Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

INDICATOR TYPES OF A LIVE GROUND COVER OF FOREST PLANTINGS WITH PARTICIPATION OF REPRESENTATIVES OF ORCHID-FAMILY IN SOME TYPES OF THE WOOD IN THE CENTRAL URAL MOUNTAINS

Kozhevnikov A.P. 1, 2 Stadnichenko O.Yu. 1
1 FGBOU VO "Ural State Forest Engineering University"
2 FGBUN "Botanical garden of the Urals Dpt. of the Russian Academy of Sciences"
На примере лесных насаждений Ирбитского лесничества Свердловской области и пригорода Екатеринбурга приведены результаты исследований состава и плотности ценопопуляций растений нижних ярусов. Наибольшая видовая насыщенность (25 травянистых видов) определена в сосняке травяно-брусничном. Рассматривается приуроченность представителей семейства Орхидные к семи типам леса. Для ельника зеленомошного, сосняка травяно-брусничного, сосняка травяного и березняка разнотравного определены от 2-х до 4-х индикаторных вида. Информация о составе и плотности популяций реликтовых и эндемичных видов живого напочвенного покрова позволит разработать природоохранную стратегию ведения лесного хозяйства. В подобных случаях целесообразна организация особо охраняемой природной территории в виде ландшафтного заказника или репатриация представителей семейства Орхидные (венерин бамшачок и калипсо луковичная).
The results of structure and density of population of plants of the lower circles researches on the example of forest plantings of the Irbitsky forest area and the suburb of Yekaterinburg are given. The greatest specific saturation (25 grassy types) is defined in a pine forest grassy and cowberry. The belonging of representatives of orchid-family to seven types of the wood is considered. For a green moss fir grove, a grassy and cowberry pine forest, a grassy pine forest and a grass miscellaneous birch forest are defined from the 2 to 4 indicator types. Information on structure and density of relic and endemic types of a live ground cover populations will allow to develop nature protection strategy of maintaining forestry. In similar cases the organization of especially protected natural territory in the form of the landscape wildlife area or repatriation of representatives of orchid-family is expedient (a Venus shoe and Calypso bulbous).
types of wood
live ground cover
indicator species of plants
population structure and density
specific saturation
Стремление разобраться в многообразии лесов и систематизировать конкретные участки лесных насаждений возникло из практической необходимости разумной организации лесного хозяйства. Поддержание лесных экосистем в устойчивом состоянии и их восстановление после лесозаготовок требовали «устройств» лесных территорий, их дифференциации в соответствии с природной спецификой. Взаимодействие биоты и факторов среды создает наблюдаемое разнообразие биоценозов, поддерживает его относительно постоянный и характерный облик. Каждый вид имеет свои особые экологические свойства и определенный диапазон приспособляемости к тем или иным факторам среды, для которых он может сложить индикаторам [5].

Существенное значение в определении типов леса имеет растительность нижних ярусов. Максимально полным должен быть список видов, обитающих в пределах пробной площади. Величина проективного покрытия и обилия каждого вида очень важны для понимания его роли в биогеоценозе, а также имеют фитоиндицирующее значение, будучи хорошим показателем условий среды. Каждый вид имеет свои экологические спектры сообществ и дает разнообразную информацию об условиях среды, в которых эти сообщества формируются. Растительность - очень чувствительный показатель тех или иных почвенных условий. В природоохранных целях необходима информация о составе ценопопуляций реликтовых и эндемичных видов, в частности, представителей семейства Орхидные и их приуроченности к определенным типам леса.

Цель исследования - определение индикаторных видов живого напочвенного покрова некоторых типов леса с участием представителей семейства Орхидных.

