Влияние рекреационной нагрузки на возрастную структуру можжевельника высокого в западной части Южного берега Крыма

ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА ВОЗРАСТНУЮ СТРУКТУРУ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ВЫСОКОГО В ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА

В.В.ТЯГНИРЯДНО

Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Одной из составляющих оценку состояния лесов, находящихся под воздействием рекреации, является изучение возрастной структуры и возобновительного процесса ценопопуляций основных древесных пород. На устойчивость насаждений в значительной степени влияет соотношение возрастных групп деревьев и, прежде всего, пополнение популяций молодыми особями. Поэтому важно иметь данные о количественных и качественных показателях подроста на учетных площадях при разной степени рекреационного воздействия.

Исследования по возрастной структуре и возобновлению можжевельника высокого в пределах крымской части его ареала отражены в литературе [2, 3], но вопросы воздействия рекреации на возрастную структуру не рассматривались.

Цель работы - выявить влияние рекреационной нагрузки на возрастную структуру и возобновительный процесс в сообществах можжевельника высокого в западной части Южного берега Крыма при различных формах и типах их рекреационного использования.

Объекты и методы исследования

Исследования проводились в 2007 г. в четырех районах западной части Южного берега Крыма. В каждом районе было заложено четыре пробных площади по 0,25 га, для которых ранее были определены стадии их рекреационной дигрессиии: «Ай-Даниль» (I), «Изумруд» (II), «Марат» (III) и «Аязьма» (IV) [7] на основании вычисления коэффициента рекреации (Кр) [6].

Объектом исследования служили ценопопуляции можжевельника высокого (Juniperus excelsa Bieb.).

На всех площадях проводился сплошной пересчет древостоя можжевельника высокого. Возрастное состояние деревьев определялось по характеру ветвления, состоянию хвои, высоте, диаметру, состоянию кроны и плодоношению. Был выделен следующий спектр возрастных состояний: ювенильные (j), имматурные (im), виргинильные (v), генеративные (g) и сенильные (s) [3-5]. Всходы не включались в возрастной спектр, как принято рядом авторов [1].

Для количественной оценки возобновительного процесса был использован «коэффициент относительной интенсивности возобновления» (Кив), который рассчитывается как отношение количества всходов и подроста к количеству генеративных экземпляров [3].

Для характеристики возрастности (А) ценопопуляций был использован математический аппарат их описания, разработанный А.А. Урановым [8].

Результаты и обсуждение

Для всех стационаров в результате подсчета особей каждой возрастной группы были построены диаграммы возрастных спектров ценопопуляций можжевельника высокого, позволяющие наглядно проанализировать изменение их возрастной структуры в зависимости от степени рекреационных нагрузок.

Установлено, что все изученные ценопопуляции являются нормальными полночленными, с резко выраженной правосторонней формой возрастного спектра, то есть с большим количеством генеративных особей по сравнению с виргинильными (рис. 1).

Данные по возрастности и интенсивности возобновления можжевельника высокого при различной рекреационной нагрузке представлены в таблице (табл. 1).

На I стадии рекреационной дигрессии при Кр=0,05 (стационар «Ай-Даниль») отмечено максимальное количество генеративных особей (107 экземпляров на 2500 м2). Количество подроста составило 50 экземпляров со значительным преобладанием ювенильной и имматурной групп. Кив=47, А=0,49. Соответственно, данная ценопопуляция состоит преимущественно из молодых генеративных и средневозрастных генеративных особей.

На II стадии дигрессии при Кр=0,09 (стационар «Изумруд») сильно выражена правосторонняя форма возрастного спектра. Доля виргинильных особей немного увеличена по сравнению с имматурными. Общее количество генеративных особей - 90 экземпляров на 2500

м , подроста - 34. Количество особей на ювенильной и имматурной стадиях несколько больше, чем на стационаре «Марат». Кив=37, Д=0,44, что свидетельствует о том, что популяция можжевельника высокого на стационаре «Изумруд» представлена преимущественно молодыми генеративными особями.

ш о а

к ц

с

ф

2 о

о ш

13 ф

у

5 Ц

о

О а

к Ц

с

ф

п *

о

о ш

сЗ ф

у

5 Ц

о

120 100 80 60 40 20 0

120 100 80 60 40 20 0

im v g Возрастная группа

s

m О а

к Ц

с 2

Ф п ьг о

О

ш

&

ф у

S

с

о

ш о а к с

с

ф

п ьг о

о ш

сЗ ф

у

S

с

о

120 100 80 60 40 20 0

120 100 80 60 40 20 0

im v g Возрастная группа

j

im v g Возрастная группа

s

4

] 1т V д

Возрастная группа ^

Рис. 1. Спектры возрастных групп высокоможжевеловых лесов на четырех стационарах в западной части Южного берега Крыма. 1 - «Марат»; 2 - «Изумруд»; 3 - «Аязьма»; 4 -

«Ай-Даниль».

