Экологические особенности можжевельника обыкновенного в южных и северных районах Свердловской области

Экологические особенности можжевельника обыкновенного в южных и северных районах

Свердловской области

А.П. Кожевников, д.с.-х.н, Е.А. Тишкина, аспирантка, Г.А. Годовалов, к.с.-х.н, профессор, Уральский ГЛТУ

Интенсивная эксплуатация лесных ресурсов Урала в течение двух последних столетий

привела к значительному сокращению ареала можжевельника обыкновенного. На Южном и Среднем Урале данный вид сохранился в локальных изолированных местообитаниях [1, 2]. Тем не менее, в северных районах Свердловской

области можжевельник обыкновенный занимает свыше 100 тыс. га.

Целью наших исследований является установление закономерностей экологической приуроченности, распределение ценопопуляций можжевельника обыкновенного по возрастным категориям лесных насаждений Свердловской области, определение урожайности ценопопу-ляций можжевельника и отбор декоративных форм в природных условиях в Новолялинском районе Свердловской области.

Полевой материал собирался в течение двух сезонов 2008—2009 гг. в Новолялинском районе Свердловской области. Объектами исследования являлись локальные ценопопуляции можжевельника обыкновенного в различных эколого-фитоценотических условиях. Учёт местообитаний данного вида проведён маршрутными обследованиями общей протяженностью около 200 км с закладкой 6 ВПП (временных пробных площадей) размером 50x60 м в различных фитоценозах. Сбор шишкоягод проведён в 6 ВПП. Среднее количество шишкоягод на пробной площади устанавливали на 1 м2 поверхности кроны у нескольких плодоносящих учётных экземпляров с переводом на 1 га [3]. Оценка урожайности можжевельника в баллах осуществлялась по шкале В.Г. Каппера.

В озеленительных целях выделяли особи с декоративной формой кроны (колонновидная, эллипсовидная, раскидистая, узкопирамидальная, узкоколонновидная, гнездовидная и др.).

При обработке данных применялись методы вариационной статистики [4] и стандартные программы Microsoft Word и Microsoft Excel.

Можжевельник обыкновенный в Свердловской области занимает площадь 109 тыс. гектаров. В качестве подлеска он встречается в 132 типах леса, что свидетельствует о большой пластичности этого вида. На рисунке 1 типы леса с можжевельником обыкновенным объединены в группы типов леса.

Сосновые леса имеют наибольший спектр эколого-географической изменчивости, поэтому и типов леса с можжевельником обыкновенным в них больше (65% площади, занятой можжевельником), чем в ельниках (31%). Кроме того, можжевельник обыкновенный находит убежище в низкобонитетных березняках долгомошниковых, ольховниках травяных и ельниках приручьёвых, кедровниках зеленомошниковых и т.д. Большая приуроченность поселений можжевельника обыкновенного к соснякам зеленомошниковым позволяет считать последние экологическим оптимумом для его существования в лесных экосистемах Свердловской области.

В северных районах Свердловской области можжевельник в основном сосредоточен в четырёх районах: Новолялинском (западная часть отнесена к Уральской горно-лесной области, а восточная — к Западно-Сибирской равнинной лесной области, среднетаёжный округ), Серов-ском (Уральская горно-лесная область, среднетаёжный округ), Нижнетагильском (ЗападноСибирская равнинная область, южнотаёжный

% от общей плошдди 40-

35

30

25-

20

15

10

JQJh3J а

-ОМЗЬдГ-ПкдД-

-вмзь1

группы типов леса

Бдм - Березняк долгомошниковый

Бтр - Березняк травяной (729,5 га) Бсл - Березняк сложный (81,2га) Етр - Ельник травяной (15688,4га) Едм - Ельник

долгомошниковый

Езм - Ельник

зеленомошниковый

Ек - Ельник кедровый

Есл - Ельник сложный

Сдм - сосняк

долгомошниковый

Стр - Сосняк травяной

Сзм - Сосняк

зеленомошниковый

Рис. 1 - Распределение площадей групп типов леса с можжевельником обыкновенным в Свердловской области

