employee from 06.05.2003 to 14.04.2018
Ekaterinburg, Ekaterinburg, Russian Federation
The study of regeneration features of forest vegetation that has come out of agricultural land is one of the urgent problems of Russia. This article presents the results of studying the spatial and age structure of the natural renewal of abandoned hayfields under the conditions of spruce and pine forests in comparable forest conditions of the Middle Urals. It has been established that, according to the quantitative indicators of settlement for both all and individual tree species, hayfields in the conditions of the pine forest are resumed much more efficiently than hayfields in the conditions of the grass spruce forest. The density of hayfield population of all tree species under conditions of both grass spruce and berrying pine shows a pronounced tendency to decrease with distance from seed sources. When woody vegetation is populated by hayfields under the conditions of grass spruce, the group type of tree distribution is predominant characteristic of both the whole and individual tree species - spruce and birch. Regular type of distribution is typical for the conditions of berrying pine forests, and with active renewal of deciduous group type of settlement, both as a whole and separately for tree species. The first stage of overgrowing of spruce hayfields in the conditions of grass spruce occurs gradually. It starts from about 3-4 years after termination of exposure and lasts for a minimum of 20 years. Intensive settlement of pine begins from 2-3 years, reaching maximum values at 4-5th year after the termination of haying.
abandoned hayfields, regeneration of tree species, undergrowth structure
Введение
Восстановление лесной растительности, исчезнувшей или нарушенной вследствие воздействия различных факторов антропогенно-природного и антропогенного характера, в настоящее время является одной из важнейших экологических проблем России. Кроме того, показано, что в настоящее время, в силу изменения экономической и социальной ситуации, возникла проблема оценки активного естественного зарастания древесными видами в условиях специфических постаграрных экотопов к которым, относятся заброшенные пашни, пастбища и сенокосы [1].
Вследствие этого, в последние годы, уделяется определенное внимание к зарастанию древесной растительностью земель сельхозназначения, в основном, заброшенных пахотных площадей. В основном, эти исследования, касаются видового состава поселяющейся древесной растительности, а также ее биометрических и количественных показателей. При этом, параметры пространственного заселения древесных видов, оцениваются, прежде всего, по изменению численности возобновления в зависимости от удаления от источников обсеменения [11,13]. В свою очередь, характеристики зарастания древесной растительностью других постаграрных фитоценозов, например, заброшенных сенокосов, пока мало изучены.
В отличие от пашен, на сенокосах, после расчистки и выравнивания, почва не перепахивается, что приводит в конце концов к значительному уплотнению ее верхнего слоя. На сенокосах хорошо развитый, густой, сомкнутый живой напочвенный покров (ЖНП), который удалялся ежегодно в летний период с последующим формированием слоя дернины.
При оценке параметров естественного возобновления древесных видов принято использовать показатели численности и видового состава подроста [7]. В тоже время, в ряде исследований показано, что состав, численность и другие показатели подроста в постаграрных фитоценозах могут значительно изменяется в зависимости от давности изменения статуса земель и лесорастительных условий [6]. Менее изучены, параметры распределения естественного возобновления на площади включая. возрастную структуру подроста и характер его размещения. Важность исследования этих параметров как заключается в том, что как показывают результаты других исследований [9-13] они позволяют более объективно оценивать длительность и темпы восстановления леса в зависимости от видового состава источников обсеменения, лесорастительных условий и особенностей состояния фитоценозов.
Цель данной работы – изучение процессов естественного зарастания елью и сосной заброшенных сенокосов. на примере ельника травяного и сосняка ягодникового.
Объекты и методы
Исследования проводили в августе 2014 и 2019 гг. на территории Висимского заповедника, относящегося, по принятому в Уральском регионе районированию, к южнотаежному лесорастительному округу, Среднеуральской низкогорной провинции Уральской горно-лесной области и в окрестностях пос. Сагра, относящихся к южнотаежному лесорастительному округу Зауральской холмисто-предгорной провинции Западно-Сибирской равнинной лесной области [4]. Объекты исследований располагались на пологих выравненных участках с устойчиво свежим режимом увлажнения. Условиями выбора объектов исследования была сопоставимость лесорастительных условий и точность сведений о сроках прекращения использования в качестве сенокосов.
На территории Висимского заповедника исследовались участки заброшенных сенокосов (57◦26' с.ш., 59◦45' в.д., 395-396 м над ур. моря) относящиеся к типу леса ельник травяной (Е тр., индекс лесорастительных условий – 332) и располагались на участках лугов, вышедших из-под сельскохозяйственного использования в качестве сенокосов в 1994 г. после перевода данных территорий в состав Висимского заповедника. На момент проведения исследований период прекращения воздействия составил 25 лет. Общее проективное покрытие ЖНП – 100 %. Доминируют типичные для данных условий виды лугового разнотравья: Bupleurum aureum, Succia pratensis, Asarum europaerum, Thalictrum aquileifolium, Aegopodium podagraria, Phleum pretense, Agrostis tenuis. Мощность дернины 3-5 см. Заброшенные сенокосы граничат с коренными Е тр., II класса бонитета. В составе преобладает ель сибирская (Picea obovata), и, в меньшей степени, береза повислая (Betula pendula). Единично представлены сосна, пихта и кедр. Состав древесного яруса примыкающих выделов коренных лесов 7Е3Б+Е+Е, 7Е3Б+С+П, 5Е1П4Б+С+Б, соответственно.
В окрестностях пос. Сагра заброшенные сенокосы (57001' с.ш., 60018' в.д., 293-298 м над ур. моря) относятся к типу леса сосняк ягодниковый (С яг., индекс лесорастительных условий - 332). Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова (ЖНП) – 90-100 %, с доминированием типичных для данных условий видов разнотравья: Lathyrus vernus, Solitdago gigantea, Hieracium umbellatum, Rubus saxatilis, Calamagrostis epigeios, Festuca pratensis. Мощность дернины до 3 см. Заброшенные сенокосы граничат с С яг., II-III класса бонитета. В составе преобладает сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), и, в меньшей степени, береза белая (Betula alba). Состав древесного яруса примыкающих выделов коренных лесов 9Е1Б+Е+Е, 7Е3Б, 10С. На момент проведения исследований период прекращения воздействия составил 15‒17 лет.
Каждый отобранный для исследований заброшенный сенокос представлял собой отдельную пробную площадь (ПП) заложенную в соответствии с имеющимися требованиями [7]. Каждая ПП, в свою очередь подразделялась на три отдельных учетных площади (ПУ) в соответствии с их расположением по отношению к источникам обсеменения – ПУ а – стена леса расположена с трех сторон; ПУ б – стена леса расположена с двух противоположный сторон; в – открытое место без непосредственного примыкания стены леса В свою очередь все ПУ разделялись на учетные площадки размером 2х2 м. на которых проводился сплошной перечет. У всех деревьев измерялись диаметр на высоте груди (Д 1,3м) и высота (Н). У деревьев хвойных видов тщательно подсчитывалось число годичных побегов от вершины до корневой шейки для определения возраста. Для уточнения размеров годичных приростов в нижней части ствола дополнительно отбирались и изучались имеющие в данном районе экземпляры всходов и молодых елей и сосен в возрасте 1-5 лет что позволяет определять возраст учтенных хвойных деревьев в соответствии с их онтогенетическим состоянием с точностью до 1-2 года [5]. Год прекращения воздействия обозначался как t, а сроки появления подроста как t+n, где n обозначает через какой срок произошло заселение того или иного экземпляра подроста. t+1 – через год, t+2 – через 2 года и т.д.
Тип пространственной структуры подроста на ПП оценивался с помощью индекса рассеяния Фишера, подробно рассмотренному С.Н. Сваловым [8]:
I = ,
где Х – 0, 1, 2…, m деревьев на учетной площадке;
nx – число учетных площадок с 1, 2…, m деревьями на площадке;
n – общее количество учетных площадок;
N – количество деревьев на площади учета.
При I <1,0 – регулярный тип размещения растений; при I » 1,0 – рассеянный тип; при I > 1,0 – групповой тип размещения деревьев.
Индекс I определяли, как для всех деревьев на ПП и учетных площадях, так и по отдельным древесным видам.
Результаты и их обсуждение
Эффективность процессов зарастания сенокосов древесными видами определяется прежде всего, лесорастительными условиями, видовым составом и удаленностью древостоев, являющихся источниками обсеменения и биологическими особенностями заселяющихся древесных видов (табл. 1). По количественным показателям заселения как по всем, так и по отдельным древесным видам, сенокосы в условиях С яг. возобновляются значительно более эффективно чем сенокосы в условиях Е тр.
