Оценка степени антропогенного воздействия на еловые фитоценозы по соотношению эколого-ценотических групп растений
Рыжова Н.В. (КГТУ, г. Кострома, РФ)
A scale of appraisal degree anthropogenic influence at a fir fitochenotis is leading to correlation for ecologe-chenotis droops of plants.
Ельники Костромской области в основном относятся к группе субнеморальных, так как в составе своей флоры имеют значительную долю неморальных или широкотравных видов (Костромское Заволжье…, 2001). Кроме неморальных видов растений, флора ельников содержит и другие эколого-ценотические группы растений (Клеонов, 1990), распределение которых по территории области в зависимости от пункта исследований представлено в табл. 1.
Таблица 1- Распределение эколого-ценотических групп растений в еловых фитоценозах Костромской области в зависимости от пункта исследований (%)
|
Эколого-ценотическая группа растений |
Пункт исследования |
В среднем по области |
|||
|
Судиславский район |
Солигаличский район |
Кологривский район (резерват) |
Вохомский район |
||
|
Бореальные растения елового леса |
39.2 |
50.1 |
57.5 |
61.6 |
44.7 |
|
Бореальные растения сухого бора |
3.1 |
4.8 |
0 |
6.7 |
3.7 |
|
Неморальные растения |
32.5 |
25.4 |
26.7 |
21.0 |
29.6 |
|
Растения черноольшанников |
10.1 |
8.0 |
11.7 |
4.0 |
9.2 |
|
Лесо-луговые (экотонные или опушечные) растения |
2.0 |
1.7 |
0 |
0 |
1.6 |
|
Растения суходольных лугов |
3.7 |
3.4 |
1.7 |
4.5 |
3.6 |
|
Растения пойменных лугов |
8.1 |
6.3 |
1.7 |
1.8 |
6.7 |
|
Низинноболотные растения и сырые луговые растения |
1.3 |
0.2 |
0.8 |
0.4 |
1.0 |
Из приведенных в таблице материалов видно, что доля растений бореальных еловых лесов увеличивается с юга (Судиславский район) на север области (Солигаличский район) с 39 до 50%. Еще в большей мере этот показатель возрастает с юго-запада области (Судиславский район) на северо-восток (Вохомский район) – с 39 до 61%. Такое явление можно объяснить как изменением климатических условий, так и снижением антропогенного влияния на ельники по мере продвижения на север и северо-восток.
По отношению к неморальным растениям явно прослеживается обратная тенденция – снижение их доли во флоре ельников с юга на север и юго-запада на северо-восток (с 32 до 21-25%), что, безусловно, в первую очередь определяется изменением климатических условий по мере продвижения на север.
|
Степень антропогенного воздействия |
Доля эколого-ценотических групп растений во флоре ельников (% от общего видового состава) |
||||
|
Бореальные растения сухого бора |
Лесо-луговые растения |
Растения суходольных лугов |
Растения пойменных лугов |
Сырые луговые растения |
|
|
Воздействие полностью отсутствует |
0 |
0 |
0 - 1.0 |
0 - 1.0
|
0 |
|
Слабое воздействие (после рубки древостоя прошло более 120 лет) |
до 2.0 |
до 2.0 |
1.0 - 2.0 |
1.0 - 3.0 |
до 0.5 |
|
Среднее воздействие (после рубки древостоя прошло 80-120 лет) |
3.0 - 4.0 |
3.0 - 4.0 |
3.0 - 4.0 |
4.0 - 6.0 |
0.5 - 1.0 |
|
Сильное воздействие (после рубки древостоя прошло менее 80 лет, или древостой подвергается выборочным рубкам небольшой интенсивности – до 10-15%) |
более 4.0 |
более 4.0 |
более 4.0 |
более 6.0 |
более 1.0 |
Своеобразным эталоном флоры ельников является флора ельников резервата «Кологривский лес», которые не испытывают антропогенного воздействия и никогда не рубились. Интересно, что здесь полностью отсутствуют бореальные растения сухого бора (сосняков лишайниковых) (Juniperus communis L., Pinus sylvestris L., Vaccinium vitis-idaea L.) и лесо-луговые растения (Anthriscus sylvestris (L.) Hoifm, Trollius europaeus L.). Здесь также очень небольшая доля луговых растений.
Ясно, что по соотношению эколого-ценотических групп видов судят, прежде всего, об условиях местообитания. Однако можно предположить, и полученные нами данные эту тенденцию подтверждают, что соотношение в еловых фитоценозах эколого-ценотических групп является результатом деятельности человека. Проведенный нами анализ обследованных 303 фитоценозов по степени антропогенного воздействия (давность рубки древостоя) позволил построить шкалу оценки степени этого воздействия по доле бореальных растений сухого бора и групп луговых растений во флоре ельников (табл. 2).