5

0

округ) и Оуском (Западно-Сибирская равнинная область, северотаёжный округ) в виде почти сплошного ареала на площади от 9 до 24 тыс. га. В Билимбаевском, Невьянском, Ревдинском, Уралмашевском и Карпинском районах можжевельник обыкновенный занимает площадь от 1 до 1,6 тыс. га. В Полевском, Кировоградском, Нижнесергинском, Сухоложском и Сысертском районах можжевельник встречается на площади от 0,006 до 1 тыс. га.

На рисунке 2 показано распределение площади, занятой можжевельником обыкновенным, в лесных насаждениях пяти возрастных категорий. Местообитания можжевельника сгруппированы

в нескольких районах в зависимости от занимаемой площади. В первой группе районов он занимает площадь 9—24 тыс. га, во второй группе — 1—1,6 тыс. га, в третьей — 0,006—1 тыс. га: правая часть рис. 2.

В центральных и краеареальных ценопопу-ляциях можжевельник чаще всего сосредоточен в перестойных (30—40%) и приспевающих (20— 30%) сосняках, где находит фитоценотическую защиту. Минимальные площади установлены в южных районах Среднего Урала в молодняках (до 5%) и спелых (8—14%) насаждениях. В северных районах с максимальным сосредоточением ценопопуляций можжевельника равномерно

% 40

35 30 25 20 15 10 5 0

п

и

шш

/

Лр .О

,><?

</ ^

1- районы с можжевельником обыкновенным, занимающие 9-24 тыс.га;

2- районы с можжевельником обыкновенным, занимающие 1-1,6 тыс.га;

3- районы с можжевельником обыкновенным, занимающие 0,006-1 тыс.га

Рис. 2 - Распределение площади ценопопуляций можжевельника обыкновенного в Свердловской области по возрастным категориям лесных насаждений

% 60

50

40

30

20

10

0

У

У

ППпаО

«,с

<9^

& <#

Езм- Ельник зеленомошниковый

Етр- Ельник травяной

Есф -Ельник сфагновый

Еп -Ельник пихтовый

Кзм -Кедровник зеленомошниковый

Сзм -Сосняк зеленомошниковый

Срт- Сосняк разнотравный

Снг -Сосняк нагорный

Сп -Сосняк пихтовый

Бдм -Березняк долгомошниковый

группы типов леса

Рис. 3 - Распределение площадей групп типов леса с можжевельником обыкновенным в Новолялинском районе Свердловской области

1

2

3

2

2

Рис. 4 - Распределение площадей можжевельника обыкновенного в участковых лесничествах Новолялинского района

1. Характеристика ценопопуляций можжевельника обыкновенного по урожайности, плотности и количеству декоративных форм в Новолялинском районе Свердловской области

Тип леса, растительное сообщество Высота над у.м, м Древостой Плотность ценопопуляции (кол-во особей на 1 га, шт.) Кол-во декоративных форм на 1 га, шт. Соотношение мужских и женских особей на Среднее кол-во шишкоягод на 1 га, тыс. шт. лл ба ть, с о % о р

состав бонитет полнота сомкнутость древесного полога возраст, лет жен. муж.

Новосёловское участковое лесничество

Сосняк осоково-сфагновый 380 10С IV 0,5 0,5 45 833 3 3 97 37,5 1

Сосняк ягодниковый 390 7С3Б II 0,6 0,7 35 283 4 0 100 0 1

Вырубка 390 - - - - - 153 1 0 100 0 1

Шайтанское участковое лесничество

Сосняк ягодниковый 400 4С1Е5Б II 0,8 0,9 50 517 3 20 80 92,7 1

Сосняк черничный 430 10С II 0,7 0,6 30 626 5 7 93 39,75 2

Старолялинское участковое лесничество

Сосняк ягодниковый 450 10С II 0,5 0,4 50 800 5 67 33 241,5 3

Среднее 535 16,2 83,8 68,6 1,5

распределены в молодняках, средневозрастных и приспевающих насаждениях (17—20%).