Таблица 1

Показатели возрастности и интенсивности возобновления в высокоможжевеловых лесах западной части ЮБК при различной рекреационной нагрузке

s

s

1

2

Стадия дигрессии Стационар Форма рекреации Кр А Кив

I «Ай-Даниль» организованная стационарная круглогодичная 0,05 0,49 47

II «Изумруд» неорганизованная сезонная прогулочная 0,09 0,44 37

III «Марат» неорганизованная круглогодичная прогулочно-пикниковая 0,10 0,52 39

IV «Аязьма» неорганизованная палаточно-пикниковая 0,26 0,38 71

Максимальная выраженность правосторонней формы спектра наблюдается на стационаре «Марат». Данный стационар по первичным показателям находится на III стадии дигрессии, с коэффициентом рекреации (Кр) равным 0,10. Здесь четко выражено плавное увеличение особей по возрастным группам (примерно равное число ювенильных и имматурных особей, резкое возрастание виргинильных). Общее количество генеративных особей составляет 95 экземпляров на 2500 м2, подроста - 37 экземпляров. Коэффициент относительной интенсивности возобновления (Кив) довольно низкий и составляет 39. Индекс возрастности (А) равен 0,52, что свидетельствует о преобладании молодых и средневозрастных генеративных особей.

На IV стадии дигрессии при Кр=0,26 (стационар «Аязьма») наблюдается плавное увеличение количества особей по возрастным группам. Общее количество генеративных особей в данной ценопопуляции существенно ниже по сравнению с другими стационарами и составляет 76 экземпляров на 2500 м2, а на долю подроста приходится 54 экземпляра. Поэтому

на данном участке Кив самый высокий (71), что почти в два раза превышает Кив на стационарах «Марат» и «Изумруд». Индекс возрастности, равный 0,38, свидетельствует о преобладании молодых генеративных особей.

Таким образом, анализ возрастной структуры четырех исследуемых ценопопуляций можжевельника высокого показал, что на стационаре «Ай-Даниль» при Кр=0,05 высокое количество ювенильных и имматурных особей связано с низкой рекреационной нагрузкой, в результате которой механическое воздействие на травяной покров и подрост сведено к минимуму. При средней и высокой рекреационных нагрузках (Кр=0,09-0,10) количество всходов существенно снижается. При этом на стационаре «Марат» очень низкое число ювенильных и имматурных особей (8 экземпляров) связано с тем, что стационар находится в селитебной зоне, где рекреация является неорганизованной и круглогодичной. При неорганизованной, но сезонной рекреации на стационаре «Изумруд» (Кр=0,09) количество особей первых двух возрастных групп уже существенно выше (20 экземпляров).

При очень сильной рекреационной нагрузке (Кр=0,26) на фоне минимального количества генеративных особей отмечено максимальное число подроста. Причем наблюдается примерно равное соотношение долей ювенильной, имматурной и виргинильной групп с незначительным возрастанием количества особей последней. По-видимому, высокая доля первых двух групп связана со снижением общего проективного покрытия травостоя, что в свою очередь приводит к беспрепятственному прорастанию и росту особей на ювенильной и имматурной стадиях. Особи на этих стадиях находятся в «теневой» фазе развития, то есть нетребовательны к свету и могут свободно прорастать под пологом леса [2].

Переходя на виргинильную фазу развития, деревья нуждаются в большем количестве света, то есть переходят в так называемую «световую» фазу. Поэтому большинство виргинильных особей, произрастающих под кроной материнского дерева, находятся в угнетенном состоянии и в конечном итоге погибают. В связи с этим, большое число виргинильных особей на стационарах с высокой рекреационной нагрузкой (Кр=0,10-0,26), на наш взгляд, связано с низким числом генеративных особей, а также с низкой сомкнутостью их крон, что обеспечивает беспрепятственное развитие данных особей.

Низкая доля виргинильных особей на стационаре с низкой рекреационной нагрузкой (Кр=0,05) связано с большим числом генеративных особей, равномерно распределенных по территории и имеющих высокую сомкнутость крон. Таким образом, виргинильные особи можжевельника высокого находятся в тени материнских деревьев, что препятствует их нормальному развитию.

Выводы

Установлено, что независимо от степени рекреации все изученные ценопопуляции можжевельника высокого в западной части Южного берега Крыма являются нормальными полночленными средневозрастными с преобладанием молодых и средневозрастных генеративных особей, что является характеристикой устойчивого состояния сообществ.

В зависимости от степени и форм рекреационных нагрузок меняется характер возобновительного процесса в высокоможжевеловых лесах. При низких нагрузках с организованной формой рекреации (Кр=0,05) в структуре подроста отмечено преобладание ювенильной и имматурной групп особей. При сильных нагрузках (Кр=0,10-0,26) с неорганизованной формой рекреации происходит сдвиг в сторону увеличения доли виргинильной группы.

