Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Ботаника \ Общая ботаника \ Экология растений. Этология. Растение и окружающая среда

Разнообразие сосудистых растений лесных сообществ на автоморфных песчаных почвах в Карелии

Автор: Геникова Надежда Васильевна, Гнатюк Елена Петровна, Крышень Александр Михайлович, Лейбонен Екатерина Эйнариевна

Журнал: Ученые записки Петрозаводского государственного университета @uchzap-petrsu

Рубрика: Биология

Статья в выпуске: 8 (113), 2010 года.

Бесплатный доступ

В статье приведен список видов сосудистых растений лесов на песчаных автоморфных почвах в Карелии (всего 81 вид) в пределах выделенных типов лесорастительных условий: Pinus sylvestris – Cladonia (13 видов), Pinus sylvestris – Vaccinium vitis-idaea (32 вида), Pinus sylvestris – Vaccinium myrtillus (77 видов ). Показано наличие зависимости видового состава от типа лесорастительных условий и стадии развития лесного сообщества.

Видовое разнообразие, сосудистые растения, сосняки, карелия

Короткий адрес: https://sciup.org/14749803

IDR: 14749803 | УДК: 581.55:581.93

Текст научной статьи Разнообразие сосудистых растений лесных сообществ на автоморфных песчаных почвах в Карелии

На автоморфных песчаных почвах водораздельных пространств в Карелии выделены три типа лесорастительных условий [3]: 1) сухие олиготрофные с климаксовым сообществом сосняк лишайниковый (Pinus sylvestris–Cladonia (P.s.–Cl.)), 2) сухие мезоолиготрофные с климаксовым сообществом сосняк брусничный (Pinus sylvestris–Vaccinium vitis-idaea (P.s.–V.v-i.)), 3) свежие мезоолиготрофные с климаксовым сообществом сосняк черничный (Pinus sylvestris–Vaccinium myrtillus (P.s.–V.m.)). В пределах каждого типа лесорастительных условий по признакам древостоя выделены несколько стадий развития сообщества [3], которые в данной работе сгруппированы в три этапа: 1) молодняки (этап, начинающийся с момента формирования сомкнутого древостоя до завершения процесса са-моизреживания загущенного древостоя); 2) средневозрастные (с момента завершения периода наиболее интенсивного самоизреживания древостоя и продолжающийся до момента естественного отмирания лиственных пород); 3) старовозрастные леса. В третий этап мы включили спелые, субклимаксо-вые и климаксовые сообщества, которые практически не отличаются по видовому составу. Объединение их, однако, объясняется главным образом ограниченным распространением на территории Карелии, то есть недостатком фактического материала по отдельным стадиям.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом для анализа ценофлор [5] сосняков послужили геоботанические описания, выполнен

ные в 2001–2009 годах на всей территории Карелии и внесенные в базу данных «Местообитания Восточной Фенноскандии» [4], большей своей частью представленной в Интернете ( http://dl.krc.karelia.ru/ collec.html?id=11). Всего были проанализированы 115 описаний, из них в условиях P.s.–Cl. – 19, P.s.– V.v.-i. – 41, P.s.–V.m. – 55; 57 описаний молодняков, средневозрастных – 23, старовозрастных – 35. Количество описаний отражает как распространение указанных типов леса на территории Карелии, так и их возрастную структуру [1], [6].

Видовой состав сообщества учитывался в пределах естественных границ исследуемого выдела, при этом минимальная площадь описываемых участков была не менее 400 м2. Для данного исследования выбирались относительно однородные участки леса, не примыкающие к дорогам и другим антропогенно нарушенным местообитаниям, что особенно важно при исследовании естественных процессов формирования сообществ.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Всего в исследуемых сообществах отмечен 81 вид сосудистых растений (см. таблицу) из 63 родов и 32 семейств, что составляет около 5 % от общего списка флоры сосудистых растений Карелии, включающей, согласно последним данным [2], 1814 видов. И это при том, что сосняки преобладают на территории Карелии и занимают более 64 % от покрытой растительностью площади [8].

