Email this article 
Broad-leaved plants of the Southern Urals broad-leaved-conifer forests (some results of the studies)
- Authors: Gorichev Y.P.1, Yusupov I.R.1, Davydychev A.N.2, Kulagin A.Y.2
-
Affiliations:
- South Ural State Nature Reserve
- Ufa Institute of Biology of Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 7, No 2 (2018)
- Pages: 16-20
- Section: 03.02.00 – General Biology
- URL: https://snv63.ru/2309-4370/article/view/21702
- DOI: https://doi.org/10.17816/snv201872102
- ID: 21702
Cite item
Full Text
Abstract
The paper deals with the study of broad-leaved plants of the Southern Urals broad-leaved-conifer forests. Stationary studies were conducted on the territory of the South Ural state natural reserve, where 9 forest sites in different types of broad-leaved forests were laid. The research used standard methods while microclimatic observations used digital thermometers-recorders «Thermochron». The authors have obtained some data on the structure and composition of the characteristic types of broad-leaved forests with oak and maple domination. The authors have classified ecosystems and plant communities, selected 3 types of biogeocenoses and 4 types of phytocoenoses. Studies have established that selected types of broad-leaved forests are associated to certain elements of relief and high-altitude levels. The obtained materials provide the basis for further monitoring of forests.
Keywords
Full Text
Введение
Район широколиственно-темнохвойных лесов охватывает низкогорья западного склона Южного Урала к северу от 54 параллели, находящиеся в пределах Республики Башкортостан и Челябинской области. Горные широколиственные леса Южного Урала, преимущественно района широколиственных лесов, исследованы П.Л. Горчаковским [1; 2] и С.Ф. Курнаевым [3]. Ими выполнены описания характерных ассоциаций, предложена их классификация. Ряд исследований проведен на границе района [4–6]. Неизученными остаются широколиственные леса района широколиственно-темнохвойных лесов. Это предопределяет актуальность их исследования с целью сохранения и рационального лесопользования.
Цель и объекты исследования
Исследования проведены в 2004–2016 гг. Цель исследования – выявление особенностей структуры и строения широколиственных насаждений, закономерности их пространственной дифференциации. Маршрутными исследованиями охвачена юго-западная часть района широколиственно-темнохвойных лесов Южного Урала. Стационарные исследования проведены на территории Южно-Уральского государственного природного заповедника. Для изучения структуры и строения широколиственных насаждений заложены 9 пробных площадей (ПП), в том числе 5 ПП – в насаждениях с преобладанием дуба, 4 ПП – с преобладанием клёна. 8 ПП размером 50 × 50 м, одна площадь (ПП-39) – размером 25 × 25 м.
Материалы и методика исследований
На пробных площадях проведены исследования строения древостоя, учет возобновления с использованием стандартных методов, принятых в лесоведении [7–9], с некоторыми модификациями [10]. Выполнены геоботанические описания, проанализирована эколого-ценотическая структура травянистого яруса в соответствии с рекомендациями О.В. Смирновой и др. [11]. На ПП изучены морфологические свойства почв посредством закладки почвенных разрезов по общепринятой методике [12], проведены микроклиматические наблюдения с использованием термодатчиков «Термохрон». Описания и подробные таксационные характеристики насаждений, описания почвенных разрезов, представлены нами в ряде публикаций [13–17].
Результаты исследований и их обсуждение
В районе широколиственно-темнохвойных лесов в состав древостоя широколиственных насаждений входят 4 вида широколиственных деревьев – дуб черешчатый (Quercus robur L.), клён остролистный (Acer platanoides L.), липа сердцелистная (Tilia cordata Mill.), ильм горный (Ulmus glabra Huds.). Также в составе древостоя в том или ином количестве присутствуют мелколиственные виды деревьев – береза повислая (Betula pendula Roth.) и осина (Populus tremula L.). В некоторых насаждениях в состав древостоя входят единичные деревья пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.). Общими чертами структуры нижних ярусов насаждений является разреженный кустарниковый ярус, образованный черемухой (Padus avium Mill.), лесными кустарниками и полукустарниками (Sorbus aucuparia L., Lonicera xylosteum L., Rubus idaeus L., Rosa majalis Herm.). Травянистый ярус хорошо развит, характеризуется значительным видовым богатством. В эколого-ценотическом спектре доминируют неморальные виды, с той или иной долей присутствуют представители других групп – высокотравные, лугово-опушечные и нитрофильные виды. Моховой ярус не выражен, мхи отдельными пятнами покрывают камни и валежники.
В соответствии с критериями, принятыми в лесной типологии [18; 19], в районе исследований нами выделены 3 типа леса: широколиственные леса на выпуклых вершинах и узких гребнях увалов (сокращенно ксерофильные широколиственные леса увалов) со свежими, периодически сухими почвами; широколиственные леса на пологих участках верхних частей склонов увалов и невысоких гор (мезофильные широколиственные леса увалов) со свежими, периодически влажными почвами; широколиственные леса на пологих и вогнутых участках средних частей склонов высоких хребтов (мезофильные широколиственные леса высоких хребтов) с устойчиво влажными почвами [17]. Выделенные типы леса различаются условиями увлажнения, мощностью почвенных горизонтов, а также параметрами теплообеспеченности. В первых двух типах леса в составе древостоя коренных насаждениях преобладают дуб или клён, в третьем типе леса доминирует преимущественно клен. Ниже приводится характеристика типов насаждений. Таксационные характеристики древостоев представлены в таблице 1, показатели возобновления – в таблице 2.
Таблица 1 – Основные таксационные характеристики древостоев (по [17, с. 186–187, табл. 1])
Тип насаждения | Состав древостоя | №№ ПП | Класс бонитета | Полнота | Плотность древостоя, шт./га | Запас древесины, м³/га |
Насаждения с преобладанием дуба | ||||||
Дубняк снытево-разнотравный | 7Д1Лп1Б1Кл+Ил, ед.Ос | 38 | II | 1,2 | 636 | 426,6 |
5Д2 Кл1Б 1Лп1Ос, ед.Ил | 40 | I | 0,9 | 808 | 411,5 | |
5Д2Лп1 Кл 1Ил1П | 47 | II | 0,8 | 776 | 375,3 | |
5Д2Кл2Лп1Ил, ед.П | 48 | II | 0,8 | 368 | 290,4 | |
Дубняк остепненный | 7Д1Кл2Лп | 39 | V | 0,8 | 712 | 186,0 |
Насаждения с преобладанием клена | ||||||
Кленовник снытево-разнотравный | 5Кл2Лп2Ил1Д+П | 41 | I | 0,9 | 608 | 198,5 |
4Кл3Д2П1Лп, ед. Ил, Б | 49 | II | 0,8 | 772 | 376,5 | |
8Кл1Б1Ил+Лп, ед.Ос, П | 51 | III | 0,8 | 468 | 302,2 | |
Кленовник высокотравный | 5Кл4Лп1П+Ил | 35 | III | 1,4 | 600 | 351,2 |
Таблица 2 – Плотность подроста, тыс. шт./га (по [17, с. 187, табл. 2])
Тип насаждения | №№ ПП | Породы | Всего | |||||
Дуб | Клён | Липа | Ильм | Пихта | Осина | |||
Дубняк снытево- разнотравный | 38 | 20,4/0,0 | 37,2/2,2 | 0,8/0,2 | 9,6/3,2 | – | 0,0/0,1 | 68,0/5,7 |
40 | 20,0/0,0 | 11,6/0,1 | 0,8/4,2 | 0,0/0,5 | – | 0,4/0,0 | 32,8/4,8 | |
47 | 3,0/0,0 | 13,0/0,0 | 0,0/0,7 | 3,2/1,0 | 0,2/0,7 | – | 19,4/2,4 | |
48 | 2,4/0,5 | 15,0/0,4 | – | 6,0/1,7 | – | – | 23,4/2,6 | |
Дубняк остепненный | 39 | 0,4/0,3 | 4,4/0,2 | 0,0/0,5 | 0,0/0,2 | – | – | 4,8/1,2 |
Кленовник снытево- разнотравный | 41 | 0,0/0,1 | 9,2/0,4 | 0,0/0,2 | 4,8/4,2 | 0,0/0,1 | – | 14,0/4,9 |
49 | 0,6/0,0 | 17,8/0,0 | 0,4/0,4 | 1,0/1,3 | 0,0/0,2 | – | 19,8/1,9 | |
51 | – | 17,2/0,3 | – | 0,4/4,3 | – | – | 17,6/4,7 | |
Кленовник высокотравный | 35 | – | 2,8/0,2 | 0,0/2,4 | 32,4/0,9 | 0,0/0,1 | – | 37,6/1,2 |
Примечание. В числителе указана плотность мелкого подроста, в знаменателе – крупного.