В Новолялинском районе Свердловской области (Северный Урал) можжевельник обыкновенный является важным элементом лесных экосистем. В 56 типах леса он встречается в подлеске на площади 24166 га (рис. 3).

Это максимальная площадь сосредоточения ценопопуляций данного вида на Урале. На свыше 50% лесной площади можжевельник обыкновенный встречается в сосняках зеленомошниковых. На все другие группы типов леса с можжевельником приходится менее 10%.

По схеме лесорастительного районирования Свердловской области западная часть территории Новолялинского района отнесена к Уральской

горно-лесной области, а восточная — к ЗападноСибирской равнинной лесной области подзоны средней тайги [5]. Такое разделение территории определяется неоднородностью лесорастительных условий. По характеру рельефа территория делится на горную и равнинную части. В горную часть входят леса Павдинского, Старолялинско-го и Юртинского участковых лесничеств. Вся остальная территория относится к равнинной части. Распределение можжевельника обыкновенного в Новолялинском районе показывает центры скопления его в Павдинском (6664 га), Сухогорском (4623 га) и Юртинском (3875 га) участковых лесничествах (рис. 4).

В таблице 1 представлена характеристика ценопопуляций можжевельника обыкновенного

в некоторых типах леса Новолялинского района. В лесных насаждениях, многократно пройденных сплошными рубками, среднее количество шиш-коягод с 1 га составляет 68,6 тыс. шт. при средней урожайности (1,5 балла) и средней плотности ценопопуляций (535 шт. на 1 га). По количеству декоративных форм новолялинские ценопопу-ляции можжевельника обыкновенного не отличаются большим внутривидовым разнообразием (максимум 5 форм), что связано с антропогенной нагрузкой и обеднением генофонда данного вида, несмотря на его концентрацию и соответствие экологическим условиям бореапьных лесов севера Свердловской области. К другим экологическим особенностям можжевельника обыкновенного относится отсутствие разновозрастных и старовозрастных биотипов в составе ценопопуляций, преобладание мужских особей (83,8%).

Приведённые данные по учёту лесных площадей с можжевельником обыкновенным являются основой для инвентаризации ценного лекарственного сырья и готовых декоративных форм для озеленения населённых пунктов Свердловской области.

Сосняки зеленомошниковые являются экологическим оптимумом ценопопуляций

можжевельника в южных и северных районах Свердловской области. Максимальная площадь (87895,7 га) лесных насаждений, имеющих в составе подлеска можжевельник обыкновенный, установлена в северных районах области (Новолялинском, Серовском, Оуском, Нижнетагильском). В южных районах можжевельник распадается на локальные одновозрастные географические изоляты, занимающие площадь от 0,006 до 1 тыс. га. В центральных и краеареальных ценопопуляциях можжевельник чаще всего сосредоточен в перестойных (30—40%) и приспевающих (20—30%) сосняках, где находит фитоценотическую защиту.

Литература

1. Кожевников А.П. Стратегия и биологические особенности Junipetvs communis L. в естественных и нарушенных лесных экосистемах Южного Урала // Лесной вестник. 2008. № 3. С. 31-36.

2. Кожевников А.П., Тишкина Е.А., Кожевникова Г.М. Методологический подход к изучению особенностей распространения можжевельника обыкновенного на Урале // Известия ОГАУ. 2009. № 2. С, 77-79.

3. Истратова М.И. Размножение можжевельника // Тр. Соч НИЛОС. М., 1968. Вып. 5. С, 90-114.

4. Зайцев Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1984. 424 с.

5. Колесников Б.П., Зубарева Р.С-., Смолоногов Е.П. Лесорастительные условия и типы леса Свердловской области. Свердаовск: УНЦ, 1974. 176 с.