Динамика состава растительности нижних ярусов в парковых фитоценозах

УДК

DOI:

Аннотация

Приведены результаты сравнительного анализа видового состава живого напочвенного покрова, подлеска и подроста в крупнейшем парке Санкт-Петербурга «Сосновка» за длительный период наблюдений. Большая часть парка представлена фитоценозами естественного происхождения, где и были выбраны объекты исследования, располагавшиеся на разном удалении от основных прогулочных маршрутов. Древостой на всех объектах представлен сосной с небольшой примесью березы. Тип леса – сосняк долгомошник, пятого класса бонитета; запас древостоя – 60...80 м³/га. Учет растительности нижних ярусов произведен комплексно на круговых учетных площадках площадью 10 м². На каждом объекте было заложено по 30 площадок, на которых одновременно учитывались видовой состав, структура по высоте, количество и состояние подроста; видовой состав, структура по высоте и количество подлеска; видовой состав, встречаемость и проективное покрытие живого напочвенного покрова. Кроме того, фиксировалась доля стихийной тропиночной сети. По итогам исследования был установлен видовой состав подроста, подлеска и травяно-кустарничкового яруса; для каждого структурного элемента фитоценоза определены дополнительные количественные и качественные показатели (численность, структура по высоте, встречаемость, жизненное состояние); выявлены особенности изменения видового состава растительности нижних ярусов за 16-летний период; установлены закономерности изменения состава травяно-кустарничкового яруса с удалением от пешеходных троп и дорог. Анализ выполнен с использованием коэффициента общности видов Жаккара. Установлено, что видовой состав живого напочвенного покрова по объектам исследования различен. С помощью коэффициента рассеивания видов А.П. Шенникова показано, что наиболее равномерно виды травяно-кустарничкового яруса размещены на опытных участках, удаленных магистральных прогулочных маршрутов. Молодое поколение основных пород представлено сосной, елью и березой с преобладанием по высоте мелкого (до 0,5 м) подроста. Отмечены усыхание подроста хвойных пород, снижение численности подроста сосны и ели, незначительное увеличение численности подлеска, появление под пологом сосново-березовых древостоев самосева дуба
и клена в количестве 60...200 экз./га. В составе подлеска на всех опытных участках присутствуют рябина, крушина, калина, вишня численностью до 400 экз./га. Полученные результаты свидетельствуют, что наиболее уязвимым структурным элементом парковых фитоценозов является травяно-кустарничковый ярус. В зависимости от интенсивности рекреации (удаления опытного участка от основного маршрута отдыха горожан) число исчезнувших видов травянистых растений за 16-летний период составило от 3 до 6, при этом отмечено появление 1–3 новых. Сделан вывод о существенном влиянии отдыхающих на состав, структуру и состояние живого напочвенного покрова, подроста и подлеска. 

Сведения об авторах

А.В. Грязькин¹, д-р биол. наук, проф.

А.А. Кочкин¹, асп.

В.В. Петрик², д-р с.-х. наук, проф.

¹Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 194021; e-mail: lesovod@bk.ru

²Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; e-mail: v.petrik@narfu.ru

Ключевые слова

Для цитирования

Грязькин А.В., Кочкин А.А., Петрик В.В. Динамика состава растительности нижних ярусов в парковых фитоценозах // Лесн. журн. 2017. № 6. С. 46–55. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.6.46

Литература

1. Грязькин А.В. Влияние метода на точность и достоверность результатов исследования // Изв. СПбЛТА. 1999. С. 12–18.

2. Грязькин А.В., Петрик В.В., Смертин В.Н. Динамика состояния древостоев в крупнейшем парке Санкт-Петербурга // Лесн. журн. 2011. № 6. С. 23–31. (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Петрик В.В., Грязькин А.В., Смертин В.Н. Динамика структуры и состояния парковых фитоценозов. Архангельск: САФУ, 2015. 97 с.

4. Смертин В.Н., Грязькин А.В. Особенности парцеллярной структуры парковых  фитоценозов // Лесн. журн. 2008. № 4. С. 33–38. (Изв. высш. учеб. заведений).