Материалы и методы исследования

Объекты исследования находятся на территории Ирбитского лесничества Свердловской области (шесть ПП) и в окрестностях города Екатеринбург (две ПП). По зонально-географическому положению Ирбитское лесничество относится к Западно-Сибирской лесорастительной области, Зауральской равнинной провинции, округу сосново-березовых предлесостепных лесов [3]. Большая часть территории лесничества представлена волнисто равнинными, плоскими, частично заболоченными междуречьями (Пышма - Ница, Ницца - Тура), долины рек широкие и слабо террасированные. Преобладают темно-серые, серые лесные и дерново-подзолистые почвы на суглинках и глинах, частично пылеватых. Лесистость района составляет менее 40%. Преобладают производные березовые и сосново-березовые леса, чистые сосновые встречаются только на супесях, торфяных болотах и на выходах горных пород (на склонах к долинам рек и в западной части района). Чаще других встречаются травяные типы леса. Насаждения устойчивы, но не обеспечены подростом для самовозобновления из-за сильной задерненности почв (табл. 1). Площадь лесов медленно сокращается [3].

Таблица 1

Лесоводственная характеристика объектов исследования

№ п/п

Тип леса

Состав древостоя

Высота, м

Диаметр, см

Класс бонитета

Подрост, шт./га

сосна

ель

осина

жизне-способный

не жизне-способный

жизне-способный

не жизне-способный

жизне-способный

не жизне-способный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Пригород Екатеринбурга

1

Сорл

7С3Б

20,8

28,7

II

33

16

-

-

170

-

2

Стр

5С5Б

23,5

35,2

I

-

-

-

-

50

-

Ирбитский район

Населенный пункт Бортьевая

3

Сбр

7С3Б

16,9

28,8

III

-

3

-

-

220

-

4

Стр

7С3Б

16,7

26,1

II

6

1

-

-

300

-

Населенный пункт Зайково

5

Бртр

6Б2С2Ос

18,2

28,9

II

5

19

-

-

80

-

6

Бртр

6Б3С2Ос

18,3

28,9

II

18

3

-

-

530

-

Охотничий заказник, дер. Осинцево

7

Сяг

8С2Б+Е

22,0

34,6

II

91

54

-

-

-

-

Научно-исследовательский центр «Скородум»

8

Стрбр

6С4Е

20,0

32,3

II

2

-

40

-

-

-

9

Езм

6Е4С

21,2

37,9

II

-

-

65

10

-

-

На исследуемой территории нами выделено 18 типов леса. Преобладающим является сосняк травяной - 52%, сосняк разнотравный занимает 9% площади, сосняк осоково-травный - 6,5%, ельник зеленомошно-хвощевый - 5,9%. Кроме источника древесины высокобонитетные лесные насаждения Ирбита имеют природоохранное значение. Под древесным пологом основных лесообразователей сосны обыкновенной, ели сибирской и березы повислой встречаются редкие для Урала представители семейства Орхидные (венерин башмачок и калипсо луковичная). Местообитания их ценопопуляций являются рефугиумом для сохранения и дальнейшего распространения.

Два участка с орхидными находятся в пригороде Екатеринбурга, в Ирбитском районе четыре участка - около населенных пунктов Бортьевая и Зайково, один участок в охраняемой зоне охотничьего заказника «Ирбитский» и два участка находятся на территории научно-исследовательского центра «Скородум».

Методикой работы предусмотрены маршрутное обследование, подбор лесных участков с представителями семейства Орхидные и закладка временных пробных площадей по ОСТ 56-69-83 [4], где проведен сплошной перечет древостоя, подроста и подлеска. Заложены 72 площадки (1Ч1 м) для определения плотности ценопопуляций видов в нижнем ярусе лесных насаждений и выделения доминантов. При описании видов травянистых растений использован «Определитель сосудистых растений Среднего Урала» [2]. Статистическая обработка материала проведена в программе Excel.

Результаты исследования и их обсуждение

Подлесочный ярус представлен пятью видами в сосняке ягодниковом на территории охотничьего заказника с высокой плотностью (1580 шт./га) малины обыкновенной и розы иглистой (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика нижних ярусов лесных насаждений

Тип леса

Плотность ценопопуляции подлесочных видов, шт./га

Живой напочвенный покров

боярышник

жимолость Палласа

ольха серая

малина обыкно-венная

рябина обыкно-венная

роза иглис-тая

ракитник русский

черемуха обыкно-венная

проективное покрытие, тыс. шт./га

количество семейств, шт.

коли-чество родов, шт.

коли-чество видов, шт.

