью исследования является оценка состояния популяций Quercus robur L. в разных условиях лесопользования на территории Лубянского лесничества. Для этого проводились геоботанические описания, данные заносились в базу «Флора» [11]; определялись особенности популяционной структуры Q. robur в широколиственных и хвойно-широколиственых фитоценозах; оценивалась продуктивность дуба. Все деревья картировались на площадке с учетом высоты, диаметра ствола по онтогенетическим группам. Объем древесины определялся по формуле Губера V=G*L, где L – длина ствола, G – площадь поперечного сечения ствола [13].
Согласно природному районированию РТ [2] северные районы Татарстана, территориально приурочены к Восточному Предкамью. Кукморский район относятся к Волжско-Вятскому возвышенно-равнинному региону темнохвойно-широколиственных неморальных лесов с фрагментами южно-таежных елово-пихтовых и сосново-еловых зеленомошных лесов, к ландшафту Правобережно-Вятского эрозионно-равнинного района подтаежных Приуральских широколиственно-пихтово-еловых и сосновых остепненных лесов. Лубянское лесничество приурочено к долинам р. Вятки и Лубянки, здесь преобладают дерново-подзолистые супесчаные почвы. Климат севера РТ определяется как умеренно-прохладный с достаточным увлажнением: количество осадков за период май-сентябрь составляет более 240 мм, за год до 600 мм, причем в первую половину вегетационного периода (май-июнь) осадки составляют до 90 мм. Безморозный период 130 дней, снежный покров залегает в течение 150-160 дней [12]. Предметом исследования являются популяции Q. robur, а также лесообразующих деревьев, отмеченных на 7 пробных площадках, размером 400 м2, 4 представляют собой пойменные дубравы (1; 2; 3; 4) и хвойно-широколиственный сообщества (5; 6; 7), которые располагались на притеррасных понижениях.
По результатам оценки сходства видового состава фитоценозов двух сообществ использовали коэффициент общности Жаккара [3]. Видовой состав пойменных дубрав различен, и коэффициент Жаккара (КЖ) варьирует от 0,12-0,36 довольно низкий, что обусловлено расположением дубрав по градиенту увлажнения от берега реки к более возвышенным участкам речных террас. Коэффициенты сходства видового состава хвойно-широколиственных сообществ с участием дуба также варьируют 0,3-0,36 – довольно слабое сходство. Сходство видового состава пойменных дубрав и хвойно-широколиственных лесов варьирует от 0,01 до 0,039 – низкое, что обусловлено расположением хвойно-широколиственных лесов на более высоких речных террасах. На основе анализа абиотических факторов по экологическим шкалам [15] установлено, что пойменные дубравы отличаются большей влажностью биотопов и достаточной обеспеченностью почв азотом.
Популяционная структура лесообразующих видов отражает состояние лесных фитоценозов. Дефинитивные – устойчивые полночленные популяции деревьев обуславливают сохранность лесных экосистем. В пойменных дубравах совместно с Q. robur отмечены сопутствующие виды – Tilia cordata Mill., Ulmus glabra Huds., Alnus glutinosa (L.) Gaertn., Picea fennica (Regel) Kom., Abies sibirica Ledeb., изредка отмечался подрост Acer negundo L. В пойменных дубравах высока численность, как прегенеративных, так и генеративных деревьев Q. robur, возрастной спектр полночленный, что характеризует устойчивость популяции и хорошее возобновление дуба (рис.1).
Рис. 1. Усредненный возрастной спектр Q. robur в пойменных дубравах в %
В хвойно-широколиственных сообществах доминантными видами деревьев являются P. fennica и T. cordata, сопутствующими – Q. robur, P. sylvestris, Betula pendula Roth., Populus tremula L. В хвойно-широколиственных лесах численность прегенеративных и генеративных деревьев Q. robur – низкая, возрастной спектр неполночленный. На сухих и бедных субстратах террас, в светлых сосняках с елью и березой, Q. robur хорошо возобновляется, но, как правило, отсутствуют генеративные деревья. Только в елово-широколиственных лесах на гривах поймы отмечаются генеративные дубы, однако из-за сильного затенения кронами возобновление Q. robur снижено. (рис.2).
Рис. 2. Усредненный возрастной спектр Q. robur в хвойно-широколиственных лесах в %
По результатам оценки индексов возрастности [14] и эффективности (Животовского 2001) и характеристики “дельта-омега” популяции Q. robur в пойменных дубравах и елово-широколиственных сообществах довольно молодые либо зреющие, что обусловлено хорошим подростом дуба в его ценопопуляциях. Напротив, в хвойно-широколиственных лесах отмечается только молодые, так как дуб представлен преимущественно подростом.
Первичная продуктивность лесных сообществ, может быть выражена через оценку объемов древесины генеративных деревьев. Высота ствола, как признак конкурентоспособности за свет и площадь поперечного сечения стволов, как и запас стволовой древесины, отражающие продуктивность, являются функциональными признаками деревьев. Запас древесины всех деревьев на пробной площади сообщества определялся, как сумма объемов древесины на 400 м2. которая представлена в процентах (рис. 3).
|
Тип фитоценоза |
Количество видов, % |
% от общего объема древесины |
|
Дубрава пойменная в пойме р. Вятка. оп. 16156 |
||
|
Ельник с сосной и пихтой, оп 16177 |
||
|
Ельник с дубом и липой, оп.16100 |
Рис. 3. Количественные и качественные (объем древесины) соотношения в % разных видов деревьев в различных фитоценозах
В сосново-еловых лесах Q. robur генеративного возраста практически отсутствует. Это обусловлено плохим развитием Q. robur на сухих и бедных субстратах террас, дуб здесь развивает хороший подрост. Однако объем древесины незначительный и составляет 7,07м3.
В елово-широколиственных лесах на гривах, где Q. robur является содоминантом сообщества, объем древесины составил 52,11м3. Учитывая, что данный показатель является вторым по величине, можно сделать вывод о том, что Q. robur может хорошо конкурировать с P. fennica. Однако практически не образует подроста из-за сильного затенения.
В пойменных дубравах максимальный показатель объема древесины Q. robur наибольший – 60,51м3. Однако некоторая часть дубрав является посадкой 50-х годов прошлого столетия, там в основном преобладают молодые генеративные дубы, потому объемы древесины составили 49,47м3.
В целом, если сравнивать изучаемые фитоценозы продуктивность Q. robur резко снижается в хвойно-широколиственных лесах. Показатели продуктивности генеративных дубов, как в елово-широколиственных лесах на гривах, так и в пойме практически равны.
Комплексный сравнительный анализ популяций Q. robur с другими лесообразующими деревьями по различным популяционным параметрам является эффективным методом оценки лесного фонда. Обработанный материал рекомендовали использовать для будущего контроля и сохранения уникальных природных комплексов при заготовках древесины в Лубянском лесничестве.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 4
Ссылка для цитирования:
Антипов Д.А., Фардеева М.Б. СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ QUERCUS ROBUR L. НА СЕВЕРЕ ТАТАРСТАНА, В УСЛОВИЯХ ЛУБЯНСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА // Вестник науки №6 (63) том 4. С. 1013 - 1022. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9308 (дата обращения: 19.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+