Плотность заселенения всеми древесными видами сенокосов в условиях как Е тр., так и С. яг. практически во всех случаях демонстрирует выраженную тенденцию к снижению по мере удаления от источников обсеменения. Однако, на ПП 1Е наиболее интенсивно, прежде всего елью зарастала ее средняя часть (ПУ б), расположенная между двумя стенами леса. Вероятными причинами этого, как и в целом значительное снижение интенсивности заселения на соседней ПП 2Е, могут быть особенности микрорельефа, способствующие образованию т.н. холодовых ям, которые, судя по результатам других исследований, могут препятствовать прорастанию семян хвойных видов [12,14], а также, в определенной степени, как и на ПП 2С интенсивное возобновление лиственных, главным образом березы.
Интенсивность процесса заселения площади сенокосов всеми древесными видами резко снижается на открытых участках, наиболее удаленных от источников обсеменения, как в условиях Е тр., так и в условиях С яг. Однако, с большой долей вероятности можно сказать, что возобновление ели на ПП 1-3Е, несмотря, на довольно продолжительный срок заселения, пока не обеспечивает существенную численность подроста ни на участках, прилегающих к источникам обсеменения, ни на удаленных от них местах.
Возобновление сосны на ПП 1С и ПП 3С на ПУ, прилегающих к стене леса в целом, можно считать успешным и не требующим дополнительного вмешательства. Возобновление сосны на ПП 2С также можно считать успешным, хотя возможно, применение лесохозяйственные мероприятия для сокращения численности березы как быстрорастущего конкурента. На всех ПП на открытых участках, при удалении от источников обсеменения, а на ПП 2С и при примыкании стены леса с 2-х сторон, численность подроста сосны на момент проведения исследований оказалась значительно ниже и пока не обеспечивает надежного лесововозобновления на заброшенных сенокосах. При заселении древесной растительностью сенокосов в условиях Е тр. (табл. 2) характерен преимущественно групповой тип размещения деревьев как в целом, так и по отдельным древесным видам, что, как было установлено, присуще и для возобновления ели и березы в условиях спелых насаждений и вырубок [2,3].
Таким образом, групповой тип размещения, с большой долей вероятности, можно рассматривать как характерную особенность возобновления ели и березы независимую от экотопа.
Для условий С яг. тип размещения на ПП 1С и 3С, где практически отсутствует возобновление лиственных древесных видов, можно определить, как регулярный приближающийся как рассеянному. При активном возобновлении лиственных (ПП 2С) формируется групповой тип заселения, как в целом так и отдельно по древесным видам. Для условий Е тр. практически во всех случаях тенденция группового размещения подроста как в целом, так и по отдельным древесным видам, сохраняется независимо от расположения участка по отношению к источнику обсеменения (табл. 3). Исключение составляет только ПУ а на ПП 3Е к которой стена леса примыкает с 3-х сторон. В целом, на этом участке тип размещения по всем древесным видам регулярный приближающийся к рассеянному, а для ели – рассеянный.
Для С яг. на ПП 1С и 3С, где практически отсутствует возобновление лиственных древесных видов, тип размещения на участках с непосредственным примыканием источников обсеменения тип размещения носит явно выраженный регулярный характер с тенденцией к рассеянному. На открытых участках, без непосредственного примыкания стены леса рассеянный тип размещения на этих ПП носит уже четко выраженную тенденцию к формированию группового типа.
На ПП 2С, где имелось интенсивное возобновление лиственных, по отдельным древесным видам, размещение подроста при непосредственном примыкании источников обсеменения носило регулярно-рассеянный характер, но в целом формировался групповой тип.
