Синтаксономический анализ искусственных лесов юго-западного Подмосковья

Синтаксономический анализ искусственных лесов юго-западного Подмосковья

Автор: Тихонова Елена Владимировна, Пестерова Ольга Александровна, Семенищенков Юрий Алексеевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Разнообразие и классификация растительных сообществ

Статья в выпуске: 1-4 т.14, 2012 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты классификации искусственных лесов юго-западного Подмосковья с использованием метода Ж. Браун-Бланке. Выделены и охарактеризованы 2 ассоциации, 2 варианта и фация, отнесенные к классу Querco – Fagetea.

Лесные культуры, метод браун-бланке, юго-западное подмосковье

Короткий адрес: https://sciup.org/148200754

IDR: 148200754

Текст научной статьи Синтаксономический анализ искусственных лесов юго-западного Подмосковья

Вопрос о возможности и целесообразности интеграции созданных человеком лесов в систему эколого-флористической классификации растительности неоднократно обсуждался [5, 8]. Аргументами для разработки классификации культур выступают: значительное распространение искусственных лесов в европейских ландшафтах; практическая целесообразность единой классификации лесов для лесоводства, охраны природы и ландшафтного планирования; важность дифференциации и классификации антропогенных лесных сообществ для мониторинга изменений их состава и структуры.

Целью настоящей работы стала разработка эколого-флористической классификации искусственных лесов территории юго-западного Подмосковья и выявление экологических факторов дифференциации установленных синтаксонов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

ных суглинках. Культуры составляют 12 % лесопокрытой площади исследуемой территории.

Полевые исследования проведены в преобладающих типах ландшафтов на выровненных дренированных местоположениях с минимальным антропогенным воздействием, включающих сохранившиеся массивы широколиственно-еловых лесов естественного происхождения и участки лесных культур (площадью не менее 1 га). На основе 103 геоботанических описаний (20 описаний приспевающих и спелых культур ели старше 60 лет, 64 – сосны и 19 - естественных условно-коренных лесов), выполненных в 1998-2010 гг. на площадках 100 м2, разработана эколого-флористическая классификация. Выявление различий в эколого-ценотической структуре сообществ выполнено путем сравнения спектров эколого-ценотических групп. Флористическое своеобразие и роль ведущих экологических факторов в дифференциации синтаксонов продемонстрировано путем неметрического многомерного шкалирования (NMDS).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

По составу ценофлоры и по комбинации диагностических видов описанные лесные сообщества отнесены к 2 ассоциациям в составе класса Querco– Fagetea Br.-Bl. et Vlieger in Vlieger 1937 em. Klika 1939. Хвойные культуры и естественные леса обнаруживают высокое сходство флористического состава и структуры, поэтому конечным этапом их сукцессионного преобразования при отсутствии антропогенного вмешательства следует считать леса этих зональных ассоциаций. Ниже приводится их характеристика.

Асс. Querco–Tilietum cordatae Laivinsh 1986 ex Bulokhov et Solomeshch 2003. Диагностические виды (д. в.): Picea abies, Quercus robur, Tilia cordata, Stel-laria nemorum . В е составе установлена субасс. Q.–T. caricetosum pilosae Zaugolnova et Morozova prov. c д. в.: Carex pilosa, Euonymus verrucosa, Galeobdolon luteum . Эти леса представляют собой сложные елово-липовые леса с участием других неморальных пород (клена остролистного, дуба черешчатого), выходящих в первый и второй подъярусы древостоя. Средняя сомкнутость крон – 0,7, высота древостоя –

28-30 м. Подлесок сомкнутостью до 40 % формирует Corylus avellana с участием Lonicera xylosteum, нередко обилен подрост липы, клена, ели и дуба. В травяно-кустарничковом ярусе наиболее представительны неморальные виды (рис. 2); нередко доминируют Ajuga reptans, Athyrium filix-femina, Dryopteris carthusiana, Dryopteris filix-mas, Carex pilosa. Обычно такие сообщества формируются в местообитаниях с богатыми почвами. Несмотря на значительное затенение, связанное с высокой сомкнутостью крон, общее проективное покрытие травянокустарничкового яруса высокое (75-85 %). Покрытие мохового яруса достигает 40%, для него харак- терны Eurhynchium angustirete, Cirriphyllum piliferum, Atrichum undulatum.

