Изучение видового состава дубрав

                 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Работа проводилась  на территории Хопёрского государственного природного заповедника (ХГПЗ), где  любое антропогенное воздействие ограничено, только в особых случаях для обеспечения сохранности леса, ведутся санитарные выборочные рубки. Хопёрский государственный природный заповедник расположен  в восточной части Воронежской области,  его территория длиной около 40 км, шириной  в 1,5 - 9 км. Общая площадь заповедника 16,2 тыс га. Хопёрский заповедник – лесной заповедник - покрытая лесом площадь составляет 81,7%. В заповеднике преобладает пойма- 80% и  большая часть её площади облесена. Преобладают леса, в которых только при необходимости,  для обеспечения сохранности леса, ведутся санитарные выборочные рубки. Преобладающей древесной породой является дуб черешчатый. Дубравы  в заповеднике занимают более 42,1% от общей лесопокрытой площади. Наибольшую площадь занимает пойменный дуб - 34%; затем дуб нагорный- 12,1% Большинство дубовых насаждений имеют порослевое  или смешанное поросле-семенное происхождение. Естественные семенные дубравы отсутствуют, а культуры дуба занимают незначительную площадь (Лукьянец, Ащеулов,1976).

Дубравам Хопёрского заповедника уделяется значительное внимание. Большой интерес представляет видовой состав, структура и состояние пойменной дубравы  заповедника, естественная динамика видового состава.  В ХГПЗ преобладают средневозрастные и перестойные дубравы.

Целью данной работы является изучение видового состава, структуры  старовозрастной пойменной дубравы.

 Задачи исследования:

1. Изучить флористический состав деревьев, кустарников, травостоя старовозрастной пойменной дубравы (возраст дуба 96, 101 и 106 лет).
2. Выявить    систематическую принадлежность, жизненное состояние, экологические группы  видов старовозрастной пойменной дубравы.
3. Выявить вертикальную  и горизонтальную структуру изучаемых участков.
4. Определить для каждого вида  напочвенного покрова встречаемость, обилие.
5. Сравнить видовое разнообразие изучаемых участков пойменной дубравы.

6.  Оценить условия  среды  изучаемых дубрав с  помощью  экологических шкал.

 

Изученность проблемы исследований

 

Литературных источников по изучению дубрав очень много. В 70-е годы 20-го столетия отмечалось повсеместное усыхание дубрав в результате снижения устойчивости насаждений под влиянием комплекса неблагоприятных факторов. Усыхание дубрав ХГПЗ изучали П.П. Арсенов, 1972,  В. Б Лукьянец.,  В.Ф., Горемыкин,1971, Маликов Н.В., 1969, Пожидаев В.С.,1971. Вопросами состояния и восстановления пойменных дубрав Хопра занимался Шаталов В.Г., 1976. Длительные наблюдения за состоянием дубрав, их устойчивости проводятся В.И. Бирюковым (1976,1986,2000), который значительное внимание уделяет оценке состояния деревьев по внешним признакам, проводит учёт усохших деревьев, определяет пространственное размещение, делает зарисовку крон. Проводились работы по изучению влияния копытных на устойчивость леса (Бирюков, Степин, 1976),  о влиянии речных бобров на пойменные дубравы (Дьяков, Кузнецова, 1976).  При проведении последнего лесоустройства заповедника и оценке состояния лесного фонда (Бугаев, Мусиевский,2005) было отмечено значительное  накопление старовозрастного леса в условиях заповедности.

Выявление динамики старовозрастных  сообществ в условиях заповедного  режима представляет большой интерес  для выяснения их дальнейшего  развития и  сохранения. Большинство работ посвящено изучению древесно-кустарникового яруса без учёта напочвенного покрова.

