ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ НИЖНИХ ЯРУСОВ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ СНИЖЕНИЯ АЭРОТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

 

Вознячук И.П. (ИЭБ НАН Б, г.Минск, Беларусь)

 

The undergrowth layer reacts to changes of capacity of technogenic influence sensitively. The moss and herbaceous layers are subject to a various degree of demutation processes  under the circumstances of  reduction of volumes of atmospheric deposit. The degree of demutation processes depends on distance to sources of atmospheric pollution, from capacity of technogenic deposit and from the composition,  structure and state of the plant community.

 

При изучении распределения  растений нижних ярусов растительности под пологом лесов буферной зоны Новополоцкого нефтепромышленного комплекса (НПК) мы столкнулись со значительной его неоднородностью, выражающейся в горизонтальном расчленении покрова на небольшие участки с различным характером распределения видового состава.

Допустив, что вариации покрова мохового и травяно-кустарничкового ярусов (МТКЯ) определяются не только различным сочетанием абиотических факторов, характером разнообразных форм взаимодействия растений различной экологии, но также являются отражением последствий воздействия промышленных эмиссий, по всей длине трансектов с пятилетним интервалом (в 1990, 1995 и 2000 годах) провели  детальное изучение структуры нижних ярусов растительности. Трансекты (размером 2 х 500 м) размещены непосредственно у источников загрязнения с различным характером и мощностью выбросов и направлены от лесных опушек вглубь лесного массива.

Для определения тенденций и закономерностей формирования неоднородности горизонтальной структуры живого напочвенного покрова нашли необходимым расчленить его на микрогруппировки, под которыми понимали совокупность особей различных видов растений напочвенного покрова, характеризующиеся  различным проективным покрытием и отличающиеся друг от друга по господству одного или нескольких видов-доминантов.

Согласно классификации  динамических типов микрогруппировок, основанной на классификации парцелл, разработанной на базе нашей лаборатории (Лучков, Пугачевский и др.1995), микрогруппировки, которые диагностировали по 1-3 доминантам МТКЯ, отнесли к 7 категориям динамического состояния, разделенных на 2 блока: в первый блок вошли микрогруппировки, динамический статус которых отображает трансформацию нижних ярусов растительности в результате  естественного хода развития и (или) в результате неблагоприятных внешних факторов (техногенного пресса) (1 - коренные, 2 - промежуточные, 3 – производные, 4 – мертвопокровные),  во второй блок вошли микрогруппировки, динамический статус которых отображает  трансформацию нижних ярусов растительности в результате прямого антропогенного вмешательства (1 - синантропные, 2 – субстраты, 3 – пионерные). Устойчивость микрогруппировок, отнесенных ко второму блоку, напрямую зависит  от уровня и продолжительности антропогенного воздействия.

На основе данной классификации, позволяющей определить динамическое состояние каждой микрогруппировки, проведен анализ смен в результате трехкратного картирования нижних ярусов растительности. Анализ смен позволил выделить следующие основные пути развития МТКЯ лесной растительности в результате как естественного хода развития так и (или) неблагоприятных внешних факторов (техногенного пресса):

-  развитие процессов демутации (восстановления)  коренного покрова мхов,  трав и кустарничков, часто на фоне выпадения нитрофильных  и синантропных  компонентов растительности;

- развитие процессов деградации в результате формирования группировок нитрофильных и (или)  синантропных видов, или замены нитрофильных видов синантропными, а также при полном или частичном распаде группировок коренных видов мхов,  трав  и кустарничков в результате разрушения верхнего яруса или дигрессивных  процессов под влиянием внешних воздействий;

-  эндогенная динамика МТКЯ, имеющая характер смены одних коренных группировок другими;

- выпадение растительности и образование «пустоши» в результате неблагоприятных условий произрастания, главным образом, за счет ожесточенной конкуренции между компонентами фитоценоза в силу особенности биологии и экологии видов (конкуренция из-за света, корневая конкуренция из-за дефицита влаги и питательных веществ почвы).

Анализ динамики нижних ярусов растительности в условиях значительного сокращения объемов выбросов НПК показал, что развитие мохового и травяно-кустарничкового ярусов даже в 500 метровой  зоне вошло в русло демутационных преобразований. В частности, во многих микрогруппировках  происходит полный или частичный распад полога малины, сокращаются площади пионерных и синантропных видов взамен  формируется или увеличивается покров из коренных мхов трав и кустарничков, отражая различные этапы перестройки нижних ярусов мелколиственных лесов в ярусы, свойственные коренным еловым лесам.

Параллельно с восстановительными процессами, на определенной части площади,  происходит  деградация группировок коренных видов мхов, трав и кустарничков, часто сопровождающаяся формированием покрова из нитрофильных и синантропных видов или через распад коренных видов МТКЯ. Однако эти  формы динамики по площади значительно уступают восстановительным сменам и представлены преимущественно на участках, приближенных  к опушкам леса, а также на участках, где неблагоприятный внешний фактор дополняется прямым антропогенным воздействиям (лесные дороги, канавы и др.).

 В условиях более активного воздействия компонентов выбросов на трансектах 1-3 у предприятий НПК  нижний ярус растительности в большей степени подвержен различной степени дигрессивно-демутационным изменениям, демонстрируя нам наибольший процент микрогруппировок, вовлеченных в динамический процесс.  На значительной территории трансектов отмечено увеличение площади микрогруппировок, представляющих «пустоши», в результате выпадения, главным образом, представителей коренных видов травок и уменьшения площади кустарничков. Трансформация нижних ярусов в данном направлении объясняется существенным подселением ели в ярусе подроста, и рассматривается как позитивный характер развития фитоценоза  в целом.

Прослеживается зависимость выбора направления смен от расстояния по отношению к источникам эмиссий, от расположения объектов исследований у различных по типу, объему и продолжительности по времени воздействия источников промышленных выбросов, от видовой  структуры самого растительного сообщества.

Во многом структура, проективное покрытие, видовое разнообразие и динамическое состояние нижних ярусов  варьируют в зависимости от возрастного этапа формирования сообщества и занимаемого им места в сукцессионном ряду.

Автор благодарит Фонд фундаментальных исследований НАН Беларуси за оказанную финансовую помощь в выполнении данных работ в 2000 году.