В составе варианта установлена фация Pinus syl-vestris , объединяющая временные сообщества с господством сосны в верхнем подъярусе древостоя. Во втором подъярусе и в подросте этих сообществ сильны позиции ели, которая в будущем сменит сосну, не возобновляющуюся в данных лесорастительных условиях. Для сообществ фации характерна бóльшая освещенность под пологом леса, чем в ельниках, что обусловлено морфологией соснового древостоя и подтверждается экологической оценкой местообитаний с использованиием экологических шкал (рис. 1).

Таблица 1. Фрагмент дифференцирующей таблицы синтаксонов лесов юго-западного Подмосковья

Синтаксоны

Число видов в син-таксоне

(в скобках – без учета мохообразных)

Среднее число видов в сообществе (без мохообразных)

Число описаний

Ярус

a   b   c   d   e

124 123 165 121 107

(99) (95) (136)(102) (81)

36  29  36  27  23

11  18  27  30  17

Диагностические виды (д. в.) асс. Querco–Tilietum

Tilia cordata

A1

II

II

I

Tilia cordata

A2

III

IV

III

Tilia cordata

B

V

IV

I II I

Tilia cordata

C

III

IV

III

Quercus robur

A1

III

I

Quercus robur

A2

I

III

I II III

Quercus robur

B

I

II

II I II

Quercus robur

C

II

II

III I I

Stellaria nemorum

C

II

II

II III II

Д. в. субасс. Q.–T. caricetosum pilosae

Euonymus verrucosa

B

I I II

II

I

Euonymus verrucosa

C

I I I

I

I

Galeobdolon luteum

C

V IV I

I

I

Carex pilosa

C

III I II

I

Д. в. фации Pinus sylvestris

Pinus sylvestris

A1

V I

V

V

Pinus sylvestris

B

I

Pinus sylvestris

C

I

Д. в. асс. Rhodobryo-Piceetum

Picea abies

A1

V

III

V

IV

I

Picea abies

A2

III

V

II

IV

IV

Picea abies

B

III

V

IV

IV

V

Picea abies

C

III

III

III

I

II

Gymnocarpium

C

III

II

V

IV

II

Ranunculus cassubicus

C

V

IV

IV

IV

V

Luzula pilosa

C

II

II

III

II

Carex digitata

C

IV

I

I

I

Plagiomnium affine

D

I

I

II

I

I

Rhodobryum roseum

D

I

Д. в. класса Querco–Fagetea

Синтаксоны

Ярус

a

b

c

d

e

Acer platanoides

A1

I

I

Acer platanoides

A2

II

II

I

I

I

Acer platanoides

B

IV

III

I

I

III

Acer platanoides

C

III

III

I

I

II

Corylus avellana

B

V

V

V

V

V

Corylus avellana

C

II

I

I

I

I

Lonicera xylosteum

B

V

V

V

V

V

Lonicera xylosteum

C

IV

II

II

II

II

Pulmonaria obscura

C

V

II

I

I

I

Actaea spicata

C

II

I

II

I

Aegopodium podagraria

C

II

II

II

I

I

Ajuga reptans

C

V

IV

V

IV

III

Asarum europaeum

C

IV

II

II

I

Athyrium filix-femina

C

V

V

IV

IV

V

Brachypodium

C

I

II

II

I

I

Carex sylvatica

C

IV

III

II

II

II

Dryopteris filix-mas

C

V

III

V

III

III

Plagiomnium undulatum

D

II

II

I

I

Galium odoratum

C

I

II

III

Geum urbanum

C

I

II

I

I

Impatiens noli-tangere

C

II

I

I

I

I

Mercurialis perennis

C

I

I

I

Paris quadrifolia

C

V

IV

V

V

III

Stellaria holostea

C

IV

III

I

II

I

Viburnum opulus

B

I

I

I

I

Convallaria majalis

C

IV

II

V

I

Viburnum opulus

C

IV

II

II

II

III

Viola mirabilis

C

III

I

II

I

I

Д. в. класса Vaccinio–Piceetea

Maianthemum bifolium

C

II

III

V

III

I

Polygonatum odoratum

C

I

Pyrola minor

C

I

I

I

Trientalis europaea

C

I

I

II

I

Juniperus communis

B

I

Dryopteris expansa

C

I

I

I

Lycopodium annotinum

C

I

Lycopodium clavatum

C

I

Vaccinium vitis-idaea

