BIODIVERSITY OF YOUNG TREES IN THE BIRCH FORESTS IN THE REPUBLIC OF MARI EL

Full Text

В Республике Марий Эл на долю березняков приходится около 40% покрытой лесом площади [3]. И в связи с рубками, пожарами и зарастанием заброшенных сельскохозяйственных земель территории их увеличиваются. Березовые леса, с одной стороны, являются источником сырья для деревообрабатывающе промышленности, с другой - являются закономерным этапом лесовосстановительных процессов. Подрост не только обеспечивает естественное лесовозобновление, но и сокращает время созревания древостоев [1, 5, 7], препятствует процессам деградации ценозов [2]. Целью наших исследований является выявление флористического разнообразия подроста березовых лесов. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Пробные площади (ПП) были заложены на территории Учебно-опытного лесхоза ПГТУ. При определении размера ПП исходили из того, чтобы количество деревьев основной лесообразующей породы составляло не менее 200 экз. Характеристика ПП приводится в таблице 1 Для определения характеристик подроста производили перечет деревьев, входящих в этот ярус на площадках по 4 м2. Количество площадок в каждом фитоценозе составляло не менее 25. Перечет проводился двумя перекрестными ленточными трансектами 1 м ширины, прокладываемыми в направлениях С-Ю и 3-В. Перечет на трансектах проводился через два метра. Нами была проведена оценка встречаемости, определялась средняя высота и диаметр особей, входящих в состав подроста. Латинские названия видов приводятся по сводке С.К. Черепанова [6]. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В березняке липово-неморально-травяном (ПП 1) подрост образован ценопопуляциями (ЦП) клена платанолистного (Acer platanoides L.), липы сердцелистной (Tilia cordata Mill.), ели финской (Picea X fennica (Regel) Kom.), дуба черешчатого (Quercus robur L.), вяза шершавого (Ulmus glabra Huds.), осины дрожащей (Populus tremula L.), березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.). Густота подроста варьировала от 28 (береза пушистая) до 2454 (клен платанолистный) особей на га, всего 5370 экз. Наибольшая встречаемость в этом ценозе у клена платанолистного (табл. 2). Его распределение на ПП 1 групповое, в основном в окнах, образуемых древесным ярусом. Происхождение подроста как семенное, так и порослевое. Помимо клена платанолистного на участке в большом количестве встречается подрост липы сердцелистной - встречаемость 32%, в основном равномерно расположенный по всей площади, однако обнаружено несколько куртин, состоящих из большого числа молодых особей. На участке так же обнаружены (встречаемость 8% и менее, в основном одиночные экземпляры или небольшими группами по несколько особей), экземпляры дуба черешчатого, вяза шершавого, ели финской. Осина дрожащая произрастала малочисленными группами. Береза пушистая на исследуемом участке была представлена всего несколькими экземплярами средней жизненности, ее встречаемость составила 1%. В березняке липово-жестколистно-звездчатковом (ПП 2) видовое разнообразие подроста гораздо меньше, чем на предыдущем. Густота составила 113 (пихта сибирская) - 844 (липа сердцелистная) особей на га, всего 1949 экз. Максимальная доля встречаемости характерна для подроста липы сердцелистной (32%), расположенной группами, подрост же клена платанолистного в большей степени распределен равномерно (встречаемость 24%), незначительна доля вяза шершавого и пихты сибирской (Abies sibirica Leb.) (16 и 4% соответственно). В березняке снытевом (ПП 3) встречаемость подроста липы сердцелистной составляет 100%, клена платанолистного - 52%. Помимо указанных видов так же обнаружены единичные особи вяза шершавого. В целом густота подроста - 6236 экз/га, максимальная у популяции липы сердцелистной - 3936 особей. В березняке неморально-травяном (ПП 4) в состав подроста входят 4 вида: ель финская и береза повислая (Betula pendula Roth.) характеризуются всего 2% встречаемости (одиночные экземпляры), 6% встречаемость у осины и сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) (так же одиночные экземпляры). Густота подроста маленькая, всего 400 особей/га. Согласно Правил лесовосстановления [4], при густоте подроста до 2 тыс. он относится к категории «редкий». При оценке возобновления леса необходимо учитывать не только состав древесных пород, образующих подрост, но и его морфометрические параметры. Проведена оценка средней высоты особей, слагающих подрост на исследуемых ПП (рис. 1). Установлено, что на ПП1 максимальная высота характерна для особей ели финской - 4,6±0,16 м. Для остальных видов, входящих в подрост на данном участке исследуемый показатель меньше максимума в 1,2-11,5 раз. Так средняя высота подроста вяза шершавого - 3,7±0,11 м, липы сердцелистной - 1,8±0,05 м., березы пушистой - 1,3±0,97 