Структура фитомассы подроста березняков неморально-травяных
Автор: Закамский Андрей Валентинович, Закамская Елена Станиславовна
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Общая биология
Статья в выпуске: 5-4 т.20, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье приводятся результаты изучения надземной фитомассы подроста березовых ценозов в республике Марий Эл. Возраст древостоев составлял 37-39 лет. В ходе работы определялась общая биомасса растений, биомасса ассимилирующих и неассимилирующих органов, а также их соотношение, вклад каждой популяции в общую массу, была проведена оценка встречаемости, определялась средняя высота и диаметр особей, входящих в состав подроста. Для определения характеристик подроста производили перечет деревьев, входящих в этот ярус на площадках по 4 м2 двумя перекрестными ленточными трансектами 1 м ширины. Анализ результатов показал, что всего в состав подроста входят популяции 9 видов древесных растений: береза повислая (Betula pendula Roth.), вяз гладкий (Ulmus laevis Pall), дуб черешчатый (Quercus robur L.), ель финская (Picea х fennica (Regel) Kom.), клен платанолистный (Acer platanoides L.), липа мелколистная (TÍlia cordáta Mill.), осина (Populus tremula L.), пихта сибирская (Abies sibirica L.), сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.). Фитомасса подроста варьирует от 2,41 до 9,08 т/га. Как общая фитомасса, так и масса ассимилирующих и неассимилирующих органов положительно скоррелированы со встречаемостью. Масса ассимилирующих органов подроста березняков неморально-травяных в целом в 11-14 раз меньше неассимилирующих. Однако для разных видов это отношение сильно варьирует - от 0,9 до 39,3, причем у хвойных меньше, чем у лиственных. Наибольший вклад в общую массу вносят ценопопуляции липы мелколистной и березы повислой.
Биомасса, подрост, березняки
Короткий адрес: https://sciup.org/148312528
IDR: 148312528
Текст научной статьи Структура фитомассы подроста березняков неморально-травяных
Исследование выполнено при финансовой поддержке
ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет» в рамках научного проекта № 2018-06б
Одной из центральных проблем концепции устойчивого управления лесами является рациональное использование фиторесурсов лесных экосистем – важнейшей средообразующей составляющей биосферы. В лесных ценозах происходит образование и накопление фитомассы – первичной продукции, которая участвует в круговороте органических и минеральных соединений [2]. Для более полного использования лесных ресурсов возникает необходимость изучение накопления биомассы не только в древесном ярусе, но и всего первичного органического вещества, образуемого лесами [6]. Подрост имеет важное лесоводственное значение, являясь источником формирования нового древостоя и восстановления лесов. Целью наших исследований является изучение фитомассы подроста средневозрастных березняков неморально-травяных.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводились в Республике Марий Эл на территории Учебно-опытного лес-
хоза ПГТУ и Куярского лесничества в середине июля, в период максимального развития фитомассы растительности и стабилизации ее влажности. Пробные площади закладывались согласно ОСТ 56-63-83 [5]. Характеристика пробных площадей приводится в таблице 1.
Для определения характеристики подроста производили перечет деревьев, на площадках по 4 м2 (2x2 м). Количество площадок в каждом фитоценозе составляло не менее 25. После перечета отбирались средние по диаметру модельные растения в количестве 3-5 шт, которые срезали под корень. Для каждого из них определялись высота, диаметр, возраст и масса фракций (ствол, ветви, листья, хвоя). Определяли массу листвы (хвои, с выделением на хвою текущего года и старших возрастов), брали образцы для определения содержания воды для последующего пересчета на высушенную при 105ºС сухую массу. Найденные величины пересчитывают на число экземпляров данного вида на площади 1 га, а затем определяли общую фитомассу всех видов подроста и подлеска для данного типа леса.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В состав подроста на ПП1 входят ценопопу-ляции (ЦП) 3 вида древесных растений, ПП2 – 4 вида, ПП3 – 6 видов (табл. 2).
Таблица 1. Лесоводственно-таксационная характеристика пробных площадей
№ пробной площади |
Площадь, га |
Состав древостоя |
Возраст, лет |
Средняя высота, м |
Средний диаметр, см |
Полнота |
ПП1 |
0,28 |
7 Б.пов.1 Б.пуш.1Л+Ос+Е |
39 |
24,3 |
18,1 |
|
ПП2 |
0,17 |
4Б.пов2Б.пуш. 3С1Ос+Е |
38 |
23,1 |
10,1 |
|
ПП3 |
0,12 |
Б.пов1Ос1Л+Бпуш.ед.Еед.В |
37 |
24,7 |
16,7 |
Таблица 2. Характеристика подроста
Вид |
Встречаемость, % |
Высота, м |
Диаметр, см |
ПП 1 |
|||
Ель финская ( Picea х fennica (Regel) Kom.) |
4 |
2,4 |
3,8 |
Клен платанолистный ( Acer platanoides L.) |
96 |
1,9 |
1,3 |
Липа мелколистная ( Tllia cordata Mill.) |
92 |
0,6 |
0,8 |
ПП 2 |
|||
Береза повислая (Betula pendula Roth.) |
40 |
3,8 |
2,6 |
Ель финская ( Picea х fennica (Regel) Kom.) |
8 |
0,6 |
1,3 |
Осина ( Populus tremula L.) |
12 |
0,3 |
0,5 |
Сосна обыкновенная ( Pinus silvestris L.) |
4 |
0,5 |
0,5 |
ПП 3 |
|||
Вяз гладкий ( Ulmus laevis Pall) |
28 |
0,8 |
1,0 |
Дуб черешчатый ( Quercus robur L.) |
4 |
0,4 |
0,5 |
Ель финская ( Picea х fennica (Regel) Kom.) |
20 |
1,7 |
2,3 |
Клен платанолистный ( Acer platanoides L.) |
48 |
1,4 |
1,6 |
Липа мелколистная ( T^lia cordata Mill.) |
72 |
3,8 |
3,4 |
Пихта сибирская ( Abies sibirica L.) |
8 |
2,0 |
2,9 |
Наибольшая фитомасса подроста харак- резняков неморально-травяных в целом в 11-14 раз терна для ПП 3 – суммарная масса подроста меньше неассимилирующих. Однако для разных 9,08±0,50 т/га, на ПП 1 общая фитомасса под- видов это отношение сильно варьирует – от 0,9 до роста –6,02±0,50 т/га, на второй ПП данный по- 39,3, причем у хвойных меньше, чем у лиственных казатель составил 2,41±0,21 т/га. Разница между (табл. 5). Доля ассимилирующих органов, обеспечи-различными фитоценозами по этому показате- вающих образование первичного вещества и пер-лю статистически значима (Р<0,01). Как общая вичную продукцию тем выше, чем больше общая фитомасса, так и масса ассимилирующих и не- биомасса и встречаемость особей (rs=0,89 и 0,88 со-ассимилирующих органов положительно скор- ответственно, Р<0,05). Сравнивая значения фито-релированы со встречаемостью (табл. 3). массы ассимилирующих частей, мы видим, что име- Мы проанализировали структуру фитомассы ется статистически значимая разница между ПП1 и подроста, рассмотрев отдельно массу ассимили- ПП3. ПП3 и ПП1. Что касается неассимилирующих рующих и неассимилирующих органов (рис. 1). органов, то здесь мы наблюдаем значимые разли- Масса ассимилирующих органов подроста бе- чия между всеми пробными площадями (табл. 4). Таблица 3. Матрица ранговых корреляций Спирмена |
масса |
встречаемость |
высота |
диаметр |
ассимилир. |
неассимилир. |
|
масса |
1,0000 |
0,8670* |
0,6813* |
0,5318 |
0,9338* |
0,9986* |
встречаемость |
0,8670* |
1,0000 |
0,3398 |
0,1406 |
0,6953* |