C

I

Veronica officinalis

C

I

I

I

I

Примечание. Обозначения синтаксонов: а – субасс. Q.–T. caricetosum pilosae ; b – субасс. Q.–T. c. p. , фация Pinus sylvestris ; с – субасс. Rh.–P. c. p. ; d – субасс. Rh.–P. c. p. , фация Pinus sylvestris ; e – субасс. Rh.–P. c. p. , фация Pinus sylvestris inops . Серым цветом выделены диагностические виды синтаксонов. Римскими цифрами обозначены классы постоянства видов по пятибалльной шкале: I – вид присутствует в 1-20 % описаний, II – 21-40 %, III – 41-60 %, IV – 61-80 %, V – более 80 %. Обозначения ярусов: A – древостой, B – кустарниковый ярус (подлесок, подрост), C –травяно-кустарничковый ярус, D –моховой.

Покрытие травяно-кустарничкового и мохового яруса снижено по сравнению с типичными сообществами и составляет 60 и 15 % соответственно.

Асс. Rhodobryo rosei–Piceetum abietis Korotkov 1986. Д. в.: Picea abies, Carex digitata, Gymnocarpium dryopteris, Ranunculus cassubicus, Luzula pilosa, Pla-giomnium affine, Rhodobryum roseum. В ее составе установлена субасс. Rh.–P. caricetosum pilosae Zaugolnova et Morozova 2004. Ее д. в.: Quercus robur, Corylus avellana, Carex pilosa. Такие леса представле- ны практически чистыми еловыми древостоями, без примеси широколиственных пород. В составе ценоф-лоры субассоциации несколько увеличивается доля бореальных видов (Oxalis acetosella, Maianthemum bifolium, Gymnocarpiun dryopteris) на фоне снижения доли неморальных видов, сохраняющих высокие позиции (рис. 2). По сравнению с асс. Querco–Tilietum, в сообществах лучше выражен моховой покров (покрытие – до 80 %).

-0.5                0.0                05

NMDS1

Рис. 1. Диаграмма NMDS-ординации (оси 1 и 2) ценофлор синтаксонов (обозначения – в табл.).

Обозначения векторов экологических факторов: CONT – континентальность, LIGHT – освещенность, MOIST – влажность, NUTR – богатство минеральным азотом почвы, REACT – кислотность почвы, TEMP – температурное число (определены по шкалам H. Ellenberg et al., 1992).

Достаточно сложным является вопрос синтак-сономической идентификации неморальнотравных сосняков, образующихся в результате искусственного лесовосстановления. Такие сообщества нередко относят к безранговым единицам – «сообществам», устанавливаемым с использованием дедуктивного подхода [6]. Для обозначения растительных сообществ, формирующихся при создании чистых хвойных культур на нелесных участках в районах, где хвойные виды не являются важным компонентом естественных широколиственных лесов, R. Tüxen [7] предложил использовать понятие «Forstgesellschaft» («сообщество лесных культур»). Такие сообщества отличаются неустойчивостью и отсутствием достаточного числа характерных видов, позволяющих отнести их к какому-либо из синтаксонов естественной лесной растительности. Однако, как отмечает H. Ellenberg [4], в случаях использования для целей лесовосстановления местных видов деревьев и запрете сплошных рубок (как в Швейцарии) использование понятия «Forstgesellschaft» не требуется. По мнению E. Hadač и J. Sofron [5], сообщества искусственных лесов могут быть встроены в систему «естественных» лесных сообществ (как фации, варианты или субассоциации) в случае, если их флористические отличия не превышают уровня ассоциации; либо, если они отличаются на уровне ассоциации, может быть установлена новая ассоциация, с приставкой «culti-» перед главной породой культур.