Э., 2010

Н. В. Геникова, Е. П. Гнатюк, А. М. Крышень, Е. Э. Лейбонен

Встречаемость видов сосудистых растений в лесных сообществах

Тип лесорастительных условий	P.s.–Cl.	P.s.–V.v-i.	P.s.–V.m.
Этап развития	М. Ср. Ст.	М. Ср. Ст.	М. Ср. Ст.
Agrostis tenuis	–– –	+ – –	– + –
Alnus incana	–– –	+ – –	++ –
Angelica sylvestris	–– –	– – –	++ –
Antennaria dioica	–– –	– – –	– + –
Anthoxanthum odoratum	–– –	– – –	– + –
Anthriscus sylvestris	–– –	– – –	+ ––
Arctostaphylos uva-ursi	+ – +	– – –	–––
Avenella flexuosa	–– –	+ + +	+++
Betula spp.	+ – +	+ + +	+++
Carex canescens	–– –	– – –	–– +
C. digitata	–– –	– – –	– + –
C. epigeios	–– –	– – –	+ ––
C. globularis	–– –	+ – –	– ++
C. vaginata	–– –	– – +	–––
Calamagrostis arundinacea	–– –	+ – –	+++
Calluna vulgaris	++ +	+ + +	+++
Chamaedaphne calyculata	–– +	– – –	–––
Chamaenerion angustifolium	+ – –	+ + +	+++
Convallaria majalis	–– –	– – –	+++
Dactylis glomerata	–– –	– – –	– + –
Dactylorhiza maculata	–– –	+ – –	– +–
Daphne mezereum	–– –	– – –	– + –
Diphasiastrum complanatum	–– +	+ – –	– ++
Dryopteris carthusiana	–– –	– – –	+++
D. expansa	–– –	– – –	+ ––
Empetrum nigrum s.l.	++ +	+ + +	+++
Equisetum sylvaticum	–– –	– – –	–– +
Festuca ovina	–– –	– – –	– + –
Fragaria vesca	–– –	– – –	++ –
Frangula alnus	–– –	– – –	– + –
Galium album	–– –	– – –	++ –
Geranium sylvaticum	–– –	– – –	+++
Goodyera repens	–– –	– – –	– ++
Gymnocarpium dryopteris	–– –	– – –	– ++
Hieracium sylvaticum	–– –	– – –	++ –
H. umbellatum	–– –	– – –	+++
Hypericum maculatum	–– –	– – –	+ ––
Juniperus communis	–– –	+ + +	+++
Ledum palustre	++ +	+ + +	+++
Linnaea borealis	–– –	+ + –	+++
Lonicera xylosteum	–– –	– – –	– + –
Luzula pilosa	–– –	+ + –	+++
Lycopodium annotinum	–– –	+ + –	+++
L. clavatum	–– –	+ – –	++ –
Maianthemum bifolium	–– –	+ – –	+++
Melampyrum nemorosum	–– –	– – –	+ ––
M. pratense	–– +	+ + +	+++
M. sylvaticum	–– –	– – –	++ –
Melandrium dioicum	–– –	– – –	+ ––
Melica nutans	–– –	– – –	– + –
Milium effusum	–– –	– – –	– + –
Moneses uniflora	–– –	– – –	++ –
Orthilia secunda	–– –	– – –	+++
Oxalis acetosella	–– –	– – –	+++
Paris quadrifolia	–– –	– – –	– + –
Picea abies	+ – –	+ + +	+++

Тип лесорастительных условий	P.s.–Cl.	P.s.	–V.v-i.	P.s.–V.m.
Этап развития	М. Ср. Ст.	М.	Ср. Ст.	М. Ср. Ст.
Pinus sylvestris	++ +	+	+ +	+++
Platanthera bifolia	–– –	–	– –	++ –
Poa nemoralis	–– –	–	– –	– +–
Populus tremula	–– –	+	+ +	+++
Potentilla erecta	–– –	–	– –	++ –
Pyrola chlorantha	–– –	–	– –	–– +
P. media	–– –	–	– –	– + –
P. rotundifolia	–– –	+	– –	++ –
Rosa acicularis	–– –	–	– –	++ –
Rubus idaeus	–– –	–	– –	+ –
R. saxatilis	–– –	–	– –	+++
Salix caprea	–– –	+	+ +	+++
S. phylicifolia	–– –	–	– +	+ ––
Solidago virgaurea	–– –	+	+ –	+++
Sorbus aucuparia	–– –	+	+ +	+++
Trientalis europaea	–– –	+	– –	+++
Trommsdorfia maculata	–– –	–	– –	+ ––
Vaccinium myrtillus	++ +	+	+ +	+++
V. uliginosum	–– –	+	+ +	+++
V. vitis-idaea	++ +	+	+ +	+++
Veronica chamaedrys	–– –	–	– –	+ ––
V. officinalis	–– –	–	– –	++ –
Viola mirabilis	–– –	–	– –	– + –
V. nemoralis	–– –	–	– –	+ ––
Всего видов	11 5 12	31	21 19	55 63 38

Примечание. М. – молодняки, Ср. – средневозрастные, Ст. – старовозрастные.

