Кустарниковые сообщества встречаются на всех элементах рельефа: на водоразделах, склонах речных долин и балок, в поймах. Нередко эти вполне самостоятельные фитоценозы образуют самые различные сочетания. Очевидно, это связано как с оптимальными почвенно-климатическими условиями, так и с сильной расчлененностью рельефа, создающей большое количество разнообразных экотопов. Кустарники в искусственных лесных насаждениях могут вводиться в культуру или появляться стихийно благодаря зоохории в насаждения старшего возраста [9, 10, 11].
Кустарники в лесу образуют нижний ярус и выполняют функции почвозащитного подлеска. Оттеняя почву, они уменьшают испарение влаги с ее поверхности, подавляют сорную и степную травянистую растительность, улучшают условия произрастания главных пород [14, 15].
Уплотняя насаждение в приземном слое, кустарники делают его более мощным и тем самым способствуют борьбе с эрозионными процессами. Кустарники являются местом гнездования птиц, помогающих человеку в борьбе с вредителями леса.
Однако вопрос о введении кустарников в защитные насаждения решается в каждом случае отдельно, в зависимости от местонахождения и назначения посадок и агротехники их выращивания [4, 18, 19].
Интродукция лещины в изучаемом лесном массиве вполне успешна. Есть основания говорить о перспективности использования данного вида для выращивания с целью получения древесины и плодов, а также для озеленения [16].
Проведенные исследования [12] позволяют сделать вывод, что дуб черешчатый (Quercusrobur L.) в условиях сухой дубравы лучше растет в вариантах, созданных по древесно-кустарниковому типу смешения, где в качестве кустарников использовались свидина крававо-красная и клен татарский при чередовании дуба и кустарника чистыми рядами.
Данная тема актуальна, потому что кустарники не рассматривались в качестве компонента сформированной экосистемы их биоразнообразие изучено недостаточно.
Целью исследования является выявление биоразнообразия и состояния кустарниковой флоры в лесном массиве Донлесхоз.
Донлесхоз – старейший искусственный степной лесной массив на Дону и Северном Кавказе, расположенный в Красносулинском районе Ростовской области. Созданный в 1876 году известным степным лесоводом Ф. Ф. Тихоновым, этот лесной массив с первых лет существования стал лабораторией степного лесоразведения [6, 17, 21].
Созданные в тяжелых лесорастительных условиях [8], насаждения Донлесхоза имеют большое значение для разработки вопросов экологии, теории степного лесоразведения, ведения хозяйства в степных лесах.
Общая площадь лесного фонда лесхоза составляет 2642 га. Из них лесные земли занимают площадь 1877 га или 71 %, в т.ч. лесные культуры – 734 га (27,8 %). Площадь нелесных земель составляет 29%. Наибольший удельный вес в них приходится на пашни – 384 га (14,1 %) и пастбища – 195 га (7,4 %).
В общей сложности видовой состав лесов насчитывает 53 вид древесной и кустарниковой растительности, среди которых явным господством выделяется дуб черешчатый (Quercusrobur L.)– 1307 га [7, 11, 12].
На долю семенных насаждений Quercusrobur (L.) приходится 31,9 % лесопокрытой площади, порослевых – 28,6 %. Ясеневые насаждения произрастают на 15 % площади. Порослевыми насаждения Quercusrobur (L.) и Fraxinusexcelsior(L.) занято – 1023 га.
В общем, среднее насаждение лесхоза характеризуется следующими показателями: возраст – 45 лет; бонитет – 2,8; полнота – 0,78; запас – 124 м3/га. Такие показатели производительности насаждений оцениваются как удовлетворительные, но не оптимальные, т.к. в хозяйстве имеется 844 га лесов, не соответствующих типам лесорастительных условий.
Анализ литературных источников [9, 10, 11, 20] показал, что необходимо уточнить систематический список кустарниковой флоры на территории Донлесхоза, выявить доминанты и провести натурные обследования их состояния в насаждениях.
Программа и методика
В нашем исследовании выделены программные вопросы: выявление биоразнообразия кустарниковой флоры Донлесхоза, обследование роста состояния доминирующих кустарников. Для решения программных вопросов использовались следующие методы: обработка лесотаксационных данных, закладка пробных площадей, математическая обработка результатов.
