Состояние и дендрометрические характеристики молодых растений Arbutus andrachne L. заповедника "Мыс Мартьян"

Земляничник мелкоплодный (Arbutus andrachne L.) естественно произрастает в Восточно-Средиземноморской и Крымско-Новороссийской провинциях Средиземноморской флористической области. В Российской Федерации встречается на Южном берегу Крыма и Черноморском побережье Кавказа. Растет на известково-глинистых щебенистых почвах, часто на крутых склонах в расщелинах известняковых скал (Крым, Кипр), на выходах вулканических пород (Малая Азия, Кипр), на слюдяных сланцах (Греция - Афон), на меловых отложениях (Киликия) (Агеенко 1891; Воинов 1930). Отличается высокой засухоустойчивостью.

На Южном берегу произрастает в виде небольших групп или отдельных деревьев на южных сухих каменистых склонах, поднимаясь на 200-300 (до 700) м над у.м. Цветет в апреле-мае при среднесуточной температуре воздуха +7-10°С. Растение энтомофильное. Плодоносит в октябре-январе. Как доледниковый реликт чувствителен к низким температурам, повреждается при -15°С. Основными факторами негативного воздействия на отдельные растения и природные популяции A. andrachne в условиях ЮБК являются разрушение мест произрастания при строительных работах, пожары, выпас, массовый срез ветвей для букетов (Красная книга ... 2015). В работах некоторых исследователей второй половины прошлого столетия отмечалось, что A. andrachne в условиях заповедных территорий довольно успешно возобновляется, в то время как на участках свободного доступа наблюдалось практически полное отсутствие молодых растений (Голубева 1982). К сожалению, в последние десятилетия изучение жизненного состояния, особенностей возобновления природных популяций A. andrachne в Крыму не проводилось. Поэтому определенный интерес представляет оценка текущего состояния динамики семенного возобновления A. andrachne в местах его естественного произрастания на ЮБК.

Целью исследований было изучение жизненного состояния, дендрометрических показателей молодых растений и особенностей семенного возобновления A. andrachne в связи с динамикой орографических и климатических факторов.

Объекты и методы исследований

Изучение дендрометрических характеристик и жизненного состояния молодых растений A. andrachne проводили на территории и в буферной зоне заповедника «Мыс Мартьян». На основе рекогносцировочного обследования и анализа материалов лесоустройства заповедника были выделены участки с наибольшей плотностью произрастания A. andrachne. Применяя метод маршрутного обследования и закладки пробных площадей ленточного типа, оценивали частоту встречаемости и особенности локализации подроста A. andrachne в связи с орографическими характеристиками условий произрастания. У изучаемых растений измеряли диаметр и высоту ствола (Молчанов, Смирнов 1967), оценивали жизненное состояние, определяли возраст растений (Плугатарь 2011). С использованием методов вариационной статистики проводили ранжирование особей по градациям высоты и диаметра, возрастным группам. Анализировали особенности семенного возобновления A. andrachne в связи с динамикой климатических факторов. Общая площадь обследования растительных сообществ составила 65 га, количество учтенных растений - 375 шт.

Результаты и обсуждение

Семена A. andrachne, по данным некоторых авторов, быстро теряют всхожесть, поэтому появление всходов происходит в течение зимне-весеннего периода в зависимости от благоприятных гидротермических условий. Наблюдения в природе показали, что лучшая приживаемость — у всходов, появившихся в зимние и ранневесенние месяцы (Ена 1990).

Рис. 1. Схема территориального распределения изучаемых растений Arbutus andrachne L.

Ретроспективный анализ связи интенсивности семенного возобновления A. andrachne с динамикой климатических условий (с использованием материалов наблюдений Никитской метеорологической станции) показал, что повышение количества осадков в зимне-весенний период способствует улучшению возможностей семенного возобновления, особенно в жестких условиях произрастания. Коэффициент корреляции среднего 5-летнего показателя суммы осадков первого полугодия с уровнем семенного возобновления в экотонах буферной зоны составил 0,589. В более благоприятных условиях заповедника эта связь наблюдается на уровне тенденции.

В возрастном спектре молодых растений A. andrachne как на территории заповедника, так и в буферной зоне преобладают десятилетние особи. При этом доля старших возрастных труни в экотонах заповедника снижается более равномерно в сравнении с буферной зоной (рис. 2).

Возраст, лет

Рис. 2. Возрастной спектр молодых растений A. andrachne на мысе Мартьян

В целом характер кривой динамики возрастных спектров молодых растений А. andrachne буферной зоны заповедника отражает повышенный уровень цикличности процессов возобновления данного вида, что, очевидно, связано не только с жесткими условиями произрастания, но и с негативным рекреационным воздействием.

Большая часть молодых растений на территории обследования имела высоту в пределах 0,5-2 м (рис. 3). Растения первых возрастных групп буферной зоны характеризовались более высоким показателем высоты, что связано с увеличением освещенности в изреженных насаждениях на данных территориях. А. andrachne относится к светолюбивым склероморфным гемиксерофитам, улучшение светового режима обеспечивает повышение интенсивности его роста на первых этапах онтогенеза (Голубева 1982; Эггерс 1934; Волошин 1964). ~

Высота, м

Рис. 3. Динамика высоты ствола молодых растений A. andrachne на мысе Мартьян

По величине толщины ствола А. andrachne в буферной зоне превышал анало гичные дендрометрические показатели растений на заповедной территории, что, очевидно, связано с более высоким уровнем затененности растений в менее нарушенных заповедных фитоценозах (рис. 4). Средняя величина диаметра ствола молодых растений A. andrachne на территории обследования в заповеднике «Мыс Мартьян» составила 1,5 ± 0,1 см, в буферной зоне - 2,8 ± 0,2 см.

Одним из диагностических признаков возрастного состояния A. andrachne является порядок ветвления в кроне, который коррелирует с увеличением диаметра и высоты ствола. В предгенеративный период происходит формообразование структуры многоствольного дерева с разветвленной кроной. В репродуктивную фазу деревья обычно переходят в возрасте 20-25 лет. Однако в условиях затенения срок наступления этой фазы может увеличиваться. Считается также, что увеличение стволов у дерева повышает его функциональные возможности светообеспечения при увеличении плотности структуры фитоценоза. У взрослых растений боковые ответвления ствола в нижней части часто располагаются вдоль поверхности почвы (Голубева 1982).

Диаметр, см

Рис. 4. Распределение молодых растений A. andrachne на мысе Мартьян по толщине ствола

Изучаемые растения A. andrachne в большинстве случаев имели один ствол, что отражает относительную молодость и незавершенность этапов формирования структуры их кроны (рис. 5).

При улучшении условий произрастания возобновление A. andrachne приобретает характер формирования отдельных небольших групп, локализация которых обычно приурочена к экотонам, сравнительно однородным, выравненным по эдафоорографическим и микроклиматическим показателям. В наибольшей степени групповое возобновление A. andrachne отмечалось в восточной части территории заповедника «Мыс Мартьян», в то время как в буферной зоне в основном встречаются единичные молодые растения.

Оценка состояния растений A. andrachne по характеру развития кроны и количеству поврежденных и усыхающих ветвей показала, что доля особей с низким уровнем жизненных характеристик не превышает 0,8%. Таким образом, можно предположить, что основной объем элиминации особей низкой жизнеспособности в природных популяциях происходит на первых этапах онтогенеза. Ограничение возможностей успешной реализации молодых растений А. andrachne на последующих этапах развития (имматурная, виргинильная) в большей степени определяется негативными факторами внешнего воздействия, связанными с неорганизационной рекреационной деятельностью.