Наша работа была посвящена  изучению  флористического состава  3 старовозрастных (96,101 и 106 лет) участков пойменной  дубравы  Хопёрского заповедника, включая травяно-кустарничковый ярус,  по видовому составу которого можно дать экологическую оценку местообитания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика

Для исследования состава  и структуры растительности старовозрастной  дубравы в наиболее характерном  для поймы заповедника пойменном влажном дубняке были выбраны 3  участка ( с 96, 101 и 106- летними дубами). При выборе пробных площадей, определении возраста использовали материалы лесоустройства 2003 г. На площадях размером 20х20 м был проведен сплошной перечёт и картирование расположения дуба.

Описания  растительных сообществ проводили по общепринятым методикам геоботанических исследований  (Ярошенко, 1967). Изучение флористического  состава  проводилось по  П.Ф. Маевскому (2006);

 У деревьев глазомерно определяли состояние: внешне здоровые, усыхающие, сухостой. К сухостою относили отмершие на корню деревья,  высотой более 1,5 м.  У деревьев глазомерно определяли высоту дерева  и  состояние, отмечая внешне здоровые, усыхающие, сухостой.

К сухостою относили отмершие на корню деревья,  высотой более 1,5 м.  Измеряли диаметр ствола с помощью мерной  вилки. Также отмечали валёж - лежащие на земле стволы деревьев, все повреждения.

К подросту относили молодые  деревца высотой не более  1/4 -1/2 от преобладающей высоты его породы.

К подлеску относили кустарники.  При учёте подроста и подлеска для каждого вида отмечали высоту с указанием густоты размещения по площади (густой, редкий, отсутствует), степени его однородности. При определении встречаемости видов учитывали всходы – 1-2 двулетние деревца высотой до

10 см.

Также отмечали валёж, все  повреждения. К валежу относили лежащие  на земле стволы деревьев.

Изучение флористического  состава  проводилось по  П.Ф. Маевскому (2006); Для каждого вида напочвенного покрова  отмечалось обилие по шкале Друде : Sol –единично, Sp – мало, рассеянно, Cop1 – довольно многомного, Cоp2 –много, Cop3 –очень много, Soc – обильно. Записывалось фенологическое состояние. Сравнивая полные списки растений изучаемых участков определяли показатель сходства Съёренсена по формуле:

                                                 Кс = 2с ^. 100

                                                              а+в        

где а  - количество видов  на 1 площади «а», в - количество видов  на другой площади «в», с – количество общих видов для сравниваемых площадок.

     

 

 

  Для определения встречаемости видов  в пределах каждого участка на 25-и площадках в 1 м² учитывался видовой состав, после составления полного списка видов вычисляли процент встречаемости каждого вида на данном участке:

 

 Встречаемость  = число площадок, где вид встречен ^. 100

                               общее число площадок (на 25).

 

 Полученные данные  были сведены в общую таблицу.  Для каждого вида были указаны   систематическая принадлежность, экологическая приуроченность, жизненная форма,  (Цвелев,1988). При характеристике древостоев использовали таксационные описания (Лесоустройство,2003 г.).

Экологическую оценку  изучаемых местообитаний проводили  по 4 показателям: богатству, кислотности  почв, влажности, освещенности  используя шкалы Э. Ландольта (1977), взятые из Интернета. Для расчета балла по каждому показателю использовали формулу:

 

Экол. характ-ка = Σ(встречаемость  каждого вида х его балл по шкале)  сумма баллов встречаемости

 

 

 

 

 

 

Результаты работы

Характеристика  пробных площадей

 

Пробная площадь  №1:  заложена в 122 квартале, 31 выделе.

Расположена  в естественно- порослевом насаждении  пойменной  разнотравно- ландышевой дубравы 106-летнего  возраста. Рельеф участка: ровный, слабоволнистый. Микрорельеф выражен незначительные - небольшие понижения у вывороченного дерева, небольшие кочки.  Почва – серая лесная суглинистая, плотная. Состав древостоя: 10Д.  Площадь на значительном протяжении окружена  пойменным лугом, на юге   граничит с осинником.