Таблица 1
Количественные показатели заселения и биометрические характеристики подроста основных древесных видов на заброшенных сенокосах
|
Древесный вид |
Показатель |
В целом по ПП |
По ПУ |
|||||
|
а |
б |
в |
||||||
|
Висимский заповедник |
||||||||
|
ПП 1Е |
||||||||
|
Ель |
N |
1,0 |
0,4 |
2,3 |
0,2 |
|||
|
Д 1,3м |
2,2 ± 0,2 |
3,0 ± 0,8 |
2,0 ± 0,2 |
2,9 ± 0,7 |
||||
|
Н |
2,6 ± 0,2 |
3,4 ± 0,7 |
2,0 ± 0,2 |
2,9 ± 0,7 |
||||
|
Береза |
N |
1,1 |
2,0 |
1,0 |
0,4 |
|||
|
Д 1,3м |
2,3 ± 0,2 |
1,5 ± 0,7 |
3,0 ± 0,2 |
2,9 ± 0,7 |
||||
|
Н |
3,4 ± 0,2 |
2,7 ± 0,1 |
4,1 ± 0,3 |
5,3 ± 0,4 |
||||
|
ПП 2Е |
||||||||
|
Ель |
N |
0,6 |
1,0 |
0,6 |
0,1 |
|||
|
Д 1,3м |
4,4 ± 0,4 |
5,7 ± 0,5 |
2,8 ± 0,6 |
1,7 ± 0,8 |
||||
|
Н |
4,0 ± 0,3 |
5,0 ± 0,3 |
2,8 ± 0,4 |
1,7 ± 0,5 |
||||
|
Береза |
N |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|||
|
Д 1,3м |
6,3 ± 0,2 |
4,9 ± 0,4 |
1,4 ± 0,1 |
8,3 ± 0,7 |
||||
|
Н |
6,4 ± 1,0 |
5,3 ± 0,4 |
1,9 ± 0,2 |
8,1 ± 0,2 |
||||
|
ПП 3Е |
||||||||
|
Ель |
N |
1,5 |
3,8 |
0,4 |
0,2 |
|||
|
Д 1,3м |
4,5 ± 0,2 |
4,7 ± 0,7 |
3,0 ± 0,6 |
4,0 ± 0,2 |
||||
|
Н |
4,8 ± 0,2 |
5,0 ± 0,2 |
3,6 ± 0,6 |
3,9 ± 1,0 |
||||
|
Береза |
N |
0,8 |
1,6 |
0,5 |
0,2 |
|||
|
Д 1,3м |
5,3 ± 0,3 |
5,5 ± 0,3 |
4,6 ± 0,6 |
4,7 ± 1,2 |
||||
|
Н |
6,4 ± 0,2 |
6,8 ± 0,2 |
5,5 ± 0,4 |
4,8 ± 0,5 |
||||
|
ПП 1С |
||||||||
|
Сосна |
N |
6,9 |
10,0 |
7,5 |
3,1 |
|||
|
Д 1,3м |
2,3 ± 0,2 |
2,3 ± 0,2 |
2,3 ± 0,3 |
2,5 ± 0,3 |
||||
|
Н |
2,2 ± 0,1 |
2,1 ± 0,1 |
2,4 ± 0,2 |
2,1 ± 0,2 |
||||
|
Береза |
N |
0,1 |
0,0 |
0,4 |
0,1 |
|||
|
Д 1,3м |
- |
- |
- |
- |
||||
|
Н |
0,9 ± 0,1 |
0,9 ± 0,1 |
- |
- |
||||
|
ПП 2С |
||||||||
|
Сосна |
N |
3,1 |
6,0 |
3,0 |
1,5 |
|||
|
Д 1,3м |
1,9 ± 0,1 |
1,9 ± 0,2 |
1,8 ± 0,2 |
2,0 ± 0,3 |
||||
|
Н |
1,3 ± 0,1 |
1,3 ± 0,8 |
1,3 ± 0,1 |
1,4 ± 0,1 |
||||
|
Береза |
N |
2,0 |
2,0 |
2,4 |
1,0 |
|||
|
Д 1,3м |
0,4 ± 0,1 |
0,5 ± 0,1 |
0,6 ± 0,9 |
0,4 ± 0,1 |
||||
|
Н |
1,5 ± 0,1 |
1,1 ± 0,1 |
1,9 ± 0,3 |
1,6 ± 0,1 |
||||
|
ПП 3С |
||||||||
|
Сосна |
N |
4.2 |
6.3 |
4.6 |
1,8 |
|||
|
Д 1,3м |
0.9 ± 0.1 |
0.8 ± 0.1 |
0.7 ± 0.2 |
1,0 ± 0,1 |
||||
|
Н |
0.8 ± 0.5 |
0.8 ± 0.3 |
0.7 ± 0.4 |
0,9 ± 0,8 |
||||
|
Береза |
N |
2,0 |
2,0 |
2,4 |
1,0 |
|||
|
Д 1,3м |
0,4 ± 0,1 |
0,5 ± 0,1 |
0,6 ± 0,9 |
0,4 ± 0,1 |
||||
|
Н |
1,5 ± 0,1 |
1,1 ± 0,1 |
1,9 ± 0,3 |
1,6 ± 0,1 |
||||
|
ПП 3С |
||||||||
|
Сосна |
N |
4.2 |
6.3 |
4.6 |
1,8 |
|||
|
Д 1,3м |
0.9 ± 0.1 |
0.8 ± 0.1 |
0.7 ± 0.2 |
1,0 ± 0,1 |
||||
|
Н |
0.8 ± 0.5 |
0.8 ± 0.3 |
0.7 ± 0.4 |
0,9 ± 0,8 |
||||
Источник: собственные вычисления
На открытых участках, вдали от стены леса по отдельным видам выражен групповой тип размещения, однако в целом формирующийся как регулярный. Установленные различия в размещении древесных видов при зарастании сенокосов можно объяснить взаимодействием ряда факторов включая, наличие микроучастков с пониженной мощностью дернины, а также биологические особенности самих древесных видов, прежде всего ели и сосны.
По сравнению с сосной, ель более теневыносливый древесный вид и менее угнетается березой при совместном произрастании и образовании биогрупп. Тем более, что в первые годы жизни ели, береза в определенной степени, защищает ее от воздействия заморозков.
Дополнительно различия в активности зарастания хвойными бывших сенокосов можно оценить по принятому в Скандинавии методу «нулевых площадок», согласно которому, чем меньше нулевых площадок (без подроста хвойных видов), тем выше уровень естественного возобновления хвойных видов [10]. В соответствии с этим показателем, уровень естественного возобновления на бывших сенокосов в условиях Е тр. многократно уступает уровню С яг. Такое различие в интенсивности возобновления также, в целом, отражает, существенные различия в процессах заселения сенокосов хвойными видами в Е тр. и С. яг.
Таблица 2
Показатели пространственного размещения деревьев на ПП
|
№ ПП |
Доля учетных площадок, % с количеством деревьев, экз. |
Индекс рассеяния I |
||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 и > |
|
|
|
Все древесные виды вместе |
||||||
|
Висим |
||||||
|
1Е |
51,9 |
9,5 |
20,5 |
14,3 |
3,8 |
1,53 |
|
2Е |
83,8 |
6,7 |
5,2 |
2,9 |
1,4 |
2,12 |
|
3Е |
64,3 |
3,8 |
16,7 |
7,6 |
7,6 |
2,04 |
|
Сагра |
||||||
|
1С |
13,3 |
17,9 |
22,7 |
31,1 |
15,6 |
0,76 |
|
2С |
0,0 |
14,3 |
22,4 |
14,3 |
48,9 |
1,46 |
|
3С |
20,6 |
19,0 |
31,8 |
23,8 |
4,8 |
0,81 |
|
Отдельно по древесным видам |
||||||
|
Висим |
||||||
|
Ель |
||||||
|
1Е |
77,6 |
10,5 |
5., |
5,7 |
0,5 |
1,86 |
|
2Е |
85,7 |
7,1 |
3,8 |
2,3 |
1,0 |
2,05 |
|
3Е |
71,0 |
10,5 |
10,5 |
6,1 |
1,9 |
1,84 |
|
Лиственные |
||||||
|
1Е |
70,5 |
8,1 |
12,9 |
6,7 |
1,8 |
1,84 |
|
2Е |
96,7 |
1,9 |
1,0 |
0,4 |
0,0 |
1,87 |
|
3Е |
79,5 |
11,9 |
5,2 |
1,9 |
1,4 |
1,83 |
|
Сагра |
||||||
|
Сосна |
||||||
|
1С |
13,3 |
17,9 |
22,7 |
31,1 |
1,.6 |
0,76 |
|
2С |
24,5 |
16,3 |
20,4 |
16,3 |
22,5 |
1,30 |
|
3С |
20,6 |
19,0 |
31,8 |
23,8 |
4,8 |
0,81 |
|
Лиственные |
||||||
|
1С |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2С |
28,6 |
8,2 |
24,5 |
18,4 |
20,5 |
1,44 |
|
3С |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Источник: собственные вычисления
Таблица 3
Показатели пространственного размещения деревьев на ПП
|
№ ПП |
№ ПУ |
Доля учетных площадок, % с количеством деревьев, экз. |
Индекс рассеяния I |
||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 и > |
|
||
|
Висим |
|||||||
|
По всем древесным видам |
|||||||
|
1Е |
а |
45,7 |
7,1 |
30,0 |
12,9 |
4,3 |
1,32 |
|
б |
22,9 |
15,7 |
20,0 |
28,6 |
12,9 |
1,13 |
|
|
в |
81,4 |
5,7 |
11,4 |
1,4 |
0,0 |
1,65 |
|
|
2Е |
а |
75,7 |
10,0 |
8,6 |
2,9 |
2,9 |
2,01 |
|
б |
85,7 |
5,7 |
1,4 |
5,7 |
1,4 |
2,45 |
|
|
в |
90,0 |
4,3 |
5,7 |
0,0 |
0,0 |
1,59 |
|
|
3Е |
а |
15,7 |
8,6 |
40,0 |
15,7 |
20,0 |
0,83 |
|
б |
84,3 |
1,4 |
7,1 |
4,3 |
2,9 |
2,49 |
|
|
в |
92,8 |
1,4 |
2,9 |
2,9 |
0,0 |
2,33 |
|
|
Ель |
|||||||
|
1Е |
а |
87,1 |
10,0 |
0,0 |
2,9 |
0,0 |
1,76 |
|
б |
51,4 |
18,6 |
14,3 |
14,3 |
1,4 |
1,55 |
|
|
в |
94,3 |
2,9 |
2,9 |
0,0 |
0,0 |
1,60 |
|
|
2Е |
а |
75,7 |
12,9 |
7,1 |
2,9 |
1,4 |
1,78 |
|
б |
85,7 |
7,1 |
1,4 |
4,3 |
1,4 |
2,35 |
|
|
в |
95,7 |