Из табл.2. видно, что с увеличением давности рубки древостоя из флоры ельников постепенно исчезают бореальные растения сухого бора и группы луговых растений. Присутствие в ельниках, лишенных антропогенного воздействия, растений суходольных и пойменных лугов в основном связано с образованием вывалов отмирающих деревьев ели, на месте которых возникают участки сильной освещенности с минерализованной почвой и мочажинами вместо корневой системы дерева.
Таблица 3- Соотношение бореальной и неморальной групп растений во флоре ельников Костромской области
|
Эколого-ценотическая группа растений, % от общего видового состава |
Число единиц ели в составе древостоя |
|||||||||
|
10Е |
9Е |
8Е |
7Е |
6Е |
5Е |
4Е |
3Е |
2Е |
1Е |
|
|
|
Судиславский район |
|||||||||
|
Бореальная |
53 |
42 |
40 |
38 |
36 |
37 |
34 |
33 |
32 |
30 |
|
Неморальная |
20 |
30 |
32 |
33 |
34 |
34 |
30 |
29 |
30 |
30 |
|
|
Солигаличский район |
|||||||||
|
Бореальная |
65 |
60 |
58 |
56 |
53 |
50 |
42 |
34 |
29 |
25 |
|
Неморальная |
15 |
18 |
20 |
23 |
22 |
20 |
13 |
16 |
15 |
12 |
|
|
Кололгривский район |
|||||||||
|
Бореальная |
80 |
72 |
68 |
60 |
58 |
55 |
50 |
42 |
36 |
33 |
|
Неморальная |
14 |
15 |
18 |
20 |
24 |
29 |
30 |
28 |
25 |
20 |
|
|
Вохомский район |
|||||||||
|
Бореальная |
86 |
80 |
75 |
71 |
65 |
60 |
56 |
51 |
47 |
30 |
|
Неморальная |
9 |
12 |
18 |
20 |
24 |
29 |
33 |
30 |
26 |
21 |
|
|
В среднем по области |
|||||||||
|
Бореальная |
73 |
68 |
57 |
50 |
42 |
37 |
35 |
35 |
33 |
31 |
|
Неморальная |
16 |
20 |
25 |
31 |
34 |
35 |
31 |
30 |
25 |
20 |
Влияние степени участия ели в составе первого яруса прослеживается на соотношении всех эколого-ценотических групп растений, особенно заметное у бореальной и неморальной группы (табл. 3).
По мере снижения степени участия ели в составе древостоя первого яруса с 10 до 1 единицы уменьшается доля бореальных видов в составе флоры ельников – в среднем с 73 до 31%. Причем, в северных (Солигаличский) и северо-восточных (Кологривский и Вохомский) районах области это снижение достигает значительно больших величин – 40 - 50%, чем в южном (Судиславский) районе – 23%. Характер изменения соотношения растений неморальной группы в основном соответствует общему изменению видового состава фитоценозов под действием рассматриваемого фактора, т.е. имеет волнообразный характер - сначала идет увеличение доли неморальных растений в видовом составе сообществ в среднем с 16 до 35%, а затем снижение до 20%. Чаще всего снижение доли неморальных растений начинается при участии ели в составе древостоя первого яруса менее 5 - 6 единиц. Следовательно, почти чистые лиственные насаждения не имеют достаточно благоприятных условий для их произрастания.
Связь степени участия ели в составе древостоя первого яруса фитоценоза с бореальными и неморальными видами растений довольно тесная – коэффициент детерминации (R2) составляет 0.95-0.99. Зависимость видового состава бореальных растений от степени участия ели отвечает уравнению:
У = 0.0027Х5 – 0.1086Х4 + 1.5086Х3 – 8.3406Х2 +10.3120Х + 69.7330,
а неморальных растений -
У = -0.0060Х5 + 0.1929Х4 – 2.3001Х3 + 11.6440Х2 – 19.9790Х + 28.5330.
Если учесть, что снижение степени участия ели в составе древостоя первого яруса фитоценозов в основном происходит под влиянием антропогенных нагрузок (рубки древостоя), то по данным табл. 4.4 и уравнениям регрессии в какой-то мере можно судить о силе этих нагрузок, а также можно прогнозировать соотношение во флоре фитоценозов бореальной и неморальной эколого-ценотических групп в зависимости от состава первого яруса.
Литература
1. Клеонов Ю.Д. Анализ флоры широколиственных лесов европейской части СССР. – Киев: Наукова думка, 1990. – 352 с.
2. Костромское Заволжье: природа и человек. Эколого-социальный очерк. - М., 2001. - 199 с.