У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Эколого—ценотическая характеристика и динамика пойменных дуБрав Прихоперья
Количество страниц 156
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 24685.doc 
Содержание Содержание
Общая характеристика работы...3

1 Современное состояние и сукцессионные изменения дубрав европейской части России (обзор литературы)...7

2 Природно-климатические условия района исследований...23

3 Объекты и методы исследований...27

4 Характеристика компонентов вертикальной структуры дубрав...35

4.1 Характеристика основных лесообразователей...35

4.2 Состояние и динамика подлеска...56

4.3 Распространение древесных интродуцентов в пригородных лесах ..67

4.4 Количество и состояние подроста...72

4.5 Видовой и экоморфный состав травяного покрова...78

5 Динамика парцеллярной структуры пойменных дубрав Прихоперья...90

6 Экологические особенности дубрав поймы р.Хопёр...106

6.1 Свет как экологический фактор формирования микроклимата...106

6.2 Особенности режима температуры и влажности...110

6.3 Лесорастительные свойства почв, лесного опада и подстилки...114

7 Характеристика основных уровней лесопатологической деградации

дубовых пойменных лесов Прихоперья...124

Выводы...129

Литература...131

Приложение...156

Общая характеристика работы

Введение



Актуальность темы. Площадь дубрав степной зоны сокращается из-за сильного антропогенного влияния и периодически повторяющегося массового усыхания этой ценной древесной породы. Патология дуба приводит к деградации его древостоев, нарушению структуры всех растительных компонентов, биоразнообразия, экологического режима и водоохранных свойств насаждений. В результате сукцессионных процессов происходит смена дуба менее ценными древесными породами, а часто и полное разрушение лесных экосистем. В настоящее время весьма актуально исследование состояния дубрав, динамики и особенностей их структурной организации, репродуктивных возможностей основных лесообразователей на фоне лесопатологиче-ского стресса. В пойменных лесах Саратовской области такие исследования почти не проводились, что определяет тему диссертационной работы.

Диссертационная работа проводилась в соответствии с плановой тематикой кафедры биологии и экологии БфСГУ им. Н.Г.Чернышевского «Изучение биоразнообразия и устойчивости экосистем Прихоперья» в период с 1999 по 2005 г. Объектом работы явились дубовые леса поймы р. Хопер Балашовского и Романовского лесхозов Саратовской области, которые в 60-70 годах прошлого века подверглись продолжительному усыханию по малоизученным причинам.

Цель исследования: изучение состояния и эколого-ценотических изменений пойменных лесов после массового усыхания дуба середины XX века. При этом решались следующие задачи:

- изучение состояния и структуры древостоев в пойменных лесах и репродуктивные возможности лесообразователей;

- анализ динамики подлеска и распространения древесных интродуцен-тов пойменных дубрав, переживших длительный лесопатологический стресс;

- исследование трансформаций флористического и экоморфного состава пойменных лесов;

- проведение учета и анализа парцеллярной структуры бывших очагов отмирания дуба;

- выявление изменений экологических условий в насаждениях с различной парцеллярной структурой.

Научная новизна. Впервые получен современный срез состояния пойменных дубовых лесов Прихоперья, подвергнувшихся в прошлом массовым усыханиям. Отмечено прекращение массовой гибели дубовых пойменных лесов Прихоперья в настоящее время. Установлено нарушение вертикальной и горизонтальной структуры лесных экосистем, связанное с деструктивными явлениями. Отмечены аномалии в распределении деревьев по ступеням толщины, снижение участия дуба в составе древостоя, отсутствие его семенного возобновления. Деревья дуба с различными патологиями представлены в основном присутствующим на пробных площадях сухостоем.

Исследованиями установлено, что за прошедшее время в ходе демута-ционных сукцессии образовались мозаично-расположенные вторичные кустарниковые сообщества из спутников дуба с размерами мозаики 0,2-0,5 га. Изучена динамика парцеллярной структуры пойменных дубрав, онтогенетические спектры основных лесообразователей, температурный, световой режим, аллелопатические свойства лесной подстилки, плодородие почвы в бывших очагах патологии дуба.

Впервые установлено четыре уровня лесопатологической деградации (ЛПД) лесных экосистем Прихоперья. Разработаны диагностические критерии для их определения. Изучено распространение древесных интродуцентов в пойменных лесах. Изучено флористическое разнообразие и экоморфный состав лесных фитоценозов на фоне патологии дуба, находящихся на разных ступенях восстановительной сукцессии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Лесопатологический фактор формирует существенные изменения вертикальной и горизонтальной структуры лесных экосистем. Выделено 4 уровня ЛПД пойменных дубрав Прихоперья.

2. Современные древостой дуба после продолжительного усыхания имеют удовлетворительное состояние, глубокие структурные изменения и ограниченные репродуктивные возможности.

3. Демутационные процессы сопровождаются образованием мозаично-расположенных кустарниковых сообществ с распространением древесных интродуцентов. В связи с деструктивными явлениями усложняется парцеллярное строение дубрав, связанное с динамикой и структурой древостоя и подлеска.

4. Флористический и экоморфный состав на фоне лесопатологических сукцессии становится более разнообразным за счёт расширения экологических ниш.

5. Эколого-ценотические условия постпатологических участков часто неблагоприятны для восстановления дуба из-за разрастания подлеска.

Достоверность результатов. Достоверность полученных данных обеспечивает принцип комплексности, многосторонний и поливариантный анализ данной проблемы, большой объем и длительность полевых исследований, значительное количество учетных площадок и повторность исследований по вариантам, а также надежность используемых современных методик. Имеющиеся различия в большинстве показателей по вариантам доказываются при статистической обработке результатов опытов применением стандартных компьютерных программ. Полученные научно-обоснованные выводы и рекомендации по практическому использованию результатов исследований не противоречат материалам других авторов.

Теоретическое значение. Материалы, отражённые в диссертации, могут быть использованы для развития теоретических основ степного лесоведения, углубления знаний о сукцессионных изменениях лесных экосистем.

Практическая значимость результатов. Внедрение разработанной диагностики уровней ЛПД способствует проведению длительного мониторинга и прогноза изменения в лесном фонде пойменных лесов Саратовской и соседних с ней областей. Материалы диссертации используются в научно-исследовательской деятельности и учебном процессе на кафедре экологии и

ботаники в БФСГУ им. Н.Г.Чернышевского. Практические рекомендации пе-реданы в ряд лесничеств Балашовского лесхоза Саратовского управления лесами и филиал ФГУ «Саратовсельлес» Ульяновского сельского лесхоза.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов БФ СГУ (Балашов, 2000-2004). Отдельные положения диссертации прошли апробацию на международной научной конференции «Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ» (Москва-Тула, 2003) и на всероссийских конференциях: «Экологичность ресурсо- и энергосберегающих производств на предприятиях народного хозяйства» (Пенза, 2002), «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2003), «Совершенствование наземного обеспечения авиации (секция «Экологическая безопасность и мониторинг»)» (Воронеж, 2003), а также на заседании Юго-Восточного отделения Ботанического общества (Саратов, 2005).

* Декларация личного участия автора. В течение 1999-2004 г. лично

автором заложены исследованные трансекты и пробные площади; самостоятельно осуществлено их лесотаксационное, лесопатологическое, геоботаническое и демографическое описание; изучены микроклиматические условия; отобраны образцы почвы, опада и подстилки. Элементный анализ почвенных образцов проведен с помощью сотрудников ФГУ САС «Балашовская». Интерпретация фактических данных, математическая обработка и написание '*- текста осуществлены автором самостоятельно.

Публикации. По теме диссертационного исследования выпущено 13 публикаций, пять из них авторские. В написании совместных статей и подготовке публикаций в соавторстве доля участия автора составляет 60-80%.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и приложения, имеет объем 155 страниц, вклю-ж чает 25 таблиц и 26 рисунков, в списке литературы 297 источников, из них 23

на иностранных языках.

7

1 Современное состояние и сукцессионные изменения дубрав европейской части России (обзор литературы)

Дуб обыкновенный является основной лесообразующей породой в условиях лесостепной и степной зон европейской территории России. Леса Европы во второй половине XX века претерпели значительную деградацию вследствие проведения на их территории ряда хозяйственных мероприятий (Восточноевропейские ..., 1994; Popadyouk et al., 1995). В последнее время значительно ослабла устойчивость дубовых насаждений. Наблюдается систематическое уменьшение их площади (Савельева, 1975; Майоров, 1990, 1993; Перов, 1993; Доклад..., 1998; Гниенко, 1998; Саратовские..., 1998; Деревян-ко, 1999; Невидомов, 2003). Чтобы приостановить дальнейший распад дубовых насаждений и повысить их биологическую устойчивость, в конце 80-х гг. была разработана комплексная научно-техническая программа «Дубрава» (Государственная..., 1990).

Наблюдение за отмиранием дуба ведутся более 150 лет. Этой проблеме посвящен ряд специальных исследований (Бородаевский, 1909; Самофал, 1929; Стратонович, Заборовский, 1931; Лагерев, 1939; Науменко, 1946; Маликов, 1969; Качинский,1971; Харченко, 1981; Болдырев, 1996). Усыхание дубрав - явление периодически повторяющееся и возникающее в различных частях ареала дуба в результате снижения устойчивости насаждений под влиянием комплекса неблагоприятных факторов (Тарасов, 1990; Калиниченко и др., 1991; Рыжков, 1995). Чаще оно наблюдается на северо-востоке и в восточной частях его ареала (Лукьянец, Ащеулов, 1976; Гарнага, 1997).

Первопричиной являются резкие колебания климата (Погребняк, 1988; Нагимов и др., 1999), за которыми следует разрушительное влияние вторичных, биотических факторов — насекомых-вредителей и болезней (Савельева, 1975; Ерусалимский, 2000). В настоящее время заметно усиливается влияние на сукцессионный процесс в дубравах антропогенных факторов (Лукьянец, Ащеулов, 1976; Тарасов, 1990; Гниенко, 1998; Ерусалимский, 2000; Касимов, 2000; Степанов, 2002; Невидомов, 2003).

8

Одной из причин усыхания дубовых насаждений является изменение

t

гидрологического режима местности и изменение условии увлажнения в

пойме, связанного как с климатическими причинами (Маликов, 1969; Лукья-нец, Ащеулов, 1976; Мелехов, 1980; Бирюков, 1995; Гарнага, 1997; Гниен-ко,1998; Шаталов, Акимов, 1999; Андрющенко и др., 2003), так и с гидротехническим строительством (Мелехов, 1980; Крюкова, Елфимова,1999; Золотухин, Семёнова, 2000; Егорова, 2000; Матвеев и др., 2001; Невидомов, 2003). Выявлена обратнопропорциональная зависимость между интенсивностью отпада дуба и уровнем грунтовых вод (Бирюков, 1995). Отрицательно влияет на состояние дубовых древостоев засоление почв пойменных участков (Шульга и др., 1986; Шульга, 1995).

Площадь дубрав бассейна Дона сократилась на 7 - 16%, продуктивность понизилась на 0,5 класса бонитета. Увеличилось количество спелых и перестойных насаждений на 55 — 57%. Семенное возобновление не обеспечивает естественное воспроизводство древостоев (Турчин, Турчина, 1998). Если * сложившаяся динамика отпада сохранится, то теоретически дубравы могут

полностью исчезнуть в лесостепной зоне к 2077 г., а в зоне широколиственных лесов — на десятилетие раньше (Ерусалимский, 2000; Оценка..,2000; Невидомов, 2003).

В Саратовской области изучалось в основном состояние нагорных дубрав (Качинский, 1971; Трус, 1981, 1994; Майоров, 1990, 1993; Кабанов, 1992, 1993, 1995, 1996; Кабанов, Майоров, 1993; Болдырев, 1995, 1996; Деревянко, гд 1999; Невский, 1999,2001; Степанов, 2002). Состояние дубрав поймы р.Хопёр

исследовались в Аркадакском лесном массиве (Смирнова, 1940), в Хоперском государственном заповеднике (Бирюков, 1976, 1995; Буховец, Лукьянец, 1976; Лукьянец, Ащеулов, 1976; Степин, 1976; Шаталов, 1976; Ащеулов, Та-ранков, 1995), в Теллермановском лесном массиве (Науменко, 1946; Вакин, 1954; Енькова, 1976).

Пойменные дубравы сильнее пострадали от массового усыхания, чем нагорные, но современное состояние пойменных дубрав Прихоперья более благополучное (Золотухин, Семенова, 2001; Золотухин, Овчаренко, 2002),

9

чем плакорных лесов Саратовской области, где продолжается усыхание дуба, а его индекс жизненного состояния доходит до 40-50% (Болдырев, 1996; Невский, 1999).

Пики отпада дуба совпадают с кульминационными фазами развития очагов листогрызущих насекомых (Гуман, 1931; Положенцев, Коровина, 1957; Положенцев, 1979; Фёдоров, 1987). Причинами массового размножения насекомых-фитофагов являются факторы, влияющие на плодовитость и смертность, а также скопление и рассеивание особей в популяциях (Воронцов, 1978; Тропин и др., 1980; Гуленкова, Красникова, 1986; Белицкая, 1999). Насекомые, кроме непосредственного ослабления древостоев в результате дефолиации, вызывают аллелопатическую катастрофу, провоцируя гибель одних и чрезмерное размножение других организмов (Гродзинский, 1965).

Очаги массового размножения вредителей возникают там, где древостой физиологически ослаблены. Сильнее угнетаются порослевые деревья дуба, они находятся на границе своей гомеостатической устойчивости (Рубин, 1977; Гарнага, 1997). Размножению насекомых способствуют изреженность полога и отсутствие второго яруса (Ткаченко, 1952; Вакин, 1954). Дефолиация древостоев насекомыми сопровождается развитием нижних ярусов леса, а иногда и сменой пород (Тарасов, 1990; Работнов, 1998). У повреждённых деревьев нарушается течение физиологических процессов, а в ряде случаев происходит и их гибель (Енькова, 1976; Горышина, 1979). В очагах размножения стволовых насекомых, как правило, происходит окончательная гибель деревьев (Положенцев, Коровина, 1957; Положенцев, 1979). Часто на этом фоне распространяются грибные болезни дуба с образованием очагов - эпи-фитотий (Вакин, 1954; Горленко, 1973; Журавлёв и др., 1977; Тропин и др, 1980; Лесная..., 1986; Гниенко, 1998).

Большое значение придается исследованиям физиолого-биохимической природы устойчивости древесных пород к поражению инфекционными болезнями и вопросам физиологии больного дерева (Горленко, 1973; Крамер, Козловский, 1983; Елфимова, 1999; Крюкова, Елфимова, 1999; и др.). Работы ряда учёных, проведенные в Хопёрском заповеднике показывают, что древо-

10

стой поздно распускающейся разновидности дуба обыкновенного остаются более устойчивыми к факторам, вызывающим усыхание дубрав (Лукьянец, Ащеулов, 1976; Ащеулов, Таранков, 1995; Бирюков, 1995). Немаловажную роль в иммунитете растений имеют фитонциды и фитоалексины (Головин, 1971; Рубин, 1971;Токин, 1981).

В настоящее время накопилось значительное количество деструктивных участков, находящихся в постпатологическом периоде на различных стадиях биогеоценотической сукцессионной трансформации, которые представляют большой интерес в связи с пониманием механизмов их развития и возникшим на данный момент вопросом деградации дубрав и перерождения их в непродуктивные сообщества.

Патология леса - особый экологический фактор, который является одним из регуляторов сукцессионных процессов (Семенова, Золотухин, 2000). Существует точка зрения о циклической замене леса степью, что связано с истощением почвы деревьями (Бельгард, 1971). Важным теоретическим обобщением в геоботанике является учение о сукцессиях - сменах растительных сообществ (Clements, 1916, 1920; Сукачёв, 1964). Естественное (не нарушаемое вмешательством человека) развитие дубрав идет путем смены поколений в соответствии с принципами gap-парадигмы (The mosaic-cycle..., 1991; Collins etal., 1993; Восточноевропейские..., 1994).

При вмешательстве человека развитие протекает, в основном, со сменой пород (Ярошенко, 1969; Работнов, 1998). Направления демутационных смен в сообществах зависит от характера лесокультурных работ и особенностей экотопа, а также от поступления диаспор основных ценозообразователей (Биогеоценотический..., 1999; Разумовский, 1999). Накоплен значительный экспериментальный материал по изучению физиолого-биохимического механизма этого процесса (Матвеев, 1994). Имеется обширный ряд внешних факторов смен растительности (климат, физико-географические условия, влияние животных, человека) способных давать им определённое направление. В соответствии с их изменением меняется и содержание сукцессии (Шенни-ков,1964; Морозов, 1970; Тарасов, 1990).

11

В настоящее время наиболее распространены сукцессии, возникающие в результате рубок леса, которые приводят к формированию циклов развития сообществ (Биогеоценотический..., 1999; Евстигнеев, 2001). После сплошных лесовосстановительных рубок резко уменьшается доля участия дуба, а чаще происходит его замена осиной, березой и другими древесными породами (Асеев, Терентьев, 1980; Матвеев и др., 1980; Лосицкий, 1981; Ильин, 1983; Стороженко и др., 1987; Халеев, 1990; Майоров, 1993; Трус, 1994; Турчин, Турчина, 1998; Лушников, 1999; Устинова и др., 1999; Березина и др., 2001). Помимо смены пород по видовому составу может происходить смена древо-стоев по происхождению (Чистякова, 1982). Повсеместно преобладают дубравы порослевого происхождения (Лукьянец, Ащеулов, 1976; Лосицкий, 1981; Майоров, 1990; и др.).

В Саратовской области происходит замещение дубрав другими растительными сообществами, в которых доминируют клены остролистный и татарский, липа мелколистная и другие породы, или даже остепнение лесных территорий (Кабанов, 1992, 1995; Болдырев, 1995, 1996; Деревянко, 1999; Невский, 1999, 2001; Золотухин, Семёнова, 2001). В Поволжском и Центральном экономическом районах наиболее вероятны смены дуба кленом остролистным (Лосицкий, 1981). На больших площадях Подмосковья (Речан и др., 1993), Чувашской и Марийской республик (Котов и др., 1999) дубравы превратились в расстроенные насаждения с густыми зарослями лещины. Происходит постепенное замещение одних видов другими, более приспособленными к возросшему уровню антропогенного воздействия.

Процесс лесных сукцессии и детали постпатологических изменений пойменных дубрав после массового отмирания дуба и его последствия в нашем регионе не изучены. Подобные исследования проведены в усыхающих ельниках Центрально-лесного заповедника (Сукцессионные..., 1999).

При исследовании сукцессионных изменений в лесных экосистемах анализируются вопросы возрастной изменчивости (Речан и др., 1993; Восточноевропейские..., 1994; Сукцессионные..., 1999; Оценка..., 2000). Развитие демографического подхода при изучении популяций растений (Ценопопуля-

12

ции растений, 1976, 1988; Смирнова, 1987; Чистякова, 2000) позволило сформулировать представление об элементарной демографической единице у растений (Ценопопуляции..., 1976, 1988; Восточноевропейские..., 1994). В Саратовской области изучалась структура ценопопуляции дуба в различных эко-лого-ценотических условиях в Заволжье (Буланая, Исаева, 2001).

Угрозу состоянию насаждений представляет сорная древесная растительность (Тарасов, 1990; Трулевич, 2001; Невидомов, 2003). Массовое распространение адвентивных видов деревьев порождает новую экологическую проблему. Существует реальная опасность вытеснения естественных дубовых лесов, где клен ясенелистный и ясень ланцетный имеют свой экологический оптимум, энергично расселяются и становятся мощными соперниками дуба в освоении этих территорий (Гладков, 1954; Горышина, 1991; Гниенко, 1998; Золотухин, Сулига, 1999; Невидомов, 2003; Овчаренко, Золотухин, 2003). Вторжение интродуцентов в пойменные дубравы Прихоперья после массового отмирания дуба и его последствия в нашем регионе практически не изучены.

Разрушение древостоев при усыхании дуба неизбежно отражается на структуре нижних ярусов и их ценотической роли в лесных сообществах: подлеска и живого напочвенного покрова. Значение данных компонентов леса подробно изучено, что видно по представленному обзору литературы.

Кустарниковый подлесок является важным структурным элементом лесного биогеоценоза в степи (Бельгард, 1971). Он благотворно влияет на фи-токлимат и лесорастительные условия, способствует накоплению влаги в зимний период, снижает численность вредителей и служит местом поселения полезных птиц (Коптев, 1954; Давыдова, 1954; Стаховский, 1960; Портянко, 1975; Нетребенко, 1976; Лес..., 1995). Кустарники повышают ферментативную активность почвы, что является важным средством интенсификации биологического круговорота в лесу (Нетребенко, 1974; Смольянинов, Климова, 1978).

Подлесок имеет большое мелиоративное значение (Харитонов, 1958; Лес..., 1995). Одним из способов повышения биологической устойчивости

13

лесных фитоценозов к степным травянистым растениям является использование кустарникового подлеска (Высоцкий, 1893-1894, 1949; Уайльд, 1969; Бельгард, 1971). Кустарниковый подлесок защищает лесные насаждения от задернения (Альбицкая, Бельгард, 1950; Исаченко, 1954; Карпов, 1956, Александрова, 1957; Харитонов, 1958; Навагпхина, 1962; Травень, 1968; Бельгард, 1971; Нетребенко, 1976).

Фитоценотическая роль подлеска оценивается как положительно, повышающая устойчивость насаждения в целом (Гладков, 1954; Виноградов, 1976; Нетребенко, 1976а; Золотухин, 1981, 2001; Лес...,1995; и др.), так и отрицательно, препятствующая лесовозобновлению главных пород (Маяцкий, 1963; Кохно и др., 1973; Лес..., 1995; и др.). Несмотря на большое практическое значение, этот вопрос ещё недостаточно разработан. В частности, имеющиеся работы о роли подлеска в дубовых насаждениях почти не затрагивают особенностей взаимоотношений этой древесной породы с кустарниками разного возрастного, жизненного и количественного состояния, особенно на фоне лесопатологических процессов. Анализ и классификация постпатологических сообществ по степени развития подлеска в условиях степной поймы в литературе нами не найдены.

Большой интерес у исследователей всегда вызывала проблема взаимоотношений древесных и травянистых растений (Высоцкий, 1893-1894, 1915; Карпов, 1956; Бельгард, 1971; Ахромейко, 1991; и др.). Сильное влияние на травяной покров оказывает сплошная рубка леса, приводящая к резкому уменьшению доли участия или к выпадению ряда лесных растений (Бельков и др., 1974; Мелехов, 1980; Восточноевропейские..., 1994). Массовый распад поколений дуба сопровождается увеличением участия в травяном покрове нитрофильных видов и злаков (Бельков и др., 1974; Оценка..., 2000). Изменения травяного покрова нежелательны для древостоя. Он отрицательно влияет на деревья в лесных насаждениях (Уайльд, 1969; Сарь, 2001). Подрост заглушается сорной растительностью (Рубин и др., 1952; Голомедова, 1966; Кали-ниченко, 1991; Устинова и др., 1999; Лушников, 1999).

14

Растительность Прихоперья была предметом исследования ряда авторов уже с конца XIX века. Интересные и ценные материалы были собраны по Балашовскому уезду (Келлер, 1901; Серебряков, 1906). Такие работы в разное время были проведены Е.А.Смирновой (1940) в Аркадакском районе, С.А.Красовской (1940), В.Д.Александровой (1954), С.И.Машкиным (1959), Т.Б.Протоклитовой (1957, 1971), А.В.Чумаковой (1976), Н.ЬЩвелёвым (1988) в Хопёрском заповеднике, Н.Н.Елагиным (1963) и А.А. Матвеевой (1963) в Теллермановском лесном массиве, А.И.Золотухиным (2001) в пригороде Балашова. На территории области интенсивные исследования проводились ботаниками Саратовского университета под руководством А.А.Чигуряевой (Охраняемые..., 1979; Конспект..., 1977-1983; Флора..., 1986-1991), дополненные материалами М.А.Березуцкого с соавт. (Березуцкий и др., 1988), А.К.Скворцова (1995), А.Г.Еленевского и др. (Еленевский и др., 1992, 2000, 2001). Антропогенной трансформации флоры и адвентивным растениям посвящена диссертация М.А. Березуцкого (2000). С территории Саратовской области описан ряд новых для науки видов (Березуцкий и др., 1990; Флора..., 1998).

Состав травяного яруса может служить одним из индикаторов условий произрастания различных типов леса, показателем устойчивости лесных фи-тоценозов (Мозговая, Кулагина, 1988). Экоморфный анализ травянистых растений свидетельствует о патологическом и антропогенном нарушении многих лесов (Сидорчук, 1956; Матвеев и др., 1995; Оценка..., 2000; Золотухин, 2001). Состояние напочвенного покрова дубрав после массового отмирания дуба в нашем регионе достаточно не изучены.

Одним из важнейших показателей устойчивости природных биогеоценозов является самовосстановительная способность природных сообществ после антропогенных воздействий. Исследование естественного возобновления в различных типах леса производились в Саратовской области в разные годы (Фурсаев, 1952; Ланина, 1953; Антонова, 1957; Протоклитова, 1957; Барабанщиков, 1968; Филиппов, 1973; Акаемова, Барабанщиков, 1974; Лебедев, 1974; Баранов, 1993; Трус, 1994).

15

В научной литературе имеются довольно противоречивые сведения по этому вопросу. Так, в Хоперском заповеднике отмечается, что успешнее возобновляются пойменные дубравы в отличие от нагорных, что объясняется более частым плодоношением дуба в пойме, высоким плодородием почвы и лучшим её увлажнением. В результате более благоприятных условий роста в пойме наблюдается лучшая по сравнению с нагорными дубравами выживаемость подроста дуба под пологом материнского древостоя (Буховец, Лукья-нец, 1976). Недостаточное возобновление дуба наблюдается в нагорных дубравах центральной части Приволжской возвышенности, лучше порослевое возобновление второстепенных пород - спутников дуба, происходит смена пород (Баранов, 1993).

Среди многочисленных факторов, влияющих на ход лесовозобновления, исследователи выделяют: происхождение возобновления, воздействие сельскохозяйственных и диких животных, свойства почвы и условия ее увлажнения, размеры и ориентированность вырубок, направление развития травяного покрова и др. (Протоклитова, 1957; Романов и др., 1974; Бондаренко, Каргов, 1975; Злобин, 1976; Чистякова, 1982; Ильин, 1983).

Лесовозобновление - сложный эколого-биогеоценотический процесс (Халеев, 1990). Согласно современной концепции мозаично-популяционной структуры лесных экосистем появление патологических пятен в лесных массивах могло бы способствовать формированию разновозрастных популяций деревьев, особенно дуба. Отсутствие крупных животных в современных лесах (зубров) не может контролировать размножение многочисленных древесных растений и кустарников-спутников дуба, которые являются его конкурентами (Восточноевропейские..., 1994).

В большинстве зональных широколиственных лесов дуб не возобновляется естественным путём (Смирнова и др., 1990). В условиях лесостепной и степной зон основным методом воспроизводства биологически устойчивых, долговечных и высокопродуктивных дубовых лесов является искусственное восстановление (Калиниченко и др., 1991; Перов, 1993; Ерусалимский, 2000). Исследования естественного возобновления в целом по России показывают,

16

что успешно возобновляются главными породами в лесостепи только 10-15% (Сухов, 1999). В центральной части лесостепной зоны естественное семенное возобновление дуба наиболее успешно происходит в кленово-липовых дубравах. Большинство исследователей считают, что возобновление дуба на лесосеках в значительной мере зависит от успешности предварительного возобновления дуба под пологом материнского насаждения и совпадения рубки с годом обильного урожая. Успешность естественного возобновления осложняется редкими урожайными годами, которые наступают через 6.. .7 и 9 лет

(Калиниченко и др., 1991).

*

В Воронинском заповеднике, в связи с сильным нарушением в недавнем прошлом подроста и напочвенного покрова выпасом в лесах, дуб успешно возобновляется не только на опушках и культурах сосны и березы, но и в водораздельных и пойменных лесах. Это объясняется практически одномоментным ослаблением антропогенных воздействий. Наиболее часто инвазионные ценопопуляций этого вида встречаются в экотонных сообществах, где

* нет поросли широколиственных видов и высоких лесных трав, затеняющих

подрост, поэтому развитие самосева дуба идет здесь весьма успешно (Торо-пова, 2001).

Существенное влияние на успешность возобновления оказывает густота подлеска, разные типы травяного покрова (Калиниченко и др., 1991). При сильном разрастании травяного покрова его влияние на лесовозобновление становится отрицательным (Протоклитова, 1957; Романов и др., 1974; Мозго-

$ вая, Кулагина, 1988), а при слабом развитии — положительным (Бельков и др.,

1974). Отчасти это объясняется аллелопатическим угнетением роста сеянцев дуба на ювенильных стадиях. Установлено отрицательное действие компоста из ряда степных трав на рост сеянцев дуба (Рубин и др., 1952; Голомедова, 1966). Предпринята попытка исследования возобновительной динамики эди-фикаторных видов древесных растений в связи с динамикой парцеллярной структуры биогеоценозов (Татаринов и др., 1978). Возможность смыкания этих двух форм динамики в лесах отмечал ещё В.Н.Сукачёв (Сукачёв, 1964).

17

Все вышеперечисленные факторы оказывают комплексное влияние на процесс лесовозобновления. Причем на разных этапах формирования лесного биогеоценоза значимость каждого фактора меняется (Злобин, 1976). Анализ литературных данных позволяет сделать вывод, что семенное возобновление дуба в современных условиях происходит неудовлетворительно, а порослевое возобновление страдает от морозов и заморозков. Очень часто это приводит к смене дуба малоценными породами (Акаемова, Барабанщиков, 1974; Романов и др., 1974; Бондаренко, Каргов, 1975).

Пространственное членение растительности (Allen, Starr, 1982; O'Neill et al., 1986; Acker, 1990; Collins et al., 1993) ведет к поиску элементарных единиц, поддерживающих такую иерархию (Василевич, 1983; van der Maarel, 1993; Смирнова и др., 1993). Неоднократно в разное время исследователи обращались к вопросу горизонтальной структуры фитоценозов, подразделяя её на парцеллы (Дылис, 1978), микрофитоценозы (Корчагин, 1976; Речан и др., 1993), синузии (Gams, 1918), территориально отграниченные мозаичные пятна (Ярошенко, 1968), ассоциации растений (Разумовский, 1999), популяцион-ные узоры (Whitteker, 1953; Whitteker, Levin, 1977), микросайты (Harper, 1967, 1977; Сарь, 2001) и другие элементарные единицы.

Более мелким элементом внутренней неоднородности биогеоценозов выступает мозаика, которая создается подчиненными растениями и роющими животными и дополняется ветровально-почвенными комплексами. Это своеобразные микроместообитания (microsites), на которых формируются оригинальные комплексы растений и животных - микрогруппировки (Яницкая, 1994; Смирнова, 1998), для которых свойственны особые динамические процессы - микросукцессии (Скворцова и др., 1983; Федосов, 1999).. При развитии очагов болезней и вредителей формируется мозаика листо- и хвоегрызу-щих насекомых и грибов. Площадь мозаики до сотен и тысяч квадратных метров (Сукцессионные..., 1999).

Парцеллярная структура является основой сукцессионного формирования и функционирования лесной среды (Сукачев, 1972; Копчак, 1972; Тата-ринов и др., 1978; Forest Succession, 1981; Смирнова и др., 1990,1993; Речан и
Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 24685.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.