Естественное возобновление тополей на намывах песка

Цель исследования: изучить процесс естественного возобновления древесной растительностью искусственных намывов ПГС в пойме р. Белая (г. Уфа) в течение первых лет жизни.

Динамичные условия поймы и усиление техногенеза диктуют применение устойчивых к неблагоприятным воздействиям древесных растений, в числе которых одни из самых перспективных – тополя. При создании культур на тех-ногенно нарушенных землях необходимо учитывать процессы, происходящие при естественном возобновлении тополей. Необходимо отметить, что культур местных тополей в Предуралье нет, а естественные тополевые насаждения не изучены как в лесохозяйственном, так и в научном отношении [3]. Для Уфимской агломерации характерно отсутствие новых мест для застройки. Искусственные намывы ПГС проводятся для строительства жилых районов в низкой затапливаемой пойме рек Белая и Уфа. В исследуемом районе на намывах ПГС, проведенных несколько лет назад, строительства жилья не происходит. Часть площадей используется под гаражи, автостоянки, заправочную станцию и т.п. Намывы ПГС от 2 до 10 м.

Зарастание намывов происходит тополем черным из семян, приносимых ветром из насаждений вблизи реки, в пределах 1-3 км. Характерно ежегодное обильное семеноношение тополей и, как следствие, обильное ежегодное прорастание семян в понижениях рельефа на свободных увлажненных участках. Отмечается отмирание большей части сеянцев в первый год жизни.

Объект и методика исследования. Тополь черный, осокорь (Populus nigra L.). В естественных условиях растет преимущественно по речным долинам, занимая затопляемые участки, неширокую прирусловую часть речных пойм, образуя

лентовидные рощи вдоль русл рек. Хорошо растет и вне поймы. Осокорники часто распространены в районах западных предгорий Южного Урала. Много старых осокорников вырубается, особенно вблизи г. Уфы [1]. Хорошо размножается семенами, которые благодаря своим обильным длинным волоскам разносятся далеко. Плодоносит ежегодно и обильно. Лабораторная всхожесть свежесобранных семян около 90%. Семена дают густые всходы (до 500 тыс. экз. на 1 га). Размножается вегетативно – корневыми отпрысками. Одно дерево может дать до 200 отпрысков [2].

На намывах песка проведены обследования их зарастания тополем по двум параллельным трансектам, расстояние между трансектами около 500 м. Направление трансект север-юг. Произведены измерения морфологических параметров всех тополей. Отмечалось расстояние между деревьями. У сеянцев тополей полностью произведены измерения всех побегов от основания до верхушки с учетом приростов и расположения. Измерены диаметры всех побегов у основания и в середине побега. Основания ствола некоторых растений тополя черного утолщены в виде «торчка», что может быть объяснено повреждением в первые годы жизни растения. Этим же возможно объяснить образование «куста», когда от основания ствола появляются до 10 и более равноценных стволиков и не происходит быстрого выделения главного (ведущего) ствола. В пределах намыва встречаются тополя до 9 лет возраста. Обнаружены куртины тополя, выросшие из занесенных грунтом бревен тополей. Два выбранных средних по размерам разновозрастных экземпляра растений изучены в качестве модельных тополей.

При прохождении трансект был определен состав встречающейся растительности. Растительность на изученном участке редкая – от полного отсутствия до 30% проективного покрытия. Трансекта №2 отличается большим разнообразием растительности, большим проективным покрытием трав. Всего произрастает не меньше 30 видов растений, из них видов мхов – 1, хвощей –

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 13, №1(4), 2011

• 1,    древесных растений (подрост) – 6, остальные представлены в основном многолетними травами. Большая часть растений – представители луговой и пойменной растительности, часть растений – сорные. Характерен способ переноса семян – с помощью ветра из окружающих местообитаний. Список растений: бриум бледноватый (Bryum pallescens Schleich.); вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth); вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.); дербенник иволистный (Lythrum salicaria L.); донник белый (Melilotus albus Medik.); льнянка обыкновенная (Linaria vulgaris Mill.); ива трехтычинковая (Salix triandra L.); клевер средний (Trifolium medium L.); клен ясенелистный (Acer negundo L.); люцерна посевная (Medicago sativa L.); мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara L.); нивяник обыкновенный, поповник, ромашка луговая (Leucanthemum vulgare Lam.); одуванчик обыкновенный (Taraxacum officinale Wigg.); пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.); полынь лечебная (Artemisia abrotanum L.); полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.); поручейница водяная (Catabrosa aquatica (L.) Beauv.); пырей ползучий (Elyrrigia repens (L.) Nevski.); рябина обыкновен-

• ная (Sorbus aucuparia L.); синеголовник плоский (Eryngium planum L.); сосна сибирская (Pinus sylvestris L.); татарник колючий (Onopordum acantium L.); тополь белый (Populus alba L.); тополь черный (Populus nigra L.); тимофеевка луговая (Phleum pratense L.); тысячелистник обыкновенный (Achillea millifolium L.); хвощ зимующий (Equisetum hiemale L.); цикорий обыкновенный (Cichorium inthybus L.); щавель конский (Rumex confertus Willd.); ярутка полевая (Thlaspi arvense L.) [4, 5].