При анализе таксационных описаний согласно лесоустройству выписывались все кварталы и выделы, в которых находились кустарники, произрастающие в насаждениях. Выявление площадей по породно в насаждениях для подлеска было проведено следующим образом: густой – вся площадь выдела; средней густоты – 50 % от площади выдела; редкий – 25 % от площади выдела. Если в выделе встречалось несколько пород, то площадь делилась на количество встречающихся кустарников и выявлялась доля участия каждого вида по описанному выше принципу. В последствии суммировались площади, занимаемыми отдельными видами кустарников.
В полевых сезонах 2010 – 2011 гг. были заложены пробные площади в лесных насаждения массива (кв. 22 выд.3; кв.23 выд. 13). При закладке пробных площадей указывали состав, возраст, происхождение, структуру древостоя, а также измеряли морфометрические показатели кустарников: общее количество побегов в кусте, высоту, диаметр. Кроме этого в баллах оценивали состояние, цветение и плодоношение. При этом под баллами состояния мы понимали: здоровое – 5; ослабленное – 4; сильно ослабленное – 3; усыхающие – 2; сухостой – 1. Баллы плодоношения и цветения: 0 – отсутствует; 1 – среднее; 2 – обильное.
Математическую обработку морфометрических показателей проводили по стандартным методам вариационной статистике.
Результаты и их обсуждение
Во всех насаждениях Донлесхоза биоразнообразие кустарниковой флоры включает 19 видов из 12 семейств (таблица 1), относящихся к одному отделу покрытосемменных (Magnoliophita); к классу двудольные (Magnoliopsida); 4 подклассам: гамамелидиды(Hamamelididae), дилленииды(Dilleniidae), розиды (Rosidae) и астериды (Asteridae), 12 семействам, 17 родам.Самыми представительными являются семейства Розоцветные (Rosaceae) и Бобовые (Fabaceae). Одним видом представлены семейства Лещиновые(Carylaceae), Ивовые (Salicaceae), Крыжовниковые (Grossulariaceae), Кленовые(Aceraceae),Кизиловые(Cornaceae), Бересклетовые(Euonymus), Лоховые(Elaeagnaceae), Жимолостные(Caprifoliaceae)иБузиновые(Sambucaceae).
Таблица 1 – Семейства кустарниковой флоры в насаждениях Донлесхоза
Название вида |
Естественный ареал |
Отдел Покрытосеменные (Magnoliophita) |
|
Класс Двудольные (Magnoliopsida) |
|
Подкласс Гамамелидиды(Hamamelididae) |
|
Порядок Крапивные (Urticales) |
|
Семейство Лещиновые (Carylaceae) |
|
Род Лещина (Corylus) |
|
Corylusavellana L. |
Европ. ч. РФ, Крым, Кавказ |
Подкласс Дилленииды (Dilleniidae), |
|
Порядок Ивовые (Salicales) |
|
Семейство Ивовые (Salicaceae) |
|
Род Ива(Salix) |
|
Salixacutifolia Willd. |
Европа, Азия |
Подкласс Розиды (Rosidae) |
|
ПорядокРозовые (Rosales) |
|
Семейство Крыжовниковые (Grossulariaceae) |
|
Род Смородина (Ribes) |
|
RibesauerumPursh. |
Сев. Америка |
Семейство Розоцветные (Rosaceae) |
|
Подсемейство Розовые (Rosoideae) |
|
Род Роза(Rosa) |
|
RosacaninaL. |
Сред. и Юж. Европа, Сев. Америка, Зап. Азия |
Подсемейство Яблоневые (Malodeae) |
|
Род Арония (Aronia) |
|
Aronia mitschurinii Skvorts. et Maitul. |
Сев. Америка |
Род Ирга(Amelanchier) |
|
Amelanchier ovalis Medik. |
Европ. ч. РФ |
Род Боярышник (Crataegus) |
|
Crataegus sanguinea Pall. |
Европ. ч. РФ, Сибирь, Сред. Азия |
Подсемейство Сливовые (Prunoideae) |
|
Род Слива(Prunus) |
|
Prunus spinosaL. |
Крым, Кавказ, Сред. Азия |
P. cerasifera Ehrh. |
|
РодВишня (Padellus) |
|
Padellus mahaleb L. |
Крым, Кавказ, Сред. Азия |
Семейство Бобовые (Fabaceae) |
|
Caragana arborescerns Lam. |
Вост. Закавказье, Сред. Азия |