0,8599* |
высота |
0,6813* |
0,3398 |
1,0000 |
0,9251 |
0,7531 |
0,6767* |
диаметр |
0,5318 |
0,1406 |
0,92511 |
1,0000 |
0,6509* |
0,5367 |
ассимилир. |
0,9338* |
0,6953* |
0,7531* |
0,6509* |
1,0000 |
0,9268* |
неассимилир. |
0,9986* |
0,8599* |
0,6767* |
0,5367 |
0,9268* |
1,0000 |
* Отмеченные корреляции значимы на уровне p <,05000
Таблица 4. Множественные сравнения фитомассы ассимилирующих и неассимилирующих органов подроста (крит. Шефе)
ПП |
{1} |
{2} |
{3} |
|
1 |
ПП1 |
0,023974* |
0,006152* |
|
2 |
ПП2 |
0,038842 |
0,000053* |
|
3 |
ПП3 |
0,081961 |
0,000170 |
* сравнения фитомассы неассимилирующих органов подроста
Таблица 5. Фитомасса ценопопуляций видов, входящих в состав подлеска
Вид |
Фитомасса, кг/га |
Неасс/ асс |
||
общая |
ассимилир. |
неассимилир. |
||
ПП 1 |
||||
Ель финская |
83 |
43 |
40 |
0,9 |
Клен платанолистный |
317 |
53 |
264 |
5,0 |
Липа мелколистная |
5620 |
382 |
5238 |
13,7 |
Всего |
6020 |
478 |
5542 |
11,6 |
ПП2 |
||||
Сосна обыкновенная |
2 |
1 |
1 |
1,0 |
Ель финская |
22 |
10 |
12 |
1,2 |
Осина |
22 |
8 |
14 |
1,8 |
Береза повислая |
2367 |
173 |
2194 |
12,7 |
Всего |
2413 |
192 |
2221 |
11,6 |
ПП3 |
||||
Дуб черешчатый |
2 |
1 |
1 |
1,0 |
Вяз гладкий |
98 |
14 |
84 |
6,0 |
Пихта сибирская |
146 |
37 |
109 |
2,9 |
Клен платанолистный |
213 |
27 |
186 |
6,9 |
Ель финская |
238 |
86 |
152 |
1,8 |
Липа мелколистная |
8382 |
420 |
7962 |
19,0 |
Всего |
9079 |
585 |
8494 |
14,5 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В состав подроста в средневозрастных березняках неморально-травяных входят от 3 до 6 видов, во всех фитоценозах присутствует в составе подроста ель финская. Общая фитомасса подроста одновозрастных березняков немо-рально-травяных варьирует от 2,4 до 9,8 т/га. Наибольший вклад в общую массу вносят цено-популяции липы мелколистной и березы повислой. Масса ассимилирующих органов подроста березняков неморально-травяных меньше неассимилирующих в 11-14 раз.
Список литературы Структура фитомассы подроста березняков неморально-травяных
- Афанасьев В.Н. О росте молодняка ели под пологом лиственных пород // Лесной журнал. 1962. №3. С. 5-8.
- Винокурова Р.И. Закономерности накопления и распределения химических элементов в фитомассе елово-пихтовых насаждений зоны смешанных лесов Среднего Поволжья: дис.. док. биол. наук: 03.00.32 Йошкар-Ола, 2003 340 c.
- Грязькин А.В. Возобновительный потенциал таёжных лесов СПб.: СПбГЛТА, 2011. 188с.
- Зарубина Л.В., Пятовская С.А. Структура биомассы подроста ели в разновозрастных березняках // Молочнохозяйственный вестник. 2016. № 4(24). С. 31-41
- ОСТ 56-63-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М., 1983. 60 с.
- Поздняков Л.К. Лесное ресурсоведение- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1973. 120 с.