5. Султанова Р.Р., Конашова С.И. Антропогенная динамика травяного яруса // Актуальные проблемы лесного комплекса.  Брянск: БГИТА, 2000. Вып. 1. С. 37–39.

6. Феклистов П.А. Насаждения деревьев и кустарников в условиях урбанизированной среды г. Архангельска.  Архангельск: АГТУ, 2004. 112 с.

7. Шенников А.П. Введение в геоботанику.  Л.: ЛГУ, 1964. 447 с.

 8. Bassuk N., Whitlow T. Environmental Stress in Street Trees // Arboricultural journal. 1988. Vol. 12, iss. 2. Pp. 195–201.

9. Burchett M., Wood R. Indoor Plants and Pollution Reduction // Journal of Home & Consumer Horticulture. 1994. Iss. 2-3. Pp. 255–264.

10. Eckert R., Kuczma N. Der Georgengarten // Garten + Landschaft. 1998. No. 11. Pp. 28–30.

11. Jaccard P. The Distribution of the Flora in the Alpine Zone // New Phytologist. 1912. Vol. 11, iss. 2. Pp. 37–50.

12. Lohmus E. Anthropogenous Forest Site Types on Drained Peatlands // Anthropogenous Changes in the Plant Cover of Estonia / Ed. by L. Laasimer. Tartu: Academy of Sciences of the Estonian SSR Publ., 1981. Pp. 77–90.

13. Mayer H. Waldbau auf sociologisch-okologischer Grundlage. Stuttgart, Germany: Gustav Fischer, 1980. 483 p.

14. Seits P. Mit Pflanzen gegen Smog. Besser Luftqualitat durth Innenra-umbegreunung // Gartenamt. 1995.  Vol. 44, no. 1. Pp. 51–54.

Поступила 12.06.17

Ссылка на английскую версию:

UDC 630*231

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.6.46

Dynamics of Understory Vegetation Structure in the Park Phytocenosis

A.V. Gryaz'kin¹, Doctor of Biological Sciences, Professor

A.A. Kochkin¹, Postgraduate Student

V.V. Petrik², Doctor of Agricultural Sciences, Professor

¹Saint Petersburg State Forest Technical University under name of S.M. Kirov, Institutskiy per., 5, Saint Petersburg, 194021, Russian Federation; e-mail: lesovod@bk.ru

²Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation; е-mail: v.petrik@narfu.ru

The paper presents the results of a comparative analysis of the species composition of live ground cover, understory and undergrowth in the largest park Sosnovka in Saint Petersburg over a long observation period. The main part of the park is represented by phytocenoses of natural origin, where the research objects located at different distances from the main walking routes are chosen. The stand in all sites is represented by pine with a small admixture of birch. The forest type is a polytric pine forest, of the 5th quality class. The growing stock is 60…80 m³/ha. The vegetation of the understory is recorded comprehensively on circular discount areas of 10 m². 30 plots are established at each site, where species composition, height structure, quantity and condition of undergrowth; species composition, height structure, quantity of understory; species composition, occurrence and projective cover of live ground cover are taken into account simultaneously. In addition, we record the share of the spontaneous footpath network. According to the results of the study, the species composition of undergrowth, understory and grass and shrub layer is established. Additional quantitative and qualitative indicators (number, height structure, occurrence, vital state) are determined for each structural element of the phytocenosis. We reveal the peculiarities of the species composition changes of the lower storey vegetation over a 16-year period. The patterns of development in the grass and shrub layer composition at a distance from hiking trails and roads are found. The analysis is performed using the Jaccard's coefficient of community. The species composition of the live ground cover is different in the objects of the study. The experimental sites remote from the main walking routes have the uniform distribution of grass and shrub species. This fact is proved using the Shennikov’s coefficient of species dispersion. The young generation of the main species is represented by pine, spruce and birch with the predominance of small (up to 0.5 m) undergrowth. The softwood dying off, a decrease in the number of pine and spruce undergrowth, an insignificant increase in the number of understory, the appearance of seedling growth of oak and maple under the canopy of pine and birch stands in the amount of 60...200 specimens/ha are observed. Mountain ash, buckthorn, arrowwood, cherry in abundance of up to 400 specimens/ha are noted in understory of all experimental plots. The obtained results demonstrate the grass and shrub layer as the most vulnerable structural element of park phytocoenoses. Depending on the intensity of recreation (removal of the experimental site from the main recreation route of citizens), the number of extinct species of herbaceous plants over a 16-year period varies from 3 to 6, and the appearance of 1‒3 new species is marked. The authors make a conclusion about the significant influence of visitors on the composition, structure and condition of live ground cover, undergrowth and understory.