При анализе описаний в хвойных культурах было отмечено, что сформированные в них (в первую очередь, в старовозрастных культурах) растительные сообщества мало отличаются по структуре и составу ценофлоры от естественных лесов такого же типа, распространенных на Русской равнине. В составе асс. Rhodobryo–Piceetum установлено две фации, объединяющие сосняки в лесных культурах. Наиболее типичные сообщества (фация Pinus syl-vestris ) представляют собой сосновые леса с высоким обилием кислицы и широкой представленностью неморальных видов. Сообщества с обедненным флористическим составом, в которых позиции кислицы и неморальных видов существенно снижены, а среднее видовое богатство значительно ниже, отнесены к варианту фации Pinus sylvestris inops . Результаты анализа материалов генерального межевания показали, что такие сообщества сформировались на участках бывшей пашни. Отсутствие в ценофлоре ряда неморальных видов можно связать с невысокими темпами инвазии этих видов в созданные леса.

Рис. 2 . Эколого-ценотическая структура синтаксонов (обозначения – в табл.).

Обозначения эколого-ценотических групп: Olg – олиготрофная, Wt – водно-болотная, Pn – боровая, Md – лугово-степная, Nt – нитрофильная, Nm – неморальная, Br – бореальная.

Сопряженный анализ установленных синтаксо-нов с ландшафтной структурой региона показал отсутствие связи их пространственного распространения с коренными и почвообразующими породами, что подтверждается литературными данными [1]. Смена сообществ объясняется степенью дренированности почвы и положением в рельефе (широколиственные породы внедряются в более дренированные, приподнятые местообитания).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сообщества лесных культур юго-западного Подмосковья встроены в систему классификации Браун-Бланке. В рамках 2 ассоциаций, отнесенных к классу Querco–Fagetea , установлены сосновые фации, которые в ходе дальнейшей сукцессии, вероятнее всего, трансформируются в сообщества зональных ассоциаций.

Список литературы Синтаксономический анализ искусственных лесов юго-западного Подмосковья

  • Петров В.В., Кузенкова Л.Я. О западной границе геоботанического района широколиственных лесов в Московской области.//Вестник Московского университета. Ботаника. 1968. № 3. С. 59-69.
  • Черненькова Т.В., Козлов Д.Н. Динамика лесов Подмосковья по материалам космической съемки//Земля из космоса -наиболее эффективные решения. 2009. № 1. С.22-26.
  • Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. 3. Aufl. Wien; N.-Y., 1964. -865 S.
  • Ellenberg H. Vegetation Ecology of Central Europe. Cambridge. 2009. 756 p.
  • Hadač E., J. Sofron. Notes on syntaxonomy of cultural forest communities. Folia Geobot. Phytotax., 1980. 15. P. 245-258.
  • Kopecký K., Hejný S. A new approach to the classification of anthropogenic plant communities//Vegetatio. 1974. Vol. 29. P. 17-20.
  • Tüxen R. Neue Methoden der Wald-und Forstkartierung. (Vortragsreferat), Mitt. Flor.-soziol. Arbeitsgem. N. F. 2.
  • Zerbe S. The differentiation of anthropogenous forest communities: a syn-systematical approach.//Mitt. Naturwiss. Ver. Steiermark. 2003. 133. P. 109-117.
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp