научная статья по теме АНАЛИЗ ЭКОЛОГО-БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВТОРИЧНЫХ ЧЕРНОПИХТОВОШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ Биология

Текст научной статьи на тему «АНАЛИЗ ЭКОЛОГО-БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВТОРИЧНЫХ ЧЕРНОПИХТОВОШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ»

УДК 58 (571.6)

АНАЛИЗ ЭКОЛОГО-БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВТОРИЧНЫХ ЧЕРНОПИХТОВО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ

ЛЕСОВ

A. А. Брижатая, к.б.н., старший научный сотрудник, al-1us@mail.ru,

B. А. Калинкина, к.б.н., старший научный сотрудник, conf-lf@yandex.ru,

Н. А. Тонкова, к.б.н., научный сотрудник, tonkova-n@rambler.ru, О. В. Храпко, д.б.н., главный научный сотрудник, зам. директора по научным вопросам, ovkhrapko@yandex.ru, Ботанический сад-институт ДВО РАН

Приведен анализ биоморфологического разнообразия семенных растений и папоротников вторичных чернопихтово-широколиственных лесов Южного Приморья. Охарактеризованы жизненные формы. Результаты исследования показали, что биоморфологическое разнообразие растений вторичных чернопихтово-широколиственных лесов высокое, что указывает на их стабильное состояние, близкое к малонарушенным хвойно-широко-лиственным лесам.

The paper analyses bio-morphological diversity of seed plants and ferns in the secondary black fir-broad-leaved forests in the Southern part of the Primorskii Krai. The plant life forms that grow in the forest are described. The results show that the bio-morphological plant diversity of the forest is high. This indicates a stable state, which is close to old-growth coniferous-deciduous forests.

Ключевые слова: растительность, жизненные формы, вторичный чернопихтово-широколиствен-ный лес, южное Приморье.

Keyword: vegetation, life form, secondary black fir-broadleaved forests, the Southern part of the Pri-morskii Krai, Manchurian fir (Abies holophylla).

Введение. Многообразие жизненных форм растений является составляющей частью биологического разнообразия природных комплексов, характеристики которых необходимы для индикации состояния и устойчивости растительных сообществ [1]. Эколого-биоморфологичес-кий анализ спектра жизненных форм растений позволяет глубже понять процессы, протекающие в фитоценозах, выявить наиболее важные адаптации видов к условиям среды и совместному произрастанию. Особый интерес представляют исследования, направленные на изучение и сохранение биологического разнообразия вторичных хвойно-широколиственных лесов, составляющих основную часть современного лесного покрова Приморского края. К таким сообществам относятся и леса на территории Ботанического сада-института ДВО РАН в пригороде Владивостока. Затронутые хозяйственной деятельностью в первой половине XX века они достаточно длительное время не испытывали на себе влияния сильных пожаров или рубок, но постоянно подвергаются рекреационному воздействию средней степени, которое проявляется в посещении лесной территории городским населением с целью отдыха. В настоящее время эти леса представляют процесс восстановительной сукцессии уникальных реликтовых кедрово-чернопихтово-широколиственных лесов, определяющих облик лесов юга Приморского края — «уссурийской тайги» [2—4].

Цель настоящего исследования — выявление и анализ эколого-биоморфологических особенностей растений в лесных сообществах Южного Приморья на примере лесов экологического профиля Ботанического сада-института (БСИ) ДВО РАН.

Материалы и методы исследований. Полевые работы проводились с мая по октябрь 2013—2014 гг. на экологическом профиле, заложенном в пригородной зоне г. Владивостока на лесной территории Ботанического сада-института ДВО РАН (рисунок). Экологический профиль проходит по северному и южному склонам хребта Центрального, крутизна склонов варьирует от 5 до 40°. Южный склон более короткий и крутой, чем северный (крутизна более 20°), переходящий в шлейф. Наивысшая точка территории имеет абсолютную высоту 155 м над ур. моря, нижняя — 75.

Схема экологического профиля БСИ ДВО РАН Типы леса: 1 — широколиственно-дубовый разнокустарниково-чубушниковый разнотравный (ШД рк-чб рт) — ПП 1—9; 2 — чернопихтово-кедровый грабовый с лианами разнокустарниковый разнотравно-папоротниковый (ЧКГ л рк рт-п) — ПП 10—16; 3 — дубняк разнокустарниково-чубушниковый разнотравный (Д рк-чб рт) — ПП 17—20; 4 — дубняк кленовый с пихтой разнокустарниковый (ДКлПц рк) — ПП 21—24; 5 — чернопихтарник с липой разнокустарниковый разнотравный (ЧЛп рк рт) — ПП 25—29; 6 — дубняк грабово-кленовый (ДГКл) — ПП 30—32; 7 — чернопихтарник с липой и ясенем (ЧЛпЯс) — ПП 33—35.

По оси X — протяженность участка (м), по оси У — высота склона (м)

Климат территории муссонный с продолжительным (около 140 дн.) вегетационным периодом. Для первой половины лета характерны высокая относительная влажность и значительное количество осадков. Вторая половина лета и осень теплые, солнечные, с небольшим количеством осадков. Зима малоснежная и холодная. Весна затяжная, пасмурная, с нередкими похолоданиями.

Почвенный покров представлен двумя типами почв: бурыми лесными в верхних и средних частях склонов и бурыми лесными глее-выми почвами в нижних частях и на шлейфах пологих и покатых склонов. Более подробная характеристика экологического профиля приведена ранее [5].

На экологическом профиле было заложено 35 пробных площадок (ПП) размером 20 х 20 м. Таксационно-лесоводственные и экологические описания площадок выполнялись по методам, общепринятым в лесной фитоценологии [6]. Был выполнен сплошной перечет древостоя и подроста, детально описаны кустарниковый и травяной ярусы. Пробные площадки, имеющие общие черты, были объединены в 7 лесных участков. Они соответствуют типам

леса, которые являются характерными для Южного Приморья.

Участки 1—2 располагаются на северном склоне профиля, 3 — на водоразделе, 4—7 — на южном склоне (рисунок).

Латинские и русские названия видов приведены согласно сводке «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» (1985—1996) [7]. Жизненные формы (ЖФ) семенных растений определялись с использованием системы ЖФ А. Б. Безделева и Т. А. Безделевой [8] на основе теоретических положений И. Г. Серебрякова [9]. Учитывались длительность жизни, число генераций в течение жизни особи, ритмы сезонного развития, структура надземных и подземных органов и другие признаки растений. Классификация ЖФ папоротников выполнена по О. В. Храпко [10]. Индекс разнообразия жизненных форм высчитывали по методике О. В. Храпко [11], по следующей формуле: общее число видов семенных растений/число жизненных форм.

Результаты и обсуждение. В таксономическом составе растений, произрастающих в сообществах на экологическом профиле, насчитывается 186 видов, из которых 171 — семенные

и l5 — высшие споровые (l4 — папоротники, l — хвощ) растения. Первый этап биоморфологического анализа показал, что преобладающей является группа травянистых поликарпи-ков (табл. l). Наибольшее число видов деревянистых растений (l9: Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb., Tilia amurensis Rupr. и др.) отнесено к ЖФ леmнезеленoе дерево вы1ше 10 м. Виды Abies holophylla Maxim. и Pinus koraiensis Siebold et Zucc., отличающиеся по сезонному ритму от преобладающего числа растений умеренных широт, отнесены к ЖФ вечнозеленое дерево вы1ше 10 м.

ЖФ леmнезеленoе дерево до 10 м имеют два представителя: Acer tegmentosum Maxim. и Carpinus cordata Blum. Высота их единичных особей в оптимальных условиях (световые окна, образованные за счет выпадения Betula platyphylla Sukacz. и B. davurica Pall.) может превышать l0 м. ЖФ таких особей можно охарактеризовать как летнезеленое дерево выше l0 м.

Наибольшее число видов кустарников (l3: Philadelphus tenuifolius Rupr. et Maxim., Lonicera praeflorens Batal. и др.) характеризуются ЖФ — леmнезеленыlй куcmaрнuк вы1ше 2 м. ЖФ леmнезеленoгo куcmaрнuкa 1—2 м (отмечена у В видов, среди которых доминируют Lespedeza bicolor Turcz., Eleutherococcus senti-cosus (Rupr. et Maxim.) Maxim. и др.

Лианы в обследованных растительных сообществах отнесены к двум типам ЖФ — леm-незеленая деревянucmaя (4 вида: Actinidia kolomikta (Maxim.) Maxim., Schisandra chi-nensis (Turcz.) Baill. и др.) и мнoгoлеmняя леmнезеленaя mрaвянucmaя лшна (б видов: Aconitum sczukinii Turcz., Clematis fusca Turcz.,

Таблица l Спектр жизненных форм растений экологического профиля

Жизненная форма Число видов % от флоры

Древесные: 47 25,3

1) Деревья 24 12,9

2) Кустарники 2S 12,4

Полудревесные:

полукустарничек 1 0,5

Травянистые: 128 68,8

1) поликарпики 12S бб,1

в том числе: семенные 108 58,1

споровые 15 8,1

2) монокарпики 5 2,7

Лианы: 10 5,4

1) деревянистые 4 2,2

2) травянистысе б S,2

Итого 186 100

Crawfurdia volubilis (Maxim.) Makino, Dioscorea nipponica Makino, Glycine ussuriensis Regel & Maack, Codonopsis lanceolata (Siebold et Zucc.) Benth. et Hook. f.).

Говоря в целом о ЖФ деревянистых растений, можно оценить их разнообразие, используя индекс, примененный О. В. Храпко [11] для оценки разнообразия ЖФ папоротников. Он представляет собой число видов, приходящихся на 1 тип ЖФ. Величина этого индекса прямо пропорциональна спектру разнообразия — чем больше значение индекса, тем ниже разнообразие. В группе деревянистых растений экологического профиля он равен 6,4.

Промежуточное положение между травянистыми и древесными ЖФ занимает группа полудревесных растений (вечнозеленый полукустарничек), к которым отнесен только один вид: Chimaphila japonica Miq.

Травянистые растения гораздо точнее отражают условия обитания под пологом леса, поскольку их жизнедеятельность определяется как условиями первичного экотопа, так и внутриценотическими, создаваемыми эдифи-каторами ценоза. По отношению к самому нижнему, травяному ярусу роль эдификатора играют и древостой, и подлесок, и более развитые соседи по ярусу. В составе травянистых семенных1 растений наблюдается более значительное разнообразие, как по биологическим, так и по структурным особенностям представителей. Поэтому изучению биоморфологических особенностей этой группы было уделено особенно большое внимание.

Первый этап анализа — по числу генераций в течение жизни и длительности жизни особей показал, что среди травянистых растений наиболее распространены поликарпики, доля монокарпических растений невелика (см. табл. 1).

Классифицируя семенные травянистые растения по структуре подземных органов можно выделить 11 типов, из которых преобладают корневищные растения (табл. 2).

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком