ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАВЯНИСТОГО ПОКРОВА ПОСЛЕ ПРОВЕДЕНИЯ РУБОК УХОДА В ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ ИЗ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ
Ковылина О.П., Сухенко Н.В., Ковылин Н.В.
(СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
The dynamics of development of grass cover in field-protective forest larch belts is studied. The difference of grass species composition on densely planted and thin-planted plots of land are revealed. Ecological groups of plants are defined..
Защитные лесные насаждения являются специфическими искусственными сообществами, которым, как и естественным ценозам присущи сложные взаимоотношения между растениями внутри сообщества и взаимоотношения со средой. Структурным элементом искусственных лесных фитоценозов является живой покров (в защитных лесных насаждениях это чаще травянистая растительность – травостой), который формируется в отличие от древостоя спонтанно и независимо от воли человека. Живой напочвенный покров, в частности травяной, играет огромную роль в функционировании искусственного лесного фитоценоза, имея как положительное, так и отрицательное значение [1, 2, 5]. Для обеспечения высокой агрономической эффективности защитные насаждения должны иметь продуваемую или ажурно-продуваемую конструкцию, которая достигаются за счет изреживания древостоя соответствующими рубками ухода.
Исследование особенностей формирования и развития живого напочвенного покрова в результате изреживания рядовых посадок проводили в полезащитной лесной полосе из лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в условиях Ширинской степи республики Хакасия. Лесная полоса заложена весной 1966 года способом рядовой посадки двухлетних сеянцев лиственницы сибирской по схеме 3×1 м на маломощных южных черноземах [3]. Изучаемая лесная полоса из лиственницы сибирской состоит из двух участков. В загущенном участке не проводились рубки ухода, площадь питания одного дерева в нем составляет 6 м2. В изреженном участке в 1974 году в результате проведения рубок ухода площадь питания одного дерева была увеличена до 9 м2. Отсутствие после 1994 года агротехнических уходов за почвой в междурядьях и на закрайках привело к зарастанию лесной полосы травянистой растительностью и как следствие к началу ее деградации.
В таблице 1 представлены данные о составе семейств и количестве видов живого напочвенного покрова в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы. Было установлено, что на изучаемых участках присутствуют семейства: Asteraceae Dum., Poaceae Barnhart, Fabaceae Lindl., Scrophulariaceae Juss., Apiaceae Lindl., Rubiaceae Juss., Chenopodiaceae Vent., Ranunculaceae Juss., Urticaceae Juss., Campanulaceae Juss., Polygonaceae Juss., Dipsacaceae Juss. и Primulaceae Vent. Для живого напочвенного покрова изреженного участка полосы характерны семейства Brassicaceae Burnet., Rosaceae Juss. и Convolvulaceae Juss., а для травостоя загущенного участка семейства – Geraniaceae Juss., Lamiaceae Lindl., Plantaginaceae Juss. и Cannabaceae Endl.
В ценотической структуре живого напочвенного покрова изреженного участка лесной полосы доминируют два травянистых вида, принадлежащих к семейству злаковых – Elytrigia repens (L.) Nevski и Bromopsis inermis (Leys.) Holub. В загущенном участке в структуре напочвенного покрова выделяются три доминанта сообщества – злаки Elytrigia repens (L.) Nevski и Bromopsis inermis (Leys.) Holub, а также вид Fallopia convolvulus (L.) A. Löve из семейства Polygonaceae Juss.
Таблица 1 – Систематическое разнообразие живого напочвенного покрова участков лесной полосы из лиственницы сибирской
Семейство |
Число видов на участках лесной полосы |
||
|
изреженный |
загущенный |
всего общих видов |
|
|
Asteraceae Dum. |
9 |
8 |
7 |
|
Poaceae Barnhart |
6 |
5 |
5 |
|
Fabaceae Lindl. |
3 |
4 |
2 |
|
Scrophulariaceae Juss. |
3 |
3 |
2 |
|
Apiaceae Lindl. |
2 |
2 |
2 |
|
Rubiaceae Juss. |
2 |
2 |
2 |
|
Chenopodiaceae Vent. |
2 |
2 |
2 |
|
Ranunculaceae Juss. |
2 |
1 |
1 |
|
Urticaceae Juss. |
2 |
1 |
1 |
|
Campanulaceae Juss. |
1 |
1 |
1 |
|
Polygonaceae Juss. |
1 |
1 |
1 |
|
Dipsacaceae Juss. |
1 |
1 |
1 |
|
Primulaceae Vent. |
1 |
1 |
1 |
|
Brassicaceae Burnet. |
2 |
– |
– |
|
Rosaceae Juss. |
1 |
– |
– |
|
Convolvulaceae Juss. |
1 |
– |
– |
|
Geraniaceae Juss. |
– |
1 |
– |
|
Lamiaceae Lindl. |
– |
1 |
– |
|
Plantaginaceae Juss. |
– |
1 |
– |
|
Cannabaceae Endl. |
– |
1 |
– |
Всего семейств |
16 |
17 |
|
|
Всего видов |
39 |
36 |
28 |
Преобладание злаковых в составе живого напочвенного покрова участков лиственничной лесной полосы в разные годы, возможно, связано как с запасом семян в почве, так и со способностью их быстро размножаться корневищами и формировать негустые дерновинки, составляя конкуренцию за пространство и элементы питания другим видам.