присутствие мхов

наличие орхидных, шт./га

Пригород Екатеринбурга

Сорл

 

 

 

 

90

 

1800

 

11,4

12

15

18

+

8

Стр

 

 

30

 

140

 

40

 

11,2

12

14

15

-

-

Ирбитский район

Населенный пункт Бортьевая

Сбр

10

40

 

 

 

1300

 

50

11,7

11

13

13

+

29

Стр

40

 

 

 

100

980

 

 

11,4

10

13

13

+

29

Населенный пункт Зайково

Бртр

 

 

 

 

180

120

 

90

12,4

10

13

14

-

24

Бртр

 

 

 

 

150

100

 

 

13,1

11

15

17

+

10

Охотничий заказник, дер. Осинцево

Сяг

 

40

 

1580

20

920

380

 

4,2

9

12

12

+

110

Научно-исследовательский центр «Скородум»

Стрбр

 

70

 

 

60

 

 

 

9,5

15

19

25

+

111

Езм

 

190

 

437

150

10

 

 

7,6

14

18

21

+

72

Меньше всего видов кустарников отмечено в сосняке травяно-брусничном в НИЦ «Скородум» с минимальной плотностью (60-70 шт./га) ценопопуляций рябины обыкновенной и жимолости Палласа.

В двух типах леса - в сосняке травяном (пригород Екатеринбурга) и в березняке разнотравном (населенный пункт Зайково) Венерин башмачок растет без присутствия мхов в напочвенном покрове.

В сосняке травяно-брусничном отмечено больше родов и семейств растений, чем в других типах леса. Наибольшая видовая насыщенность (25 видов) определена в сосняке травяно-брусничном. Максимальное количество (111 шт.) представителей семейства Орхидные (калипсо луковичная) установлено под пологом древостоя в сосняке травяно-брусничном в научно-исследовательском центре «Скородум», что связано с ранее проведённой репатриацией данных растений. Тем не менее, естественная ценопопуляция калипсо в сосняке ягодниковом в охотничьем заказнике Ирбита насчитывает не менее 110 особей реликтового вида.

При сравнении плотности ценопопуляций видов травянистых растений по семействам и родам в исследуемых типах леса (табл. 3) нами установлены следующие закономерности:

Таблица 3

Плотность ценопопуляций (шт./га) видов живого напочвенного покрова в некоторых типах леса

Семейство

Род

Вид

Тип леса

с участием венерина башмачка

с участием калипсо луковичной

Сорл

Стр

Сбр

Стр

Бртр

Бртр

Сяг

Стрбр

Езм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Бобовые

Горошек

Горошек заборный

190

 

 

 

 

10

 

 

 

Горошек мышиный

 

 

 

 

 

40

160

80

 

Клевер

Клевер луговой

 

 

 

 

 

 

 

80

 

Клевер малый

 

 

 

 

70

 

 

 

 

Клевер пашенный

 

 

 

 

 

 

 

 

400

Клевер средний

350

30

210

 

40

210

 

120

 

Чина

Чина лесная

 

140

230

 

130

140

 

 

 

Чина луговая

 

 

 

110

 

 

200

360

360

Бурач-никовые

Медуница

Медуница лекарственная

160

360

200

110

290

 

200

120

40

Вересковые

Вакциниум

Брусника обыкновенная

2040

 

 

870

440

420

 

 

 

Черника обыкновенная

420

 

 

590

 

 

 

 

 

Грушанка

Грушанка круглолистная

180

 

 

 

340

 

 

380

 

Зимолюбка

Зимолюбка зонтичная

90

 

 

 

 

 

480

 

160

Ортилия

Ортилия однобокая

 

 

170

190

 

 

980

 

760

Вудсиевые

Голокучник

Щитовник Линнея

 

 

 

 

 

 

 

160

940

Гвоздичные

Звездчатка

Звездчатка длиннолистная

 

 

 

 

 

 

 

870

480

Звездчатка средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

160

Гераниевые

Герань

Герань лесная

210

120

240

40

70

80

 

 

 

Деннштед-тиевые

Орляк

Орляк обыкновенный

570

560

 

 

 

 

 

 

 

Злаки

Перловник

Перловник поникающий

7830

8610

8450

7060

660

10610

 

1960

800

Мятлик

Мятлик луговой

 

 

 

 

 

 

 

320

360

Зонтичные

Сныть

Сныть обыкновенная

30

50

280

 

 

 

 

400

 

Кисличные

Кислица

Кислица обыкновенная

 

 

 

 

 

 

 

 

360

Лютиковые

Ломонос

Княжик сибирский

 

30

 

 

 

 

 

 

 

Мареновые

Подмаренник

Подмаренник большой

 

220

 

 

 

 

 

80

 

Подмаренник северный

10

 

 

60

100

40

120

240

 

Подмаренник малый

90

10

70

 

 

 

 

860

 

Меланти-евые

Вороний глаз

Вороний глаз обыкновенный

 

 

 

 

 

 

160

80

120

Подорож-никовые

Вероника

Вероника дубравная

30

 

190

 

290

80

240

80

320

Вероника широколистная

 

 

 

 

 

 

 

600

500

Розовые

Рубус

Костяника каменистая

1250

700

270

100

850

400

600

360

560

Земляника

Земляника лесная

170

 

950

470

835

280

630

1890

270

Кровохлебка

Кровохлебка лекарственная

 

70

 

 

 

 

 

 

 

Лапчатка

Лапчатка гусиная

 

 

 

 

 

 

 

80

 

Лапчатка серебристая

 

 

 

 

 

40

 

 

 

Сложноцветные

Тысячелист-ник

Тысячелистник обыкновенный

 

 

 

70

 

170

 

 

 

Спаржевые

Майник

Майник двулистный

450

110

 

70

 

 

240

153

250

Купена

Купена лекарственная

 

 

 

440

1370

460

 

 

 

Фиалковые

Фиалка

Фиалка собачья

30

 

60

 

 

20

 

40

 

Фиалка лесная

 

 

 

 

 

 

160

60

160

Хвощевые

Хвощ

Хвощ лесной

 

150

340

610

990

140

 

60

490

Хвощ луговой

 

 

 

 

 

20

 

 

80

Щитов-никовые

Кочедыжник

Кочедыжник женский

 

 

 

 

 

 

 

 

40

Щитовник

Щитовник мужской

 

10

 

 

 

 

 

 

 

Яснотковые

Будра

Будра плющевидная

 

 

 

 

 

 

 

160

 

Костяника каменистая встречается во всех типах леса. Наибольшая плотность ценопопуляций (660-10610 шт./га) отмечена у перловника, поникающего из семейства Злаковые во всех типах леса, кроме сосняка ягодникового. Представители семейств Розовые (костяника каменистая, земляника лесная), Бурачниковые (медуница лекарственная), Злаковые (перловник поникающий) и Хвощевые (хвощ лесной) встречаются практически во всех типах леса. В четырех типах леса определены виды, свойственные только им - в сосняке травяном - княжик сибирский, в березняке разнотравном - клевер малый, в сосняке травяно-брусничном - лапчатка гусиная, в ельнике зеленомошном - кочедыжник женский. Выделены типы леса, имеющие несколько видов, присущих только им: сосняк травянистый (кровохлебка лекарственная, щитовник мужской и княжик сибирский); березняк разнотравный (лапчатка серебристая и хвощ луговой); сосняк травяно-брусничный (клевер луговой, лапчатка гусиная и будра плющевидная); ельник зеленомошный (кислица обыкновенная, кочедыжник женский, клевер пашенный и звездчатка средняя).

Выводы

Наибольшее количество видов (4 вида) из четырех семейств в ельнике зеленомошном могут являться индикаторами данного типа леса, в сосняке травяно-брусничном 3 вида из трех семейств, в сосняке травяном - 3 вида из трех семейств и в березняке разнотравном - 2 вида из 2-х семейств.

Редкие виды - венерин башмачок и калипсо луковичная находят убежище в 7 типах леса с максимальным представительством в сосняке ягодниковом.

Рецензенты:

Соловьев В.М., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры Лесной таксации и лесоустройства Института леса и природопользования, г. Екатеринбург;

Усольцев В.А., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры Менеджмента и внешнеэкономической деятельности предприятий Института экономики и управления, г. Екатеринбург.