м, клена платанолистного - 1,2±0,09 м. Наименьшая высота подроста отмечена у дуба черешчатого осины и (0,6±0,05 и 0,4±0,07 м соответственно). Подрост ели финской, вяза шершавого. липы сердцелистной, согласно Правил лесовосстановления (2016), относится к категории «крупный», березы пушистой, клена платановидного, осины и дуба черешчатого - к категории «средний» и«мелкий». На второй пробной площади по высоте подрост всех видов деревьев крупный. Этот показатель варьирует в пределах от 2,4±0,24 м у пихты сибирской до 3,6±0,45 м у клена платанолистного. Средняя высота подроста липы сердцелистной и вяза шершавого составила 3,0±0,15 и 3,3±0,18 м. соответственно. Следует отметить, что средние высоты липы сердцелистной и клена платанолистного (доминатов подроста на данной ПП) по сравнению с аналогичными показателями у этих же видов на ПП1 больше в 1,6-3 раза. На третьей ПП значение средних высот чуть меньше, чем на ПП2: у липы сердцелистной - 2,8±0,28 м, для клена платанолистного - 1,8±0,07 м, для вяза шершавого 2,2±0,91 м. Подрост на данной ПП также относится к категории «крупный». На четвертой ПП у ели финской и осины подрост средний, их высота составила 0,6 м. Подрост березы повислой и сосны обыкновенной крупный - 1,8±0,09 и 1,7±0,16 м. соответственно. Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что высота подроста зависит от вида растения (F=362,16; P=0,0000004), местообитания (F=137,24; P=0,000001), а также взаимодействия этих двух факторов, на которой проводили исследование, а так же высоко значимо влияют на величины высоты ствола (F=83,14; Р=0,00001). Нами была проведена оценка среднего диаметра особей различных видов, слагающих подрост (рис. 2). На ПП1 наибольший диаметр имеют особи ели финской - 6,8±0,04 см, у клена платанолистного - 1,4±0,02 см, у липы сердцелистной средний диаметра составляет 2,3±0,09 см. У березы пушистой и вяза шероховатого средний диаметр ствола составляет соответственно 3,4±0,06 и 3,3±0,1 см. Стоит отметить, что на данном участке характерна обратная закономерность - чем выше встречаемость особей вида, тем меньше диаметр ствола подроста. На ПП2 (рис. 2) одинаковый диаметр ствола имеет подрост клена платанолистного и пихты сибирской (3,0±0,21 и 3,0±0,08 см.), являющиеся соподчиненными видами, в то время как у липы сердцелистной - господствующего в подросте вида, данный показатель минимален и составляет 2,7±0,09 см. На ПП3 максимальный диаметра ствола - 1,9±0,07 см имеют особи вяза шероховатого (имеет наименьший процент встречаемости - 4%). В то же время средний диаметр стволов клена платанолистного и липы сердцелистной (содоминанты сообщества) составляет соответственно 1,8±0,11 см и 1,2±0,03. На ПП4, так же, как и на первом максимальный диаметр характерен для особей ели финской (6,1±0,14см), минимальный - у осины (0,7±0,04 см). Двухфакторный дисперсионный анализ диаметра ствола у видов, встречающихся на пробных площадях, показал значимое влияние таких факторов как вид растения (F=458,27; P=0,0000002) и местообитание (F=123,768; P=0,000001), а также взаимодействие этих двух факторов (F=88,40; Р=0,00001). ЗАКЛЮЧЕНИЕ В составе подроста в изученных березовых фитоценозах обнаружены популяции 10 видов древесных растений. Наибольшее видовое разнообразие (7 видов) характерно для березняка липово-неморально-травяного, наименьшее (3 вида) - для березняка липово-снытевого. Под пологом леса наиболее интенсивно идет возобновление теневыносливых широколиственных видов - липы сердцелистной, клена платанолистного, вяза шершавого. Происхождение подроста как семенное, так и порослевое. Высокая встречаемость присуща популяциям липы сердцелистной и клена платановидного. По густоте подрост на всех пробных площадях относится к категории «редкий». Диаметр ствола и высота растений, входящих в состав подроста зависят как от вида растения, так и от фитоценоза, в котором они произрастают. Диаметр ствола у разных видов подроста варьирует от 0,6 у осины до 6,8 см у ели финской. Высота растений колеблется от 0,6 м до 4,6 м. Высота и диаметр коррелируют со встречаемостью. В большинстве случаев подрост на исследованных пробных площадях относится к категории «крупный». Таблица 1. Характеристика пробных площадей Таблица 2. Встречаемость различных видов в составе подроста Рис. 1. Средняя высота ствола различных видов, слагающих подрост исследуемых пробных площадей Рис. 2. Диаметр ствола различных видов, слагающих подрост исследуемых пробных площадей

About the authors

Andrey Valentinovich Zakamsky

Mari State University

Email: zak1986@yandex.ru
Postgraduate Student of the Department of Ecology Yoshkar-Ola

Elena Stanislavovna Zakamskaya

Mari State University

Email: zakamskay@mail.ru
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Ecology Yoshkar-Ola

References

Supplementary files