Экологические особенности того или иного типа растительности наиболее полно характеризуют участие и соотношение определенных экологических типов растений. Более полно отражают экологическую обстановку местообитаний растительных ценозов экологические группы (ксерофиты, мезофиты, галофиты, гигрофиты) и подгруппы переходного характера (ксеромезофиты и другие). В таблице 2 представлена экологическая структура живого напочвенного покрова изреженного и загущенного участков лесной полосы из лиственницы сибирской.
Таблица 2 – Экологическая структура живого напочвенного покрова
Экологическая группа |
Распределение видов травостоя на участках лесной полосы, % |
|
|
изреженный |
загущенный |
|
|
Мезофиты |
56,4 |
58,3 |
|
Мезоксерофиты |
25,6 |
22,2 |
|
Ксерофиты |
10,3 |
13,9 |
|
Псаммофиты |
2,6 |
2,8 |
|
Гигрофиты |
5,1 |
2,8 |
В экологической структуре живого напочвенного покрова участков доминирующее положение занимают виды, принадлежащие к экологической группе мезофитов (56,4-58,3 %). Мезофиты это растения, требующие для своего развития умеренно влажные и умеренно богатые сравнительно теплые почвы с достаточной аэрацией. Второе место занимают травянистые виды, относящиеся к группе мезоксерофитов (22,2-25,6 %); третье место по числу видов занимает группа ксерофитов (10,3-13,9 %).
Ксерофиты это растения, способные переносить, оставаясь в активном состоянии, продолжительную сухость воздуха и почвы; при физической сухости промежуточные типы образованы мезоксерофитами. Данные экологические группы типичны для засушливого теплого климата степной области [4]. Псаммофиты и гигрофиты играют незначительную роль в составе живого напочвенного покрова исследуемых участков.
В изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы сформировался хорошо развитый живой напочвенный покров, проходящий все этапы вегетативного и генеративного развития с проективным покрытием почвы 60-80 %.
На рисунке 1 представлена динамика надземной фитомассы живого напочвенного покрова в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы.
В изреженном участке лиственничной лесной полосы сформировался более развитый живой напочвенный покров со средней высотой 40-78 см и надземной фитомассой (в среднем по годам 405 г/м2). Запасы надземной фитомассы травянистого покрова загущенного участка полосы достигают в среднем по годам 259 г/м2 при средней высоте 30-57 см.
Рисунок 1 – Динамика надземной фитомассы (абсолютно сухой) травостоя в изреженном и загущенном участках лиственничной лесной полосы
В результате исследований было установлено, что видовой состав, ценотическая и экологическая структура живого напочвенного покрова изреженного и загущенного участков лесной полосы из лиственницы сибирской в целом являются сходными. Были установлены существенные различия в количественных показателях строения живого напочвенного покрова участков полосы, в частности средней высоты и надземной фитомассы травостоя.
Таким образом, в аридных условиях Ширинской степи Хакасии при отсутствии ежегодных механизированных уходов за почвой в лесных полосах происходит зарастание закраек и междурядий травянистой растительностью, что служит причиной их остепнения. Все это приводит к общей деградации полезащитных лесных полос, снижению их мелиоративной эффективности. Через десять лет после прекращения агротехнических уходов фитомасса травостоя на изреженном участке возрастает в 1,5-2 раза, по сравнению с участком, где изреживание не проводилось. Увеличение площади питания каждого дерева (рубки ухода) в однопородных рядовых защитных лесных насаждениях из лиственницы сибирской, под пологом которых формируется густой травянистый покров, не рекомендуется проводить в возрасте до 15 лет и при отсутствии агротехнических уходов. В дальнейшем рекомендуется проводить рубки ухода с удалением отставших в росте деревьев из нижней части полога насаждений. Исследования показали, что сомкнутость полога не должна быть меньше 0,8.
1. Бельгард, А.Л. Степное лесоведение / А.Л. Бельгард. – М.: Лесная промышленность, 1971. – 336 с.
2. Высоцкий, Г.Н. Защитное лесоразведение: Избранные труды / Г.Н. Высоцкий. – Киев: Наук. думка, 1983. – 208 с.
4. Двораковский, М.С. Экология растений / М.С. Двораковский. – М.: Высш. школа, 1983. – 190 с.