1,4 |
2,9 |
0,0 |
0,0 |
1,75 |
|
|
3Е |
а |
25,7 |
28,6 |
24,3 |
15,7 |
5,7 |
1,08 |
|
б |
91,4 |
1,4 |
5,7 |
1,4 |
0,0 |
2,02 |
|
|
в |
95,7 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
0,0 |
2,28 |
|
|
Береза |
|||||||
|
1Е |
а |
62,9 |
1.4 |
21,4 |
11,4 |
2,9 |
1,63 |
|
б |
72,9 |
17,1 |
10,0 |
7,1 |
2,9 |
2,31 |
|
|
в |
85,7 |
5,7 |
7,1 |
1,4 |
0,0 |
1,72 |
|
|
2Е |
а |
98,6 |
0,0 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
2,00 |
|
б |
98,6 |
0,0 |
0,0 |
1,4 |
0,0 |
1,72 |
|
|
в |
92,9 |
5,7 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
1,27 |
|
|
3Е |
а |
54,3 |
31,4 |
10,0 |
2,9 |
1,4 |
1,19 |
|
б |
87,1 |
4,3 |
4,3 |
1,4 |
2,9 |
2,55 |
|
|
в |
97,1 |
0,0 |
1,4 |
1,4 |
0,0 |
2,57 |
|
|
Сагра |
|||||||
|
По всем древесным видам |
|||||||
|
1С |
а |
4,8 |
28,6 |
28,6 |
23,8 |
14,3 |
0,62 |
|
б |
16,7 |
0,0 |
25,0 |
41,7 |
16,7 |
0,71 |
|
|
в |
25,0 |
16,7 |
8,3 |
33,3 |
16,7 |
1,18 |
|
|
Сагра |
|||||||
|
По всем древесным видам |
|||||||
|
2С |
а |
0,0 |
20,0 |
30,0 |
10,0 |
40,0 |
1,26 |
|
б |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
7,2 |
92,8 |
3,21 |
|
|
в |
0,0 |
13,3 |
40,0 |
26,7 |
20,1 |
0,65 |
|
|
3С |
а |
21,4 |
7,1 |
35,7 |
21,4 |
14,3 |
1,06 |
|
б |
12,9 |
21,6 |
41,9 |
22,6 |
0,0 |
0,53 |
|
|
в |
33,3 |
16,7 |
16,7 |
27,8 |
5,6 |
1,23 |
|
|
Сосна |
|||||||
|
1С |
а |
4,8 |
28,6 |
28,6 |
23,8 |
14,3 |
0,62 |
|
б |
16,7 |
0,0 |
25,0 |
41,7 |
16,7 |
0,71 |
|
|
в |
25,0 |
16,7 |
8,3 |
33,3 |
16,7 |
1,18 |
|
|
2С |
а |
0,0 |
30,0 |
35,0 |
20,0 |
15,0 |
0,50 |
|
б |
0,0 |
7,1 |
14,3 |
28,6 |
50,0 |
0,44 |
|
|
в |
0,0 |
80,0 |
6,7 |
6,7 |
6,8 |
3,44 |
|
|
3С |
а |
21,4 |
7,1 |
35,7 |
21,4 |
14,3 |
1,06 |
|
б |
12,9 |
21,6 |
41,9 |
22,6 |
0,0 |
0,53 |
|
|
в |
33,3 |
16,7 |
16,7 |
27,8 |
5,6 |
1,23 |
|
|
Лиственные |
|||||||
|
2С |
а |
65,0 |
5,0 |
5,0 |
10,0 |
15,0 |
3,44 |
|
б |
7,1 |
14,3 |
14,3 |
28,6 |
35,7 |
0,72 |
|
|
в |
6,7 |
13,3 |
53,3 |
20,0 |
6,7 |
0. |
|
Зарастание елью сенокосов в условиях Е тр. (рис. 1) происходит постепенно, в течение длительного периода времени. Заселение ели на всех ПП, в основном, начиналось примерно с 3-4-го года после прекращения воздействия и продолжалось в течение 20 лет. Несмотря на длительный период заселения численность накопленного возобновления, как было уже сказано, оказалась небольшой или незначительной. Изменение численности подроста по срокам возобновления с большой долей вероятности, можно идентифицировать периодами интенсивного или слабого семеношения древостоев, являющихся источниками обсеменения. К моменту проведения исследований заселение ели практически прекратилось. Следующий этап зарастания, как участков, находящихся непосредственно рядом с источниками обсеменения, так и на открытой площади, возможен только после формирования молодых древостоев и начала их активного семеношения из уже появившихся и выживших экземпляров ели.
Зарастание сенокосов сосной происходило по другому алгоритму (рис. 2). На начальной стадии заселения, в первые 1-2 года численность заселения сосны, так же, как и ели в Е тр., была незначительной. На следующем этапе интенсивность заселения значительно увеличивалась, достигая пика (вероятно, связанного с интенсивным плодоношением в древостое-обсеменителе), на 4-5-й год после прекращения сенокошения. После прохождения пика интенсивность заселения сосны резко снижалась и практически прекращалась на 7-8-й год после прекращения функционирования сенокосов. Длительность первоначального этапа заселения и продолжалась не более 8 лет, однако, в отличие от Е тр., общая численность накопленного подроста сосны оказалась существенной, что в перспективе позволяет предположить успешное формирование молодого древостоя и дальнейшего заселения открытых участков. На участках, находящихся вблизи источника обсеменения дополнительное заселение сосны маловероятно из-за неблагоприятных условий освещения вследствие роста и развития уже имеющихся экземпляров подроста.
Рис. 1 Распределение подроста ели по срокам появления
Источник: собственные вычисления
Рис. 2 Распределение подроста сосны по срокам появления
Источник: собственные вычисления
Также, следует отметь, что как в условиях Е тр., так и в условиях С яг., в первую очередь, заселение происходило на участках с примыканием источников обсеменения, как с 3-х, так и с 2-х сторон. Наиболее молодые экземпляры ели и сосны отмечены на открытых участках и, частично на участках с примыканием стены леса с 2-х сторон.
Заключение. Заселение древесной растительностью заброшенных сенокосов, представляющих собой специфические постаграрные фитоценозы представляет собой длительный многоступенчатый процесс. Интенсивность зарастания и формирование подроста обусловливаются специфическими особенностями видового состава источников обсеменения и их расположением по отношению к объекту заселения. Численность естественного возобновления хвойных видов на сенокосах в условиях С яг. многократно превышает аналогичный показатель в условиях Е тр.
Зарастание елью сенокосов в условиях Е тр., при непосредственном примыкании источников обсеменения, небольшое по численности и происходит преимущественно с формированием как чисто еловых, так и смешанных елово-березовых биогрупп. В условиях С яг., при непосредственном примыкании источников обсеменения, обеспечивается образование значительного по численности подроста, вполне способного в дальнейшем формировать полноценные древостои. При зарастании сенокосов в условиях С яг., преимущественно реализуется равномерно-рассеянный тип размещения подроста. Однако, при значительном численности, лиственных древесных видов, как и в Е тр., формируются смешанные хвойно-лиственные биогруппы. Формирование незначительного по численности подроста на открытых участках, в отдалении от источников обсеменения как в условиях Е тр., так и в условиях С яг. происходит преимущественно по групповому типу размещения. Первоначальный этап заселения при непосредственном примыкании источников обсеменения в условиях Е тр. занимает порядка 20 лет, а условиях С яг. порядка 8 лет. Дальнейший этап заселения сенокосов вероятно будет осуществляться после формирования молодых древостоев и начала активного семеношения. В условиях Е тр. процесс зарастания в дальнейшем возможен на всей площади сенокосов, а в условиях С яг., главным образом, на открытых участках.