Характер возрастной структуры и возобновления высокоможжевеловых лесов является одним из критериев степени их рекреационной дигрессии.

Список литературы

1. Воронцова Л.И, Жукова Л.А. Биоморфологические особенности и возрастная структура ценопопуляций плотнодерновинных злаков // Ценопопуляции растений. - М.: Наука, 1976. - С. 107-129.

2. Григоров А.Н. Естественное возобновление и возрастная структура насаждений можжевельника высокого в заповеднике «Мыс Мартьян» // Труды ГНБС. - 1980. - Т. 81. - С. 35-44.

3. Григоров А.Н. Можжевельник высокий (Juniperus excelsa Bieb.) в Крыму: Автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.05 / Центр. республ. ботан. сад АН УССР. - К., 1983. - 22 с.

4. Заугольнова Л.Б. Возрастные этапы ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.) //Вопросы морфогенеза цветковых растений и строения их популяций. - М.: Наука, 1968. - С. 81-102.

5. Работнов Т.А. Жизненный цикл травянистых многолетних растений в луговых ценозах // Труды БИН. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, сер III. - 1950. - Вып. 6. - 204 с.

6. Спиридонов В.Н. Устойчивость естественных насаждений в условиях высокой антропогенной нагрузки: Автореф. дис. ... канд. с-х наук. - Свердловск, 1974. -22 с.

7. Тягнирядно В.В. Оценка рекреационной нарушенности высокоможжевеловых лесов Южного берега Крыма // Заповедники Крыма - 2007: Матер. IV междунар. науч.-практич. конф. Симферополь, 2 ноября 2007 г. - Симферополь, 2007. - Часть 1: Ботаника. Общие вопросы охраны природы. - С. 377-382.

8. Уранов А.А. Вопросы изучения структуры фитоценозов и видовых ценопопуляций // Ценопопуляции растений (развитие и взаимоотношение). - М.: Наука, 1977. - С. 8-20.

9. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / Л.Б. Заугольнова, Л.А. Жукова, А.С. Комаров и др. - М.: Наука, 1988. - 184 с.

Рекомендовано к печати д.б.н. Захаренко Г.С.

ДЕНДРОЛОГИЯ

ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ НЕКОТОРЫХ НИЗКИХ И СТЕЛЮЩИХСЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА

Я.Г. БОГАЧЕВА Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Изучение реакции древесных растений на низкие зимние и высокие летние температуры позволяет выявить их экологическую пластичность и устойчивость к этим, чаще всего, основным лимитирующим факторам при интродукции. К настоящему времени накоплен большой опыт изучения устойчивости растений-интродуцентов к неблагоприятным факторам. Вопросам засухоустойчивости деревьев и кустарников из разных флористических областей в Крыму посвящены исследования: А.М. Кормилицына, Н.Г. Марченко [5], М.А. Бескаравайной [1, 2], Г.В. Куликова, Э.Н. Доманской [7], О.А. Ильницкого, Т.В. Фальковой [4] Т.В. Фальковой с соавт. [8] и многих других.

На сегодняшний день хорошо изучена засухоустойчивость клематисов, барбарисов и некоторых других древесных экзотов. Реакция большинства низких и стелющихся древесных растений на критические температуры сегодня мало изучена, а проведенные ранее исследования позволяют выявить лишь общие закономерности и тенденции.

Адаптивные возможности растений к неблагоприятным факторам среды во многом определяют экологическую стойкость, долговечность и декоративные качества парковых интродуцентов. Действие атмосферной засухи на Южном берегу Крыма усугубляется недостаточным количеством осадков в летний период и иссушением почвы в июле-сентябре до 22-50% НВ. Поэтому изучение засухоустойчивости интродуцируемых растений является весьма актуальным.

Также следует подчеркнуть, что сокращение территорий, отведенных под парки, ставит перед ландшафтным архитектором задачу создания небольших по площади садов. Для решения подобной задачи необходима особая группа декоративных древесных растений, отличающихся небольшим ростом, компактной формой кроны и обладающих высокой декоративностью.

Цель нашей работы - выявить степень засухоустойчивости низких и стелющихся декоративных древесных растений в условиях культуры на Южном берегу Крыма.

Объекты и методы исследования

Объектом исследования, проведенного в 2002-2004 гг., были низкие и стелющиеся древесные растения, включающие 56 видов и садовых форм из 18 семейств, из коллекции Никитского ботанического сада. Они представлены следующими экобиоморфами: деревья - 2, кустарники - 36, кустарнички - 7, полукустарники - 6, полукустарнички - 2 и древесные лианы - 3. Из них 36 вечнозеленых, 17 листопадных и 3 полувечнозеленых таксонов. По высоте они