Инвентаризационная оценка сорного компонента лесных питомников южной подзоны тайги Вологодской области

Значительным препятствием при выращивании высококачественного посадочного материала является сорная растительность. Взаимодействие между выращиваемым и сорным видом может определяться как: пассивное, заключающееся в конкуренции за условия освещенности, влажности и поступление питательных элементов; косвенное, при котором сорные растения способствуют появлению вредных организмов или усиливают действие неблагоприятных факторов, и активное, выражающееся в нанесении физического повреждения или замедлении роста выращиваемых пород, например аллелопатия и тигмоморфогенезис [9]. Формирование сорного компонента на местности обусловлено влиянием эдафических, климатических, гидрологических условий и зависит от агротехники выращивания. Для обеспечения комплексного ухода за посевами и посадками в питомниках необходимо иметь наиболее полные сведения о видовом составе сорной растительности.

Цель исследований . Оценить флористический состав сорной растительности лесных питомников южной подзоны тайги Вологодской области.

Задачи исследований . Выявить флористический спектр сорной растительности питомников. Сравнить систематическую структуру сорной ценофлоры южной подзоны тайги на примере четырех лесных питомников.

Методы исследований . Рекогносцировочные исследования проводили в лесных питомниках южной подзоны тайги Вологодской области: Кадниковском на базе Вологодского селекционно-семеноводческого центра (Сокольский район), Тотемском (Тотемский район), Устюженском (Устюженский район) и Шухтовском (Череповецкий район). В каждом питомнике обследовали продуцирующую (посевное, школьное отделения) и вспомогательную площадь.

Изучение видового состава сорной растительности проводили согласно общепринятой методике геоботанического исследования [4]. В каждом отделении питомника закладывали геоботанические площадки размером 10х10 м, при этом определяли ярусность фитоценозов, общее проективное покрытие и балл засоренности по шкале А.В. Фисюнова [6]. У растений древесно-кустарникового яруса определяли численность (шт/м2) и среднюю высоту. У травянистых растений выделяли подъярусы, выявляли видовое обилие, жизненность особей и их фенологическую фазу. Латинские названия видов, родов, семейств приведены по С.К. Черепанову [7]. Для сравнения таксономического состава рассматриваемых флор был использован коэффициент Жаккара [2].

Результаты исследований . Сорная флора лесных питомников южной подзоны тайги Вологодской области отличается большим разнообразием видового состава и насчитывает 167 видов сосудистых растений, относящихся к 30 семействам.

Все растения представлены двумя ботаническими отделами: покрытосеменные, или цветковые ( Mag-noliophyta ), и членистые, хвощевидные ( Eqisetophyta ). Цветковые растения подразделяются на классы: однодольные ( Monocotyledones ) и двудольные ( Dicotyledones ). Двудольные занимают большую долю в сорном травостое по видовому разнообразию (84,4% от общего числа видов). К однодольным относятся только семейства злаковые ( Poaceae ) и осоковые ( Cyperaceae ). Основную часть флористического спектра составляют 3 семейства ( Asteraceae, Poaceae, Fabaceae ), каждое содержит от 14 до 33 видов, 14 семейств – от 3 до 10 видов, 13 семейств – одно- и двувидовые. В 10 ведущих семействах сосредоточено 123 вида, или 73,6% всего видового состава, что характерно для бореальной флоры (табл. 1).

Число видов, родов и семейств сорной флоры питомников

Таблица 1

Семейство	Число
	видов		родов
	абс.	%	абс.	%
Asteraceae	33	19,8	24	21,5
Poaceae	24	14,4	16	14,3
Fabaceae	14	8,4	7	6,2
Brassicaceae	10	6,0	9	8,0
Rosaceae	9	5,4	7	6,2
Caryophyllaceae	8	4,8	6	5,3
Polygonaceae	7	4,1	2	1,7
Scrophulariaceae	7	4,1	4	3,5
Lamiaceae	6	3,6	4	3,5
Ranunculaceae	5	3,0	2	1,7
Equisetaceae	4	2,4	4	3,5
Salicaceae	4	2,4	3	2,6
Apiaceae	4	2,4	4	3,5
Rubiaceae	4	2,4	1	0,9
Boraginaceae	3	1,8	2	1,7
Plantaginaceae	3	1,8	1	0,9
Campanulaceae	3	1,8	1	0,9
Cyperaceae	2	1,2	1	0,9
Urticaceae	2	1,2	2	1,7
Chenopodiaceae	2	1,2	2	1,7
Hypericaceae	2	1,2	1	0,9
Violaceae	2	1,2	1	0,9
Onagraceae	2	1,2	2	1,7
Betulaceae	1	0,6	1	0,9
Grossulariaceae	1	0,6	1	0,9
Euphorbiaceae	1	0,6	1	0,9
Convolvulaceae	1	0,6	1	0,9
Polemoniaceae	1	0,6	1	0,9
Santalaceae	1	0,6	1	0,9
Gentianaceae	1	0,6	1	0,9
Всего	167	100,0	113	100,0

Имеющиеся данные позволяют сравнить сорные флоры лесных питомников (табл. 2), для этого использовали показатели флористического богатства: число видов (в/с) и родов (р/с) в семействе, среднее число видов в роде (в/р) [8].

Показатели флористического богатства и систематического разнообразия сорного компонента питомников

Таблица 2

Показатель Питомник В среднем Кадниковский (54,0) * Тотемский (15,0) Устюженский (8,3) Шухтовский (21,0) Число видов 85 100 44 91 80 Число родов 79 64 40 68 63 Число семейств 27 22 10 27 22 в/с 3,1 4,5 4,4 3,4 3,9 р/с 2,9 2,9 4,0 2,5 3,1 в/р 1,1 1,5 1,1 1,3 1,3 площадь территории (га).

Из табл. 2 видно, что значения абсолютных показателей флористического (число видов, родов, семейств) и систематического разнообразия (среднее число видов и родов в семействе, число видов в роде) имеют тенденцию к возрастанию в направлении с севера на юг и с запада на восток.

Коэффициент сходства видового состава варьирует в пределах от 0,26 до 0,38, родового – от 0,28 до 0,53, состава семейств – от 0,40 до 0,81 (табл.3).

Таблица 3

Коэффициенты сходства (Kj) систематического состава сорной растительности питомников

Показатель сходства	Питомник	Кадниковский	Тотемский	Устюженский	Шухтовский
По видовому составу	Кадниковский	-	0,31	0,28	0,33
	Тотемский	0,31	-	0,26	0,38
	Устюженский	0,28	0,26	-	0,31
	Шухтовский	0,33	0,38	0,31	-
По родовому составу	Кадниковский	-	0,33	0,28	0,35
	Тотемский	0,33	-	0,35	0,53
	Устюженский	0,28	0,35	-	0,37
	Шухтовский	0,35	0,53	0,37	-
По составу семейств	Кадниковский	-	0,40	0,40	0,54
	Тотемский	0,40	-	0,50	0,81
	Устюженский	0,40	0,50	-	0,41
	Шухтовский	0,54	0,81	0,41	-

Высокое флористическое сходство на уровне семейств представляется вполне обоснованным фактом и свидетельствует, по мнению В. М. Шмидта [8], о давнем историческом пути формирования растительности местности. Стоит отметить, что на всех уровнях сходства наиболее близкими являются сорные флоры Шух-товского и Тотемского питомников, где создаются схожие условия для развития сорняков. Слабое сходство обнаружили между сорными флорами западного Устюженского и восточного Тотемского питомника, которые пространственно удалены друг от друга.

При анализе жизненных форм [5] установили, что в составе флоры лесных питомников полностью преобладают виды травянистых растений (96,4% от состава флоры), из них многолетних трав – 110 видов (66%). На долю однолетних и двулетних трав приходится 51 вид (34%). Доминирующими в группе многолетников являются короткокорневищные (19,7%), стержнекорневые (19,2%) и длиннокорневищные (16,8%) виды. Отмечено 6 видов древесных растений, при этом 4 вида – деревья и 2 – кустарники (2,4 и 1,2% соответственно).

Наибольшее число видов приурочено к лесным и луговым типам местообитания, также отдельно выделили группу сорных, культурных растений и полупаразитов. Типично луговыми являются 77 видов, среди них Myosotis arvensis , Sanguisorba officinalis , Trifolium pratense (46,2%). К лесной растительной группе относятся 42 вида (25,1% от состава флоры), представителями которых являются Agrostis canina, Fragaria vesca, Populus tremula . Сорная группа растений представлена 43 видами, что составляет 25,7% от общего числа флоры. Достаточно условно сорные виды можно разделить на преимущественно сорные (сегетальные), рудеральные, сорно-рудеральные, рудерально-сорные и адвентивные виды [3]. К сегетальным видам (от лат. segetalis - растущий среди хлебов), таким как Galeopsis speciosa, Spergula arvensis (6,6%), относят виды, засоряющие посевы и посадки выращиваемых пород. В группу рудеральных (от лат. rudus - мусор, щебень) сорных растений включают обитателей обочин дорог, карьеров и других мусорных мест [1], и к ним относятся Artemisia vulgaris, Lepidium ruderale (4,2%). На долю сорно-рудеральных приходится 8,4% от общего числа флоры ( Chenopodium album, Stellaria media) . В составе рудерально-сорной группы отмечены Atriplex patula, Urtica urens (4,2%). В состав адвентивной группы входят заносные виды: Lactuca serriola, Oenothera biennis и другие, составляющие 3% от общего числа флоры. Из культурных растений встречен только Lupinus polyphyllus . Группу полупаразитных растений образуют 4 вида: Hieracium umbellatum, Melampyrum pratense, Odontites vulgaris и Thesium arvense (2,4 % от общего числа видов).

Проведенный анализ показал, что все сорные растения лесных питомников относятся к трем экологическим группам: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты. Доля гигрофитов составляет 12,6% от общего состава флоры, представителями являются: Deschampsia cespitosa, Equisetum limosum, Veronica beccabunga . Группа мезофитных растений самая крупная и образована 141 видом сосудистых растений (84,4%), среди них Festuca rubra, Poa pratensis, Ranunculus repens . На долю ксерофитов приходится 3%, и в группе такие виды, как Elytrigia lolioides, Calamagrostis epigeios, Scleranthus annuus .

Питомник Вологодского ССЦ заложен в 1987 году и расположен на территории Сокольского лесничества Кадниковского лесхоза. Здесь выращивают сеянцы и саженцы сосны и ели с улучшенными наследственными свойствами, также заложены архивы клонов и маточные плантации, школьное отделение декоративных саженцев древесно-кустарниковых лиственных пород. Питомник слагают супесчаные почвы. Сорная растительность питомника представлена 85 видами, при этом Salix caprea и Rubus idaeus относятся к древесно-кустарниковому ярусу, остальные виды являются травянистыми. Засоренность полей средняя, проводится обработка гербицидами и ручная прополка.

На полях питомника выявили 3 агроботанические группы травянистых растений: злаковые, бобовые, разнотравье. Злаковые представлены 11 видами (13,3%), на полях преобладает Poa pratensis . Бобовые составляют 9,6% от общего числа видов ( Lupinus polyphyllus и Vicia sepium) . В группе разнотравья (77,1%) доминируют Cirsium heterophyllum, Rumex acetosella , а также отмечен Adonis sibirica , не встреченный на полях других питомников.

Тотемский постоянный лесосеменной питомник заложен в 1985 году для выращивания еловых сеянцев и саженцев. Питомник слагают дерново - подзолистые легкосуглинистые почвы, на которых происходит массовое расселение сорной растительности, степень засоренности при этом составляет 5 баллов. Сорный компонент представлен максимальным числом видов (100) по сравнению с другими питомниками. К древеснокустарниковому ярусу относятся Populus balsamifera, Rubus idaeus, Salix pentandra и S.caprea . Соотношение агроботанических групп аналогично с Кадниковским питомником, отмечена одновидовая группа осок (1%). Преобладающими видами на всех полях питомника среди злаков являются Elytrigia repens, Festuca pratensis и Poa pratensis (14,6% от общего числа). Доминирующее положение среди бобовых занимает Trifolium pratense (9,4%). Доля разнотравья составляет 75,0%, на полях массово встречаются Achillea millefolium, Rumex acetosella, Sonchus arvensis , Taraxacum officinale и Tussilago farfara .

Устюженский постоянный питомник заложен в 1975 году. Основным выращиваемым посадочным материалом является сосна. Питомник слагают супесчаные, бедные гумусом почвы, что приводит к средней засоренности полей и меньшей представленности сорного компонента - 45 видов сосудистых растений. Проводится ручная прополка полей от сорняков. Древесно-кустарниковый ярус представлен одним видом - Populus balsamifera . Наиболее распространенным и обильным сорняком группы злаков является Elytrigia repens (20,5%). Из бобовых отмечены только Lupinus polyphyllus и Trifolium repens . Группа разнотравья составляет 75% и представлена 33 видами, среди которых доминируют Fallopia convolvulus , Spergula arvensis , Viola arvensis . Встречен вид, не обнаруженный ранее, - Oenothera biennis , являющийся заносным для данной местности и разрастающийся на паровых полях.

Шухтовский постоянный питомник заложен в 1986 году. В питомнике выращивают сеянцы сосны и ели, заложено декоративное отделение и плантации новогодних елей. Несмотря на использование раундапа при контактной обработке растений и ручную прополку полей, степень засоренности в среднем составляет

• 4, 5 балла. Отмечен 91 вид сосудистых растений, относящихся к двум ярусам: древесно-кустарниковому, в состав которого входят Betula pendula , Populus tremula , Salix pentandra , S.caprea , и травянистому. Среди злаков (16,1%) широко распространена Festuca pratensis , встречающаяся на некоторых участках в большом количестве и образующая общий фон. Бобовые представлены 10 видами, что составляет 11,5% от общего видового состава. Достаточно обильно представлен Lupinus polyphyllus , выращиваемый ранее на полях в качестве сидерата. Доминирующей является группа разнотравья, представленная 62 видами сосудистых растений (71,3%). Отмечены типичные засоряющие виды: Chenopodium album , Lappula squarrosa , Potentilla argentea , Taraxacum officinale . Распространены Spergula arvensis и Spergularia rubra . Группа осок представлена одним видом ( Carex leporina ).

Оптимальные параметры агрохимических показателей почв для выращивания сеянцев сосны и ели составляют по содержанию гумуса более 3%, фосфора и калия 15–20 мг/100 г почвы, кислотности почвенного раствора (рН солевой суспензии) 5–5,5. По механическому составу при выращивании сеянцев сосны предпочтительнее почвы супесчаные или легкосуглинистые, сеянцев ели – легко- и среднесуглинистые (табл. 4).

Агрохимическая характеристика почв питомников

Таблица 4

Питомник	Площадь, га	Механический состав почвы	Содержание гумуса, %	Содержание Р 2 О 5 ( мг/100 г почвы)	Содержание К 2 О ( мг/100 г почвы)	РН почвенного раствора
Кадниковский	54	Супесчаная	2,4	3,1-8,0	5,9	4,4
Тотемский	15	Легкий суглинок	1,96	15,2	7,7	4,4
Устюженский	8,3	Супесчаная	1,6	22,0	2,9	4,6
Шухтовский	15,7	Супесчаная	1,01-2	3,1-8,0	4,1-8,0	4,4

Анализируя данные табл. 4, можно заключить, что условия выращивания посадочного материала, предъявляемые к питомникам, не вполне соответствуют оптимальным, что также может способствовать усилению пагубной роли сорной растительности.

Характеристика засоренности может быть использована для сравнения изменений, происходящих в фитоценозах под влиянием агротехнических мероприятий, и выработки оптимальных способов ухода за посевами и посадками. Различия в степени засоренности питомников, разнообразии видового состава сорняков, их биологических и экологических особенностей необходимо учитывать для рационального, научно обоснованного и экологически безопасного применения гербицидов.