Особенности взаимоотношения древостоя и напочвенного покрова в искусственных фитоценозах Populus Balsamifera L. и Populus Nigra L.

УДК

DOI:

Аннотация

Проанализированы взаимоотношения древостоя и живого напочвенного покрова в искусственных фитоценозах  Populus balsamifera L. и Populus nigra L. в степи. Задачи работы заключались в определении линейных показателей роста тополевых насаждений, их сохранности в возрасте 42 лет, характеристике живого напочвенного покрова, выделении доминантов и содоминантов, экологических групп, дифференциации видов живого напочвенного покрова на группы по строению подземных органов, определении доли злаков в структуре запасов наземной фитомассы живого напочвенного покрова в тополевых насаждениях. Травянистая растительность потребляет огромное количество почвенной влаги, сильно иссушая почву, в связи с чем обладает высокими конкурирующими способностями. Отрицательное воздействие травянистого покрова проявляется с особой силой в сухих и очень сухих типах лесорастительных условий, где борьба за влагу является наиболее напряженной. Здесь изреженные и низкобонитетные насаждения не в состоянии противостоять вторжению светолюбивых, хорошо обсеменяющихся и вегетативно подвижных сорных, степных и луговых трав, которые, в конечном итоге становясь эдификаторами и субэдификаторами сообщества, обусловливают отмирание насаждений. Исследования показали, что создание искусственных насаждений приводит к изменению видового состава напочвенного покрова по сравнению со степным фитоценозом, происходит насыщение видового состава адвентивными видами. В результате распашки степных земель на первом этапе обработка почвы приводит к унификации напочвенного покрова, внедрению рудеральных видов и уменьшению в составе степных видов. В дальнейшем, по мере роста искусственных насаждений, под пологом древесного яруса формируются специфический видовой состав напочвенного покрова, который отличается от видового состава степного фитоценоза. Несмотря на схожесть в росте древесного яруса наблюдается изменение структуры напочвенного покрова под пологом тополя бальзамического и тополя черного. Наибольшее число видов отмечено в насаждениях тополя бальзамического. Запасы надземной фитомассы, доля рудеральных злаков, количество корневищных видов выше в насаждениях тополя черного. 

Сведения об авторах

Н.В. Ковылин, д-р с.-х. наук, проф.

О.П. Ковылина, канд. биол. наук, доц.

Н.В. Сухенко, канд. с.-х. наук, доц.

Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, д. 82,
г. Красноярск, Россия, 660049; е-mail: kovylin.nik@yаndex.ru

Ключевые слова

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бакулин В.Т. Тополь черный в Западной Сибири / Под. ред. И.Ю. Коропачинского. Новосибирск: Изд-во «Гео», 2007. 121 с.

2. Бобринев В.П. Экология лесных полос в Восточном Забайкалье. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. 159 с.

3. Ковылина О.П., Сухенко Н.В. Защитное лесоразведение в Ширинской степи. Красноярск: СибГТУ, 2008. 168 с.

4. Лобанов А.И. Особенности роста тополевых полезащитных насаждений в степной зоне Северной Кулунды // Ботанические исследования в Сибири. Красноярск, 1998. Вып. 6. С. 67–72.

5. Одум Ю. Экология. В 2-х т. Т. 2: пер. с англ. М.: Мир, 1986. 376 с.

6. Понятовская В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в естественных растительных сообществах // Полевая геоботаника. М.; Л.: Наука, 1964.
Т. III. С. 209–299.

7. Прокопьев Е.П. и др.  Опыт оценки антропогенной трансформации растительности зеленой зоны г. Томска // Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока: Материалы 4-й  Росс. конф. Красноярск, 2006. Т. 2. С. 79–84.

8. Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова: Избранные работы. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1971. 335 с.

9. Савин Е.Н., Лобанов А.И., Невзоров В.Н., Ковылин Н.В., Ковылина О.П. Выращивание лесных полос в степях Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 102 с.

10. Ступникова А.Н., Труфанова Н.В., Польский М.Н. Перевеянные почвы, их состав и закономерности размещения в связи с рельефом // Формирование и свойства перевеянных почв. М.: Наука, 1967. С. 59–134.

11. Туликов А.М. Методы учета и картирования сорно-полевой растительности. М.: Наука, 1974. 49 с.

12. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

13. Чочиа Н.Г., Краснов В.И., Ипатова З.Н. Геологическое строение Минусинских межгорных впадин и перспективы их нефте- и газоносности. Л.: Гостоптехиздат, 1958. 89 с.

14. Egler F.E. Vegetation science concepts. 1. Initialfloristic composition – a factor in old-field vegetation development // Vegetatio. 1954. Vol. 4. Р. 412–417.

Поступила 16.03.15

Ссылка на английскую версию:

UDC 630.182.41:630.182.47/.48:630.232

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.3.31

Relation Features of Forest Stands and Ground Vegetation in Artificial Phytocenosis of Populus Balsamifera L. and Populus Nigra L.

 N.V. Kovylin, Doctor of Agricultural Sciences, Professor

O.P. Kovylina, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor

N.V.  Sukhenko, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

Siberian State Technological University, Mira ave., 82, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation; e-mail: kovylin.nik@yаndex.ru

The paper analyzes the relationship between a forest stand and a living ground cover in the artificial plant communities of Populus balsamifera L. and Populus nigra L. in a steppe. Objectives of the research are to determine the linear growth indexes of the poplar plantations, their safety at the age of 42 years, characteristics of a living ground cover; to select dominants and co-dominants, environmental groups; to differentiate the species of a living ground cover into the groups depending on the structure of the underground organs; to determine the share of graminaceous plants in the structure of phytomass land reserves of a living ground cover in the poplar plantations. Herbaceous vegetation consumes a huge amount of soil moisture and dehydrates the soil and therefore has a high competitive ability. The most significant negative impact of a grass layer is observed in the dry and very dry types of the sites, where the struggle for moisture is the most intense. Thinned and poor stands are unable to resist the invasion of light-demanding, well-seeded and vegetatively moving weed, steppe and meadow grasses, which eventually become edificators and subedificators of the community and cause death of the plants. The creation of artificial plantations causes the changes in the species composition of the ground cover in comparison with the steppe plant community; species composition is saturated with the adventitious species. As a result of the steppe lands plowing in the first phase the soil treatment leads to the unification of the ground cover, the introduction of the ruderal species and reduction in the composition of the steppe species. In the future, with the artificial plants growing under the canopy of a tree layer the specific species composition of the ground vegetation is formed, which is different from the species composition of the steppe phytocenosis. Despite the similarity in the growth of the tree layer we observe a change in the structure of the ground cover under the canopy of balsam poplar and black poplar. The greatest number of species is observed in the balsam poplar plantations. The resources of aboveground phytomass, share of the ruderal graminaceous plants, and amount of the rhizomatous species are higher in the black poplar plantations.

Keywords: artificial plant communities, balsam poplar (Populus balsamifera L.), black poplar (Populus nigra L.), living ground cover, Jaccard and differential similarity coefficient.

REFERENCES

1. Bakulin V.T. Topol' chernyy v Zapadnoy Sibiri [Black Poplar in Western Siberia]. Ed. by I.Yu. Koropachinskiy. Novosibirsk, 2007. 121 p.

2. Bobrinev V.P. Ekologiya lesnykh polos v Vostochnom Zabaykal'e [Ecology of Forest Strips in East Transbaikalia]. Novosibirsk, 1988. 159 p.

3. Kovylina O.P., Sukhenko N.V. Zashchitnoe lesorazvedenie v Shirinskoy stepi [Protective Afforestation in the Shira Steppe]. Krasnoyarsk, 2008. 168 p.

4. Lobanov A.I. Osobennosti rosta topolevykh polezashchitnykh nasazhdeniy v stepnoy zone Severnoy Kulundy [Features of Growth of Poplar Shelterbelt Plantings in the Steppe Zone of North Kulunda]. Botanicheskie issledovaniya v Sibiri, 1998, iss. 6, pp. 67–72.

5. Ponyatovskaya V.M. Uchet obiliya i osobennosti razmeshcheniya vidov v estestvennykh rastitel'nykh soobshchestvakh [Abundance Accounting and Features of Species Distribution in Natural Plant Communities]. Polevaya geobotanika [Field Geobotany]. Moscow; Leningrad, 1964, vol. III, pp. 209–299.

6. Prokop'ev E.P., et al.  Opyt otsenki antropogennoy transformatsii rastitel'nosti zelenoy zony g. Tomska [Experience in Anthropogenic Transformation Assessing of Vegetation of a Green Zone in Tomsk]. Flora i rastitel'nost' Sibiri i Dal'nego Vostoka: Materialy Ross. konf. [Flora and Vegetation of Siberia and the Far East. Proc. Russ. Conf.]. Krasnoyarsk, 2006, vol. 2, pp. 79–84.

7. Ramenskiy L.G. Problemy i metody izucheniya rastitel'nogo pokrova: Izbrannye raboty [Problems and Methods of the Vegetation Studying: Selected Papers]. Leningrad, 1971. 335 p.

8. Savin E.N., Lobanov A.I., Nevzorov V.N., Kovylin N.V., Kovylina O.P. Vyrashchivanie lesnykh polos v stepyakh Sibiri [Growing of Forest Strips in the Siberian Steppes]. Novosibirsk, 2001. 102 p.

9. Stupnikova A.N., Trufanova N.V., Pol'skiy M.N. Pereveyannye pochvy, ikh sostav i zakonomernosti razmeshcheniya v svyazi s rel'efom [Deflated Soils, Their Composition and Location Features in Connection with a Relief]. Formirovanie i svoystva pereveyannykh pochv [Formation and Features of Deflated Soils]. Moscow, 1967, pp. 59–134.

10. Tulikov A.M. Metody ucheta i kartirovaniya sorno-polevoy rastitel'nosti
 [Accounting and Mapping Methods of Field Weeds]. Moscow, 1974. 49 p.

11. Cherepanov S.K. Sosudistye rasteniya Rossii i sopredel'nykh gosudarstv
[Vascular Plants of Russia and Neighbouring Countries]. Saint Petersburg, 1995. 992 p.

12. Chochia N.G., Krasnov V.I., Ipatova Z.N. Geologicheskoe stroenie Minusinskikh mezhgornykh vpadin i perspektivy ikh nefte- i gazonosnosti [Geological Structure of Minusinsk Intermontane Basins and Prospects of Their Oil and Gas Content]. Leningrad, 1958. 89 p.

13. Egler F.E. Vegetation Science Concepts. 1. Initial Floristic Composition –
a Factor in Oldfield Vegetation Development. Vegetatio, 1954, vol. 4, pp. 412–417.

14. Odum E.P. Ecology. New York, 1963. 152 p.

Received on March 16, 2015