Amorpha fruticosa L. |
Европ. ч. РФ |
Порядок Рутовые (Rutales) |
|
Семейство Анакардиевые (Anacardiaceae) |
|
Cotinus coggygria Scop. |
Карпаты, Крым, Кавказ |
Порядок Сапиндовые (Sapindales) |
|
Семейство Кленовые (Aceraceae) |
|
Род Клен (Acer) |
|
Acer tataricum L. |
Европа |
Порядок Кизиловые (Cornales) |
|
Семейство Кизиловые (Cornaceae) |
|
Род Свидина |
|
Swida sanguinea L. |
Европа |
Порядок Бересклетовые (Celastrales) |
|
Семейство Бересклетовыеи (Celastraceae) |
|
Род Бересклет (Euonymus) |
|
Euonymusverrucosus Scop. |
Европа |
Порядок Лоховые (Elaeagnales) |
|
Семейство Лоховые (Elaeagnaceae) |
|
Elaeagnaceae angustifolia L. |
Европа, Азия |
Подкласс Астериды (Asteridae) |
|
Порядок Ворсянковые (Dipsacales) |
|
Семейство Жимолостные (Caprifoliaceae) |
|
Род Жимолость (Lonicera) |
|
Lonicera tatarica L. |
Европа, Азия |
Семейство Бузиновые (Sambucaceae) |
|
Род Бузина (Sambucus) |
|
Sambucus nigra L. |
Сред. и Юж. Европа |
Семенные насаждения в данном лесном массиве занимают 734 га, из которых 348 га представлено с кустарниковым подлеском, что составляет 47,4 % и говорит о значимой роли этого компонента в исследуемых биоценозах. Надо отметить, что наибольшую площадь занимает Swida sanguinea (L. Opiz) (45%; рис. 1а). Acertataricum(L.) является так же кустарником доминантом (30%; рис. 1а).
а)б)
Рисунок 1 – Представительство кустарников - доминантов в порослевых (а) и в семенных (б) насаждениях Донлесхоза
Порослевые насаждения занимают 1081,2 га данного лесного массива, где кустарниковый подлесок встречается на площади 658,67 га, что составляет 60,9 %. Определили, что наибольшую площадь занимает Acertataricum(L.) (51 %; рис. 1б). Другим доминантом (30 %) в этих насаждениях является Loniceratatarica(L.) (рис. 1б).
Анализ биоразнообразия позволил выявить породы для подробного изучения их показателей: морфологии, состояния, цветения и плодоношения. Самую большую площадь (115,093 га) в семенных насаждениях занимает Swida sanguinea (L. Opiz.). В порослевых насаждениях значимую площадь представляют Acertataricum(L.), Loniceratatarica(L.) и Euonymusverrucosus(Scop.) занимающие соответственно – 342,237, 194,792 и 43,176 га (таблица 2).
Таблица 2 – Породный состав и площадь кустарников в лесных насаждениях Донлесхоза
Видовое название |
Латынь |
Площадь, га |
|
Семенные |
Порослевые |
||
Лещина обыкновенная |
Corylusavellana L. |
8,192 |
- |
Ива остролистная |
Salixacutifolia Willd. |
0,167 |
- |
Смородина золотистая |
RibesauerumPursh. |
0,15 |
- |
Роза собачья |
Rosa canina L. |
0,067 |
1,651 |
Арония Мичурина |
Aronia mitschurinii Skvorts. et Maitul. |
7,0 |
0,15 |
Ирга круглолистная |
Amelanchier ovalis Medik. |
- |
4,65 |
Боярышник кроваво-красный |
CrataegussanguineaPall. |
7,725 |
27,034 |
Слива колючая, или терн |
Prunus spinosaL. |
2,717 |
6,393 |
Слива растопыренная, или алыча |
Prunus cerasifera Ehrh. |
- |
0,501 |
Вишня махалебская |
Padellusmahaleb L. |
0,417 |
- |
Карагана древовидная |
CaraganaarborescernsLam. |
36,951 |
19,067 |
Аморфа кустарниковая |
Amorphafruticosa L. |
0,233 |
- |
Скумпия обыкновенная |
Cotinus coggygria Scop. |
14,083 |
- |
Клен татарский |
Acer tataricum L. |
115,093 |
342,581 |
Свидина кроваво-красная |
Swida sanguinea L. |
172,06 |
18,237 |
Бересклет бородавчатый |
Euonymusverrucosus Scop. |
1,275 |
43,176 |
Лох узколистный |
Elaeagnaceae angustifolia L. |
0,425 |
- |
Жимолость татарская |
Lonicera tatarica L. |
16,871 |
194,792 |
Бузина черная |
Sambucus nigra L. |
0,6 |
0,453 |
Итого |
348,026 |
658,685 |
Пробная площадь № 1 в 3 выделе 22 квартала общей площадью 200 м2 (0,02 га). Состав порослевого насаждения: 9Яо1Дч, возраст 65 лет. К 25 октября Fraxinusexcelsior(L.) уже сбросил листву, Quercusrobur (L.) находился в облиственном состоянии. Подлесок образован густыми зарослями Euonymusverrucosus(Scop.), высотой около 2 м, но встречаются экземпляры 3 – 3,5 м. Единично встречаются Swida sanguinea (L. Opiz.), Prunus cerasifera (Ehrh.) и Sambucus nigra (L.). Подрост высотой 3 – 5 м образован Ulmus glabra (Huds.) и Acer platanoides (L.). Всего было обследовано 80 кустов, в основном из 3 побегов, в том числе 2 молодых. Результаты исследования показали, что количество побегов Euonymusverrucosus(Scop.) составляет 216, из них 116 молодых. Средняя высота у старых побегов равна 1,09 м, у молодых – 0,72 м. Средний диаметр – 1,1 см и 0,46 см соответственно. Состояние старых побегов ослабленное (4 балла), молодых сильно ослабленное (3 балла). Цветение и плодоношение среднее (по 1 баллу).
Следует отметить, что в данном выделе существует прогалина, занятая куртинойEuonymusverrucosus(Scop.) (5 м в длину и 2 м в ширину). Общее число побегов в куртине составляет 65, из них 29 молодых. Средняя высота у старых побегов за счет дополнительного света увеличивается до 1,87 м, а у молодых до 1,13 м. Средний диаметр – 2,01 см и 0,67 см соответственно. Состояние старых побегов ослабленное, так же как и в основном насаждении, отличается только показателем состояния молодых побегов – 2 балла. Цветение и плодоношение среднее.
Пробная площадь № 2 была заложена в 13 выделе 23 квартала общей площадью 200 м2 (0,02 га). Состав порослевого насаждения: 4Дч4Яо2Кло, возраст 65 лет. К 3 июля Quercusrobur (L.), Fraxinusexcelsior(L.) и Acerplatanoides(L.) находились в облиственном состоянии. Подрост высотой 3 – 5 м образован Ulmus glabra (Huds.), Acer platanoides (L.), Fraxinusexcelsior(L.). Подлесок образован густыми зарослями Swida sanguinea (L. Opiz.), высотой около 1,5 м. Территория покрыта данным кустарником не только в рядах, но и в междурядьях. Всего был обследовано 100 кустов, в основном из 11 побегов, в том числе 7 молодых. Количество побегов Swidasanguine(L.) (таблица 3) составляет 862, из них 485 молодых. Средняя высота у старых побегов равна 0,76 м, у молодых – 0,33 м. Средний диаметр – 0,8 см и 0,32 см соответственно. Состояние старых и молодых побегов ослабленное (4 балла). Цветение и плодоношение среднее (по 1 баллу).
Выводы:
1. Биоразнообразие кустарниковой флоры в насаждениях «Донлесхоза» составляет 19 видов из 12 семейств. Самыми представительными являются семейства Розоцветные (Rosaceae) и Бобовые (Fabaceae).
2. Наибольшую площадь в семенных насаждениях занимают Swidasanguinea(L.) и Acertataricum(L.)
3. В порослевых насаждениях преобладает Acertataricum(L.), Loniceratatarica(L.) и Euonymusverrucosus(Scop.)
4. Euonymusverrucosus(Scop.) обладает следующими показателями : в кусте 3-4 побега, высота 1,3 м, диаметр 1,2 см, состояние старых побегов ослабленное, молодых сильно ослабленное. Цветение и плодоношение слабое.
5. Swidasanguinea(L.) доминирующая порода в насаждениях. Основные показатели этого вида: в кусте 10 – 11 побегов, высота 0,6 м, диаметр 0,7 см, состояние старых и молодых побегов ослабленное. Цветение и плодоношение слабое.
Литература
Алексеев Ю.Е., Жмылев П.Ю., Карпухина Е.А. Деревья и кустарники. Энциклопедия природы России. М., 1997.
Буданцев Л. Ю. Семейство бересклетовые (Celastraceae) // Жизнь растений. В 6-ти т. / под ред. А. Л. Тахтаджяна. М., 1981. Т. 5. Ч. 2. Цветковые растения. С. 313-316.
Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. Дендрология: учебник / 2-е изд. стер. М., 2003.
Васенина В.А. Изучение хода роста ясеня обыкновенного в ФГУ «Учлесхоз «Донское» // Лесомелиорация и экология (матер. науч.-практ. конф., студ. и молодых ученых «Защитное лесоразведение», посвящ. 85-летию лесохозяйствен. ф-та НГМА), вып. 3. Новочеркасск, 2005, С. 42 – 46.
Доброхвалов В.П. Очерк истории степного лесоразведения. М., 1950.
Донской учебно-опытный лесхоз (краткий очерк) под общ. ред. А.А. Кулыгина. Новочеркасск, 1995.
Дорошенко В.Ф. О состоянии дубово-ясеневых насаждений Донлесхоза // Защитное лесоразведение (сб. ст., посвящ. 75-летию лесохозяйствен. ф-та НИМИ). Новочеркасск, 1996. С. 112 – 115.
Гурова Л.Я. Особенности климата Донского учебно-опытного лесхоза // Защитное лесоразведение на Северном Кавказе (сб. ст.). Новочеркасск, 1990. С. 153 – 155.
Засоба В.В. Формирование биоты в искусственных лесных массивах степного Предказвазья. // Известия высших учебных заведений Северо-Кавказского региона. – Ростов н/Д, 2009, №5. С.56 – 62.
Засоба В.В. Биота искусственных лесных массивов Ростовской области. Новочеркасск, 2007.
Засоба В.В. Биоразнообразие в мелиоративных насаждениях массивного типа юга России // Мелиорация и водное хозяйство: матер. Науч.-практ. конф. «Современные состояние и перспективы развития мелиоративно-водохозяйственного комплекса юга России» / НГМА. Новочеркасск. 2010 С. 161 – 172.
Кружилин С.Н., Курман С.А. Рост дуба черешчатого в смешанных культурах в условиях сухой дубравы Донского учебно-опытного лесхоза Ростовской области //Лесомелиорация и экология. Новочеркасск, 2003. вып. 1. С. 38 – 41.
Кудрявцев А.Ю. Степные кустарники в растительных сообществах лесостепной зоны среднего Поволжья // Поволжский экологический журнал. 2008. № 4. С. 282 – 292.
Очаренко А.А. Эколого-ценотическая характеристика и динамика пойменных дубрав Прихоперья. дис. на соиск. уч. степени канд. биол. наук. Балашов, 2005.
Плотникова Л.С. Деревья и кустарники рядом с нами. М., 1994.
Пономарева Е.И. Лещина древовидная в аллейной посадке ФГУ «Учлесхоз «Донское» // Лесомелиорация и экология (матер. науч.-пр. конф., студ. и молодых ученых «Защитное лесоразведение», посвящ. 85-летию лесохозяйствен. Фак-та НГМА). Новочеркасск, 2005. вып. 3. С. 11 – 14.
Сидаренко П.В. ФГУ «Учебно-опытное лесное хозяйство «Донское» // Лесомелиорация и экология (матер. науч.-практ. конф., студ. и молодых ученых «Защитное лесоразведение», посвящ. 130-летию Донлесхоза). Новочеркасск, 2006. вып. 4. С. 5 – 6.
Ткаченко М.Е. Общее лесоводство: изд. 2, доп. и испр. под ред. И.С. Мелехова. М.-Л., 1952.
Шапошников А.П., Бессарабов С.Ф., Кузнецов К.А. Защитное лесоразведение и озеленение на Дону. Ростов н/Д., 1962.
Шилина О.В. Интродуценты в насаждениях ФГУП «Учлесхоз «Донское» // Лесомелиорация и экология. Новочеркасск, 2005. вып. 1. С. 76 – 78.
Яцынко Л.П. Донской учебно-опытный лесхоз (краткий очерк) // труды НИМИ Повышение продуктивности и устойчивости лесных насаждений зоны степей Дона и Северного Кавказа. Новочеркасск, 1971. Т. 8. С. 9 – 27
http://ru.wikipedia.org
http://www.eol.org
http://msa-auer.ru/lesoparkl
http://plant.geoman.ru/books
http://forest.geoman.ru/forest