Keywords: park phytocenosis, live ground cover, undergrowth, understory, anthropogenic impact, dynamics in species composition. 

REFERENCES

1. Gryaz'kin A.V. Vliyanie metoda na tochnost' i dostovernost' rezul'tatov issledovaniya [The Method Effect on the Accuracy and Reliability of the Results of Investigation]. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii [News of the Saint Petersburg State Forest Technical Academy], 1999, pp. 12–18.

2. Gryaz'kin A.V., Petrik V.V., Smertin V.N. Dinamika sostoyaniya drevostoya v krupneyshem parke Sankt-Peterburga [Changes in the Stand State in the Largest Park of St. Petersburg]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2011, no. 6, pp. 23–31.

3. Petrik V.V., Gryaz'kin A.V., Smertin V.N. Dinamika struktury i sostoyaniya parkovykh fitotsenozov v usloviyakh intensivnoy rekreatsii [Dynamics of the Structure and State of Park Plant Communities in Intensive Recreation]. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2015.
97 p. (In Russ.)

4. Smertin V.N., Gryaz'kin A.V. Osobennosti partsellyarnoy struktury parkovykh fitotsenozov [Peculiarities of Parcel Structure of Park Phytocenosеs]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2008, no. 4, pp. 33–38.

5. Sultanova R.R., Konashova S.I. Antropogennaya dinamika travyanogo yarusa [Anthropogenic Dynamics of the Herb Layer]. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa, 2000, no. 1, pp. 37–39.

6. Feklistov P.A. Nasazhdeniya derev'ev i kustarnikov v usloviyakh urbanizirovannoy sredy g. Arkhangel'ska [Plantations of Trees and Shrubs in the Urbanized Environment of Arkhangelsk]. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2004. 112 p. (In Russ.)

7. Shennikov A.P. Vvedenie v geobotaniku [Introduction to Geobotany]. Leningrad, LSU Publ., 1964. 447 p. (In Russ.)

8. Bassuk N., Whitlow T. Environmental Stress in Street Trees. Arboricultural journal, 1988, vol. 12, iss. 2, pp. 195–201.

9. Burchett M., Wood R. Indoor Plants and Pollution Reduction. Journal of Home & Consumer Horticulture, 1994, iss. 2-3, pp. 255–264.

10. Eckert R., Kuczma N. Der Georgengarten. Garten + Landschaft, 1998, no. 11, pp. 28–30.

11. Jaccard P. The Distribution of the Flora in the Alpine Zone. New Phytologist, 1912, vol. 11, iss. 2, pp. 37–50.

12. Lohmus E. Anthropogenous Forest Site Types on Drained Peatlands. Anthropogenous Changes in the Plant Cover of Estonia. Ed. by L. Laasimer. Tartu, Academy of Sciences of the Estonian SSR Publ., 1981, pp. 77–90.

13. Mayer H. Waldbau auf sociologisch-okologischer Grundlage. Stuttgart, Germany, Gustav Fischer, 1980. 483 p.

14. Seits P. Mit Pflanzen gegen Smog. Besser Luftqualitat durth Innenra-umbegreunung. Gartenamt., 1995,  vol. 44, no. 1, pp. 51–54. 

Received on June 12, 2017

For citation: Gryaz’kin A.V., Kochkin A.A., Petrik V.V. Dynamics of Understory Vegetation Structure in the Park Phytocenosis. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2017, no. 6,
pp. 46–55. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.6.46