Насаждения с преобладанием дуба. По классификации П.Л. Горчаковского [2] исследованные дубовые насаждения относятся к классу прямоствольных дубняков. Согласно классификации Г.В. Попова [20], они представляют группы ксерофильных и мезофильных типов насаждений. Исследованные насаждения с преобладанием дуба отнесены нами к 2 типам насаждений: дубняк снытево-разнотравный и дубняк остепненный, представляющие 2 разных типа леса [17].
Дубняк снытево-разнотравный. Отнесен нами к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов [17]. Данный тип насаждений аналогичен ассоциации дубняк разнотравно-снытевый, описанной П.Л. Горчаковским [2, с. 28] в районе широколиственных лесов. Он характеризуется высокими показателями бонитета (I–II), полноты древостоя и запаса древесины. Участие дуба в составе древостоя составляет 5–7 единиц, клёна и липы – 1–2 единицы, ильма – не более 1 единицы. В возобновлении участвуют все широколиственные породы. Возобновление липы вегетативное, остальных пород – семенное. Подрост дуба редкий, преимущественно мелкий (высотой менее 50 см), крупный подрост единичный, часто отсутствует. Подрост клёна более многочислен, чем подрост дуба. Возобновление липы и ильма слабое, их подрост преимущественно крупный, мелкий подрост часто отсутствует. Иногда встречается единичный подрост пихты. В составе разреженного подлеска черемуха и лесные кустарники. В травянистом ярусе господствуют неморальные виды, доминируют Aegopodium podagraria L., Carex pilosa Scop., Stellaria holostea L., Carex digitata L., высокое обилие имеют Galium odoratum L., Pulmonaria obscura Dumort., Asarum europaeum L., Stachys sylvatica L., Dryopteris filix-mas L., Geum urbanum L., Calamagrostis arundinacea Roth, Brachypodium pinnatum L., обычны виды высокотравья (Aconitum septentrionale Rchb., Crepis sibirica L., Heracleum sibiricum L., Cicerbita uralensis Beauverd, Cacalia hastate L.,) и некоторые лугово-опушечные виды (Stachys officinalis L.).
Дубняк остепненный сыртовый. Отнесен нами к типу леса ксерофильные широколиственные леса увалов [17]. Данный тип насаждений аналогичен ассоциации дубняк коротконожково-снытево-тростниковидновейниковый, описанной П.Л. Горчаковским [2, с. 44]. Характеризуется одноярусным ярусом древостоя, низкими показателями бонитета (V) и запаса древесины. Древостой образует дуб с участием клёна и липы. В редком подросте представлены все широколиственные породы. Подрост клёна более многочислен, чем дуба, он в основном мелкий, также встречается крупный подрост липы и ильма. Разреженный подлесок образуют лесные кустарники с участием Rosa glabrifolia L. и Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt. В травянистом ярусе широко представлены лугово-лесные и лесостепные виды (Phlomis tuberose L., Digitalis grandiflora Mill., Dracocephalum ruyschiana L., Aconitum anthora L., Verbascum nigrum L., Achillea milefolium L.), в числе доминантов Carex digitata L., Carex pilosa Scop., Poa protensis L., Calamagrostis arundinacea Roth, обильны Thalictrum minus L., Trifolium medium L., Galium boreale L.
Насаждения с преобладанием клёна. Кленовые насаждения более широко распространены и занимают большую площадь лесного фонда, чем дубовые. Исследованные насаждения отнесены нами к 2 типам коренных насаждений: кленовник снытево-разнотравный и кленовник высокотравный, представляющие 2 разных типов леса [17]. В кленовых насаждениях часто встречаются единичные деревья и подрост пихты.
Кленовник снытево-разнотравный. Отнесен нами к типу леса мезофильные широколиственные леса увалов [17]. Данный тип насаждений по ряду признаков сравним с ассоциацией кленовник ясменниково-снытевый, описанной П.Л. Горчаковским [2, с. 102]. Таксационные показатели исследованных насаждений сильно варьируют в зависимости от класса возраста насаждений. В составе древостоя доминирует клён, присутствуют (1–2 единицы) дуб, липа и ильм. В возобновлении участвуют все широколиственные породы. Подрост клёна преимущественно мелкий, подрост дуба единичный или отсутствует, подрост липы редкий, преимущественно крупный, обычен подрост ильма. Редкий подлесок формируют черемуха и лесные кустарники. В травянистом ярусе доминируют Stellaria holostea L., Dryopteris filix-mas L., Carex pilosa Scop., Carex digitata L., Aegopodium podagraria L., Galium odoratum L., встречается ряд видов высокотравья.