«Работа выполнена в рамках Государственного задания Ботанического сада УрО РАН
1. Agroekologicheskoe sostoyanie i perspektivy ispol'zovaniya zemel' Rossii, vybyvshih iz aktivnogo sel'skohozyaystvennogo oborota / pod red. G.A. Romanenko. M.: Rosinformagroteh, 2008. - 64 s.
2. Il'chukov, S.V. Gorizontal'naya struktura podrosta v spelyh srednetaezhnyh el'nikah / S.V. Il'chukov // Lesnoy zhurnal. - 2008. - № 1. - S. 65-69. - Bibliogr.: s. 68-69 (12 nazv.).
3. Il'chukov, S.V. Dinamika gorizontal'noy struktury proizvodnyh listvennyh nasazhdeniy / S.V. Il'chukov // Lesnoy zhurnal. - 2003. - № 6. - S. 29-34. - Bibliogr.: s. 33-34 (19 nazv.).
4. Kolesnikov, B.P. Lesorastitel'nye usloviya i tipy lesov Sverdlovskoy oblasti. Prakticheskoe rukovodstvo / B.P. Kolesnikov, R.S. Zubareva, B.P. Smolonogov. Sverdlovsk. UNC AN SSSR, 1974. - 176 s. - Bibliogr.: s. 174-176 (78 nazv.).
5. Nikolaeva S.A. Kompleksnyy podhod i metodika rekonstrukcii rosta i razvitiya derev'ev v lesnyh soobschestvah / S.A. Nikolaeva, D.A. Savchuk // Vestnik TGU. Biologiya. - 2005. - № 2(6). - S. 111-125. - Bibliogr.: s. 123-125 (44 nazv.). - DOI:https://doi.org/10.0000/cyberlinka.ru/article/n/kompleksny-podhod-i-metodica-rekostruktsiii-rosta-i-razvitiya-dereviev-i-lesnyh-soobshestv
6. Novikova, M.A. Formirovanie lesnyh fitocenozov na zabroshennyh zemlyah sel'skohozyaystvennogo naznacheniya / M.A. Novikova, A.V. Gryaz'kin, N.V. Belyaeva [i dr.] // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. - 2016. - № 6. - S. 29-33. - Bibliogr.: s. 33 (13 nazv.).
7. Pobedinskiy A.V. Izuchenie lesovosstanovitel'nyh processov / A.V. Pobedinskiy. - M.: Nauka, 1966. - 64 s. - Bibliogr.: s. 54-55.
8. Svalov S.N. Primenenie statisticheskih metodov v lesovodstve / S.N. Svalov // Itogi nauki tehniki. Seriya Lesovedenie i lesovodstvo, 1985. - T. 4. - S. 1-164 - Bibliogr.: s. 155-162 (308 nazv.).
9. Bartoš, J. Comparision of wood properties of 50-year-old spruce stand on sites experiencing different land use in the past / J. Bartoš, J. Souc˅ek, D. Kacblek // Rep. For Res. - 2010. - Vol. 55. - P. 195-200.
10. Braathe, P. Registhering av gjenvehst 1962-1964 // Meddelesler fra det Norshe Skogfors o ksveesn. - 1966. - Vol. 21. - № 2. - P. 81-170.
11. Flinn, K.M. Recovery of forest plant communities in post-agricultural landscapes / K.M. Flinn., M. Vellend // Front. Ecol. Environ. - 2005. - Vol. 3. - № 5. P. 243-250. doihttps://doi.org/10.1890/1540-9295(2005)003[0243:ROFPCI]2.0CO;2
12. Hanssen, K.N. Natural regeneration of Picea abies on small clear-cuts in SE Norway / K.N. Hanssen // For. Ecol. Manage. - 2003. - P. 199-213. doi:https://doi.org/10.1016/SO378-1127(02)00610-2
13. Harmer, R. Vegetation changes during 100 yearst of development of two secondary woodlands on abandoned arable land / R. Harmer, G. Peterken, G. Kerr, P. Poulton P. // Biol. Conserv. - 2001. - V. 101. - Iss. 3. - P. 291-304.
14. Hunziker, U., Bran P. Microsite patterns of conifer seedlings estsblishment and growth in a mixed stand in the southern Alps / U. Hunziker, P. Brang // For. Ecol. Manage. - 2005. - P. 67-79. doi: 10/1016/j.foreco.2005.02.019