Сомкнутость крон:   0,7.  Число деревьев дуба  на 0,4га. – 16 (рис.2). 

Средняя высота дуба –23-24 м.  Диаметр стволов колеблется от  26  до 44 см. Средний диаметр  ствола равен  35 см

Деревья с  раскидистой  кроной, но нижние ветки усыхают, есть деревья с кривыми, корявыми стволами, изогнутыми вершинами и ветвями, усыхающими кронами. Отмечаются деревья порослевого происхождения со сросшимися основаниями. Сухостойных деревьев много-6 штук на площадь, они поражены трутовиками.  Отмечен валёж -1 лежащее дерево.

Подрост дуба отсутствует, рассеянно отмечается вяз гладкий (18 деревьев), высотой 5-8 м и диаметром  стволов 8 см.,  единично – осина   высотой  4-5  м, диаметром ствола 4-5 см. Единично фиксировались всходы дуба на 5  площадок в 1 м²   -3 всхода дуба.

Подлесок средней густоты, сомкнутостью крон в 0,4-0,5, представлен  крушиной ломкой и жёстером слабительным высотой  в 3-4 м. Кусты равномерно рассеяны по площади.  Единично отмечается шиповник майский.

Напочвенный покров разрежен,  общее проективное покрытие травостоя – 10-15%. В травостое ландыш майский, крапива двудомная, ежевика, кирказон, будра плющевидная, осоки береговая и колосистая - всего 23 вида.  Наиболее высокая встречаемость  у ландыша  майского (100%), ластовня Юзепчука (64%) и ежевики (68%).  Единично отмечались 9 видов: кадения слабительная,  клевер средний, кровохлёбка лекарственная,  латук обыкновенный, марь белая, мятлик узколистный,  пижма обыкновенная, спаржа лекарственная, таволга вязолистная.

На площадке в 1 м²  число видов колебалось   от 4  до11  , составляя в среднем 6 видов.

 

Пробная площадь  №2: расположена в 122 квартале, 81 выделе  ХГПЗ (рис.1).

 Рельеф участка:  ровный, слабоволнистый. Почва –  серая лесная суглинистая.  Заложена  в естественно- порослевом насаждении  ландышевой дубравы 96-летнего возраста. Состав древостоя: 10Д Площадь на значительном протяжении окружена  пойменным лугом, на востоке   граничит с обсохшим руслом озера Большое Голое, заросшим кустарниковыми ивняками. 

 Сомкнутость крон:   0,8. Число деревьев дуба  на 0,4га. – 12 (рис.2).

Стволы высокие,  средняя  высота дуба –25-26 м, кроны  раскидистые, есть искривлённые стволы,   нижние ветки усыхают.   Сухостойных  деревьев  -2.  На 1 дереве есть морозобоиное повреждение. Отмечаются деревья порослевого происхождения со сросшимися основаниями.

В подросте обилен вяз  гладкий, высотой 3-4 м, диаметром стволов 7-8 см, равномерно встречающийся на площади. Сомкнутость яруса подроста  -0,7. Подрост дуба отсутствует, на 25 площадках  в1 м²  2 раза отмечались всходы дуба высотой в 10-15 см.

Подлесок густой, сомкнутостью крон 0,8, равномерно отмечается по всей площади, состоит из крушины ломкой, жёстера слабительного, клена татарского, высотой 2,5 -8 м, средняя высота равнялась  4 м. Единичен шиповник майский высотой  50 см.

Напочвенный покров разрежен, общее проективное покрытие 10%. Доминирует ландыш майский, реже отмечаются осока  береговая, крапива двудомная, ежевика, кирказон  - всего 18 видов. На площадке в 1 м² число видов колебалось   от 2 до 6, составляя в среднем 3  вида. Наиболее высокая встречаемость в 100%  у ландыша майского, реже отмечались  подмаренник вздутоплодный (32%) и ластовень Юзепчука (20%), единично отмечались чесночница черешковая и молочай болотный.