Кленовник высокотравный. Отнесен нами к типу леса мезофильные широколиственные леса высоких хребтов [17]. Данный тип насаждений аналогичен ассоциации кленовник крупнопапоротниковый, описанной П.Л. Горчаковским [2, с. 96]. Характеризуется средними показателями бонитета (III), полноты древостоя и запаса древесины. В составе древостоя часто отсутствует дуб, преобладающая порода – клён, значительно участие липы (до 4 единиц), единичны ильм и пихта. В подросте представлены все широколиственные породы, за исключением дуба. Подрост клёна и липы редкий, подрост липы преимущественно крупный, многочислен мелкий подрост ильма, встречается единичный крупный подрост пихты. В редком подлеске рябина, черемуха и малина. В травянистом ярусе домируют Aegopodium podagraria L., Galium odoratum L., Pulmonaria obscura L., Dryopteris filix-mas L., Carex pilosa Scop., Stellaria holostea L., присутствует значительное число видов из группы высокотравья (Aconitum septentrionale Rchb., Heracleum sibiricum L., Crepis sibirica L., Valeriana officinalis L., Cacalia hastate L., Campanula latifolia L.), встречается ряд нитрофильных и бореальных видов.
Выводы
В районе широколиственно-темнохвойных лесов широколиственные насаждения занимают небольшие площади. Экотопический ареал широколиственных лесов в данном районе предельно узкий. Их распространение связано с наиболее теплыми местообитаниями. Фитоценотический спектр широколиственных насаждений весьма беден. Выделены 4 типа коренных широколиственных насаждений с преобладанием дуба и клёна, которые отнесены к 3 типам леса.
About the authors
Yuriy Petrovich Gorichev
South Ural State Nature Reserve
Email: gorichev-1997@mail.ru
candidate of biological sciences, deputy director for science
Russian Federation, Revet village, Beloretsk district, Republic of BashkortostanIldar Ravilevich Yusupov
South Ural State Nature Reserve
Email: yusupova_ov@mail.ru
candidate of biological sciences, senior researcher
Russian Federation, Revet village, Beloretsk district, Republic of BashkortostanAlexander Nikolaevich Davydychev
Ufa Institute of Biology of Russian Academy of Sciences
Email: shur25@yandex.ru
candidate of biological sciences, senior researcher of Forest Science Laboratory
Russian Federation, UfaAleksey Yurievich Kulagin
Ufa Institute of Biology of Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: coolagin@list.ru
doctor of biological sciences, professor, head of Forest Science Laboratory
Russian Federation, UfaReferences
- Горчаковский П.Л. Растения европейских широколиственных лесов на восточном пределе их ареала. Свердловск: Уральск. филиал АН СССР, 1968. 206 с.
- Горчаковский П.Л. Широколиственные леса и их место в растительном покрове Южного Урала. М.: Наука, 1972. 146 с.
- Курнаев С.Ф. Теневые широколиственные леса Русской равнины и Урала. М.: Наука, 1980. 316 с.
- Петров Г.П. Ашинские дубравы // Памятники природы. Охрана природы на Урале. Свердловск, 1967. Вып. 6. С. 89-98.
- Кожевников А.П., Годовалов Г.А., Гнеушева Т.М. Закономерности распространения дуба черешчатого в лесных экосистемах Челябинской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 4 (32). С. 18-21.
- Кожевников А.П., Годовалов Г.А., Гнеушева Т.М. Инвентаризация монодоминантных позднесуцессионных фитоценозов с дубом черешчатым на экотоне темнохвойно-широколиственных и бореальных лесов // Леса России и хозяйство в них. Вып. 3 (40). Екатеринбург, 2011. С. 45-50.
- Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с.
- Алексеев В.А.Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51-57.
- Алексеев А.С. Мониторинг лесных экосистем. СПб.: ЛТА, 1997. 116 с.
- Мартьянов Н.А., Баталов А.А., Кулагин А.Ю. Широколиственно-хвойные леса Уфимского плато. Уфа: Гилем, 2002. 221 с.
- Смирнова О.В., Ханина Л.Г., Смирнов В.Э. Эколого-ценотические группы в растительном покрове лесного пояса Восточной Европы // Восточноевропейские леса. Кн. 1. М.: Наука, 2004. С. 165-176.
- