Продуктивность лекарственных видов растений на вырубках сосново-березовых лесов в центральной части Южного Урала

объединяет сообщества начальных стадий лесовосстановительной сукцессии (1-3 года после рубки). Для них характерно наличие мелкого подроста Pinus sylvestris, Betula pendula, Acer platanoides, Tilia cordata, Quercus robur и доминирование в травяном ярусе Calamagrostis arundinacea. Субассоциация включает варианты Acer platanoides и Populus tremula. В сообществах варианта Acer platanoides в подросте преобладают клен и береза повислая. Сообщества варианта Populus tremula формируются в условиях лучшего режима увлажнения, для него характерно быстрое формирование обильного подроста с доминированием осины семенного и вегетативного происхождения.

Сообщества двух других субассоциаций ( Ch.a.-D.c. aceretosum platanoidis и Ch.a.-D.c. populetosum tremulae ) объединяют вырубки возрастом от пяти до десяти лет и характеризуются возрастанием проективного покрытия травяного яруса и формированием крупного подроста и подлеска. К ним отнесены сообщества, формируемые как в условиях самозарастания, так и посадок хвойных пород. В районе исследований на большинстве вырубок этого возраста, как правило, проведена посадка сосны или сосны с лиственницей. При этом проективное покрытие саженцев и естественного подроста составляет в среднем не более 30-40 %, а высота не превышает 3-4 метров.

Сообщества субассоциации Ch.a.-D.c. aceretosum platanoidis формируются на месте сообществ варианта Acer platanoides субассоциации Ch.a.-D.c. epilobietosum montanae. В этих сообществах подрост широколиственных видов не имеет большого обилия и не мешает развитию естественного подроста и саженцев сосны. Сообщества субассоциации Ch.a.-D.c. populetosum tremulae формируются на месте сообществ варианта Populus tremula субассоциации Ch.a.- D.c. epilobietosum montanae. Рост сосны в посадках в сообществах этой субассоциации идет медленнее из-за конкуренции со стороны достаточно густого осинового подроста.

При разработке стратегии неистощительного ресурсного использования лекарственных видов необходимо учитывать изменение площадей, занятых лесными сообществами и разновозрастными вырубками под влиянием лесохозяйственной деятельности. В связи с этим необходим анализ продуктивности наиболее востребованных лекарственных видов в типичных для них растительных сообществах и ее изменение в производных сообществах вырубок на разных стадиях лесовосстановления. Цель данной работы – изучение продуктивности важнейших ресурсных лекарственных видов растений в сообществах сосново-березовых лесов ассоциации Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris и в производных от них сообществах разновозрастных вырубок в центральной части Южного Урала.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для анализа встречаемости и обилия лекарственных видов в сосново-березовых лесах ассоциации Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris и в производных от них сообществах использовались 152 геоботанических описания (в том числе 93 описания сосново-березовых лесов и 59 описаний разновозрастных вырубок), выполненные нами в 2011-2012 гг. в Белорецком районе Республики Башкортостан. Кроме того, была использована имеющаяся база данных геоботанических описаний растительности Южного Урала, описанной в системе экологофлористической классификации по методу Браун-Бланке. Для оценки продуктивности лекарственных видов был использован метод расчета продуктивности растений по проективному покрытию, ранее применявшийся на других видах [4, 5, 6] с модификациями, позволяющими использовать при расчетах их обилие и встречаемость вида в растительных сообществах, описанных в системе единиц экологофлористической классификации [7, 8, 9]. Для этого в типичных для этих видов растительных сообществах для каждого балла обилия, с которым может встречаться вид, закладывалось по 10-15 площадок размером от 1 до 4 м2, на которых отмечалось проективное покрытие вида и фитомасса заготавливаемых частей растений. Затем проводился регрессионный анализ линейной зависимости фитомассы заготавливаемых частей растений на единицу площади от проективного покрытия вида и получены уравнения регрессии. Коэффициент корреляции фитомассы заготавливаемых частей растений с проективным покрытием вида почти во всех случаях был достаточно высок и составлял более +0,90 (табл.1). Полученные уравнения были использованы для расчета интервальной оценки продуктивности видов в растительных сообществах. При расчетах продуктивности использовались минимальные и максимальные значения баллов обилия каждого конкретного вида в геоботанических описаниях, характеризующих растительные сообщества. При этом для балла «r» в качестве минимального и максимального значения проективного покрытия брались 0,1% и 0,4%, для балла «+» – соответственно 0,5% и 0,9%, для балла «1» – 1% и 4,9% и т.д. Для расчета продуктивности вида в конкретной ассоциации вычислялось среднее арифметическое максимальных и среднее арифметическое минимальных значений проективного покрытия в геоботанических описаниях. С учетом постоянства вида в синтаксоне и регрессионного уравнения зависимости фитомассы от его проективного покрытия высчитывались максимальная и минимальная продуктивность видов в растительных сообществах конкретных синтаксонов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ флористического состава растительных сообществ в районе исследований показал, что в лесных сообществах встречается 30 видов массово-заготавливаемых лекарственных растений. Из них в лесах ассоциации Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris в пределах района исследования обычно присутствуют только 12 видов. С проективным покрытием более 1% встречаются шесть видов: Aconitum septentrionale, Bupleurum longifolium, Primula macrocalyx, Sanguisorba officinalis, Solidago virgaurea, Stachys officinalis . При этом, большинство лекарственных видов не имеют достаточной для заготовок продуктивности (табл. 2). Исключение составляют три вида – Bupleurum longifolium, Sanguisorba officinalis, Solidago virgaurea, встречающиеся также на опушках и лугах района исследования.

Удаление полога древостоя приводит к резкому изменению экологических условий, что повышает мозаичность условий местообитаний. После проведения рубок на начальной стадии лесовосстановления (1-3 года) в сообществах субассоциации Ch.a.-D.c. epilobietosum montanae увеличивается общее флористическое разнообразие, что согласуется с данными других авторов [10, 11]. В том числе с 12 до 17 увеличи-

Таблица 1. Результаты регрессионного анализа зависимости продуктивности заготавливаемых частей лекарственных растений изученных видов от их проективного покрытия в травяном ярусе растительных сообществ Республики Башкортостан

Таблица 2. Изменение продуктивности (ц/га) основных лекарственных видов растений после рубки сосново-березовых лесов ассоциации Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris

Примечание * – возраст сообществ более 50 лет, ** – возраст сообществ 1-3 года, *** – возраст сообществ – 5-10 лет.

вается число массово-заготавливаемых видов, используемых в официальной и народной медицине. При этом по сравнению с расположенными рядом участками исходного типа леса в них значительно уменьшается продуктивность Bupleurum longifolium и увеличивается продуктивность Chamaenerion angustifolium, Origanum vulgare, Hypericum elegans и H. perforatum. В связи со снижением конкуренции в травяном ярусе появляются лекарственные виды открытых местообитаний, но продуктивность внедрившихся лекарственных видов Artemisia absinthium, Linaria vulgaris и Tussilago farfara относительно невелика и существенно уступает продуктивности этих видов в рудеральных местообитаниях. Изменения продуктивности таких видов, как Achillea millefolium, Primula macrocalyx, Sanguisorba officinalis, Solidago virgaurea, Stachys officinalis и Valeriana wolgensis незначительны. На следующей стадии лесовосстановления (субассоциации Ch.a.-D.c. aceretosum platanoidis и Ch.a.-D.c. populetosum tremulae) происходит увеличение проективного покрытия травяного яруса и увеличивается ценотическое давление на травянистые виды со стороны подроста и подлеска. При этом в травяном ярусе увеличивается продуктивность Hypericum perforatum и Valeriana wolgensis и выпадают менее конкурентноспособные Artemisia vulgaris и Linaria vulgaris. В составе травяного яруса появляется встречавшийся на полянах и в исходных лесных сообществах вид Aconogonon alpinum. Продуктивность Chamaenerion angustifolium возрастает по сравнению с предыдущей стадией. В сообществах субассоциации Ch.a.-D.c. aceretosum platanoidis наблюдается разрастание Origanum vulgare, продуктивность которого достигает 2 ц/га. Всего в травяном ярусе на этой стадии присутствует 16 видов лекарственных растений. Продуктивность Chamaenerion angustifolium и Origanum vulgare резко уменьшается после формирования сомкнутого древесного яруса.

Таким образом, изменение конкуренции в травяном ярусе в ходе лесовосстановительной сукцессии оказывает существенное влияние как на флористическое разнообразие в целом, так и на продуктивность лекарственных видов. В первые десять лет после рубки в сообществах наблюдается уменьшение продуктивности Bupleurum longifolium и увеличение продуктивности Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Chamaenerion angustifolium, Hypericum elegans и H. perforatum, Linaria vulgaris, Origanum vulgare, Tussilago farfara. Наиболее перспективны вырубки для заготовок таких видов, как Chamaenerion angustifolium, Origanum vulgare, а также Primula macrocalyx.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ мол_a № 12-04-31471.