Результаты исследования.

Характеристика трансекты №1. Длина трансекты – 82,5 м. Количество деревьев – 43 шт. Среднее расстояние между деревьями – 1,9 м. Плотность насаждения составляет около 2700 шт./га. В табл. 1 представлены морфологические усредненные параметры тополей на трансекте. Характеристика трансекты №2. Длина трансекты – 164 м. Количество деревьев – 56 шт. Среднее расстояние между деревьями – 2,9 м. Плотность насаждения составляет около 1200 шт./га. В табл. 1 представлены морфологические усредненные параметры тополей на трансекте.

Таблица 1. Морфологические параметры тополей

Характеристика модельного тополя №1. Диаметр у основания составил 14,0 мм. Высота дерева – 120 см. Возраст – 5 лет. В табл. 2 указаны морфометрические параметры модельного дерева. Среднее количество боковых побегов I порядка на годичном приросте ствола составляет 10 шт. Среднее количество боковых побегов II порядка 11,5 шт. Среднее количество боковых побегов III порядка 3,0 шт.

Характеристика модельного тополя №2. Диаметр у основания составил 31,8 мм. Высота дерева – 175 см. Возраст – 6 лет. В табл. 3 указаны морфометрические параметры с учетом расположения на дереве.

Таблица 2. Морфометрические параметры модельного тополя №1

Таблица 3. Морфометрические параметры модельного тополя №2

В течение 6 лет жизни модельного растения на стволе образовались боковые побеги до V порядка. Среднее количество боковых побегов I порядка на годичном приросте ствола составляет 8,0 шт. Среднее количество боковых побегов II порядка – 3,85 шт. Среднее количество боковых побегов III порядка – 2,22 шт. Среднее количество боковых побегов IV порядка – 2,83 шт. Среднее количество боковых побегов V порядка – 2,31 шт.

Выводы:

• 1.    На территории намывов песчано-гравийной смеси в пойме р. Белая в районе Затона происходит успешное зарастание грунта древесной и травянистой растительностью. Предполагается образование устойчивых насаждений тополя черного. Плотность насаждений составила от 1200 до 2700 деревьев / га при среднем возрасте тополей 6-7 лет.

• 2.    Зарастание грунта в основном происходит луговыми и пойменными растениями с анемохор-ными (распространяемыми ветром) семенами, а также сорными растениями, распространяемыми в основном антропогенно. Отмечено, что более старшие участки (в нашем случае это трансекта №1, средний возраст тополей 7 лет) более богаты растительностью, как в покрываемой площади, так и в обилии видов. Наблюдается образование почвы в понижениях рельефа.

• 3.    Характерна неравномерность ежегодных приростов тополя черного, который всреднем составляет около 18 см. При этом отмечаются большие колебания в приросте у отдельных экземпляров, растущих в благоприятных и неблагоприятных условиях. Большое значение для величины годичного прироста имеют погодные условия во время интенсивного роста (май – июль).

• 4.    Количество боковых побегов увеличивается с возрастом в общей массе растений незначительно: у растений трансекты №1 – около 22 шт. в среднем (6 лет), а у растений трансекты №2 – около 23 шт. (7 лет), что можно объяснить высыханием и отпадением с возрастом части боковых побегов.

• 5.    Длина боковых побегов у тополя черного уменьшается на приросте соответствующего года по мере роста, т.е. следующий после апекса побег, образующийся в течение вегетативного периода, всегда меньше нижеследующего и раньше образовавшегося побега того же года.

• 6.    Отмечено уменьшение годичного прироста боковых побегов у тополя черного на соответствующих приростах ствола с увеличением возраста. К примеру, прирост боковых побегов за последний год уменьшается на боковых ветвях вниз по стволу, на приростах ствола от пятого до первого года жизни в следующих размерах (см): 6,2 – 3,1 – 3,1 – 2,9 (модель №2).

• 7.    У тополя черного происходит уменьшение количества боковых побегов с увеличением порядка ветвления.

• 8.    Использование модельных деревьев тополя черного позволяет определить ежегодные приросты в течение нескольких лет, количество и биомассу побегов и листьев на ветвях различного порядка. Минимальный возможный возраст для подобного модельного растения следует признать около 5 лет, т.к. растения меньшего возраста не дают стабильную морфометрическую информацию.