В типе леса P.s.–Cl. отмечено 14 видов сосудистых растений, в том числе в молодняках – 11, в средневозрастных – 5 (выполнено всего 2 описания по причине слабой представленности в Карелии), в старовозрастных – 12. Небольшое и почти равное количество видов в молодых сообществах и в лесах старше 100 лет можно объяснить тем, что условия P.s.–Cl. накладывают очень жесткие ограничения на формирование видового состава сообщества. 2 вида ( Arctostaphylos uva-ursi и Chamaedaphne calyculata) встречены только в этом типе леса.

В условиях P.s.–V.v.-i. выявлено уже 33 вида сосудистых растений, в том числе в молодняках – 31, в средневозрастных – 21, в старовозрастных – 19 видов. Для всех возрастных стадий P.s.–V.v.-i. общими являются 17 видов (52 %). Разнообразие средневозрастных сообществ в брусничных условиях снижается на 10 видов. При переходе к старовозрастному этапу выпали еще 3 вида, но при этом добавились Salix phylicifolia и Carex vaginata .

В условиях P.s.–V.m. всего обнаружено 78 видов сосудистых растений, в том числе в мо-лодняках – 55, в средневозрастных – 63, в старовозрастных – 38. Аналогичная зависимость описана финскими исследователями для сообществ Южной Финляндии [7]. Видов, которые не встречены в других типах леса, здесь 38. Видовое богатство связано, с одной стороны, с отно-

Разнообразие сосудистых растений лесных сообществ на автоморфных песчаных почвах в Карелии

сительно благоприятными почвенными условиями, а с другой стороны – с широким распространением условий P.s.–V.m. по всей территории Карелии [6]. При переходе от молодняков к средневозрастным сообществам 10 видов из 55 заменяются на 21 новый вид. С переходом на следующую возрастную стадию ценофлора теряет почти половину – 36 видов, пополняясь только 3 видами. На наш взгляд, очень важно отметить то, что абсолютное большинство (86 %) видов, появившихся в ценофлоре средневозрастного сообщества после стадии молодняка, не были обнаружены затем в старовозрастных черничных сосняках. Этот факт может указывать на специфичность условий каждой воз- растной стадии и будет нами подробнее рассматриваться в последующих публикациях. Для всех возрастных стадий в условиях P.s.–V.m. общими являются 30 видов (38 % ценофлоры).

Таким образом, исследования показали, что видовой состав сосудистых растений лесов на автоморфных песчаных почвах в целом определяется как спецификой лесорастительных условий, так и возрастом сообщества. Этот результат указывает на актуальность динамического подхода к классифицированию лесов. В то же время «предпочтения» отдельных видов неочевидны, и этот вопрос требует дополнительного эколого-ценотического и географического анализа це-нофлоры сосновых лесов.

Список литературы Разнообразие сосудистых растений лесных сообществ на автоморфных песчаных почвах в Карелии

Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2007 г./Отв. ред. А. Н. Громцев. Петрозаводск: Карелия, 2008. 304 с.
Кравченко А. В. Конспект флоры Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. 403 с.
Крышень А. М. Типы лесорастительных условий на автоморфных почвах в Карелии//Ботан. журн. 2010. Т. 95. № 3. С. 281-297
Крышень А. М., Полевой А. В., Гнатюк Е. П. и др. База данных местообитаний (биотопов) Карелии//Труды КарНЦ РАН. № 4. Сер. Биогеография. Вып. 9. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. C. 3-10.
Методы исследования ценофлор (на примере растительных сообществ вырубок Карелии): Учеб.-метод. пособие/Е. П. Гнатюк, А. М. Крышень. Петрозаводск, 2005. 68 с.
Юрковская Т. К., Елина Г. А. Восстановленная растительность Карелии на геоботанической и палеокартах. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. 136 с.
Tonteri T. Species richness of boreal understorey forest vegetation in relation to site type and successional factors//Ann. Zool. Fennici. 1994. Vol. 31. P. 53-60.