 

Пробная площадь  №3:  расположена в 122 квартале, 45 выделе  ХГПЗ, у озера Большое Голое  (рис.1).

 Рельеф участка:  ровный, слабоволнистый, с небольшим  уклоном в сторону расположенного  рядом  понижения с водой.  Почва – серая лесная суглинистая.  Заложена  в естественно- порослевом  насаждении  ландышевой дубравы 101-летнего возраста. Состав древостоя: 10Д, единично  отмечается липа (15 м высотой, диаметром ствола 11 см).  Сомкнутость крон:   0,8-0,9. Средняя высота дуба –25м.

Число деревьев дуба  на 0,4га -  20 (рис.2).    Состояние  древостоя: хорошее, единичны сухие ветви дуба.

 Подрост малочисленный,  состоит из редких кустиков осины высотой 50-150 см  и  вяза  гладкого -4-5 м. Сомкнутость подроста –0.4.

Подлесок не выражен, единичны кусты  крушины ломкой (1 м высотой), боярышника отогнуточашелистикового (2,5 м), клёна татарского (4 м, диаметром 5 см).

Из 25 площадок  в1 м² только 1 раз отмечался 1всход дуба высотой в 10-15 см.  Напочвенный покров разрежен, общее проективное покрытие 3- 5%. Доминирует ландыш майский (96%), реже отмечаются ежевика (20%), подмаренник цепкий (28%) - всего 12 видов. На площадке в 1 м² число видов колебалось   от  0 до 7 , составляя в среднем 3 вида. Единично отмечались чесночница черешковая, подмаренник вздутоплодный, паслён Китагавы, будра плющевидная, девичий виноград, горец вьюнковый.

      Данные  о средних таксационных показателях  деревьев, кустарников  и видовом  составе травяного яруса  приведены  в приложении (табл. 1 - 5).

Внешне   изучаемые  дубравы  хорошо различались.   В разреженной, с небольшим количеством подроста и подлеска пробной площади №1 отмечалось высокое проективное покрытие травостоя, в котором вместе ландышем майским, часто отмечались ежевика, кирказон обыкновенный и  ластовень Юзепчука. На второй  пробной площади  обращали на себя внимание  немногочисленные, но очень толстые деревья дуба и обильный подлесок из крушины ломкой,  травостой  был не такой густой, как на первой площади. В его видовом составе  также наиболее часто встречались ландыш майский, ежевика и кирказон, но ластовень Юзепчука был  редок. Третья пробная площадь  отличалась  почти полным отсутствием подроста и подлеска, и наиболее высокой густотой древостоя, напочвенный покров  почти отсутствовал, часто отмечались без растительности - мёртвопокровные участки. В травостое преобладал  только ландыш майский, местами  рассеянно отмечалась ежевика..

Анализ систематической  структуры флоры пробных площадей показал,  что  в целом на всех  площадях отмечались виды из 26 семейств (табл. 6, 7). На первой пробной площади  насчитывались виды из 19 семейств, на второй и третьей из 17.  В десяти первых по количеству  видов семействах  насчитывается от 63,2 до 75% состава флор пробных площадей (табл.8). На всех площадях ведущее положение занимают семейства  розоцветных.  На первых двух площадях велика роль видов из семейств злаков, осоковых. На третьей площади ведущими семействами являются   семейства  розоцветных и мареновых. 

По продолжительности  жизни основу травостоя  на всех площадях составляют многолетники  (рис.3).

 Среди экологических групп на всех пробных площадях преобладают виды лесной группы (рис.4), значительно меньше видов болотной и луговой групп. В 106-летней дубраве (1 пл.) обнаружено 2 вида сорной группы (латук обыкновенный и марь белая),  в дубраве 101 –летней (3 пл.) найден всход девичьего винограда пятилисточкового, относящегося к культивируемой группе.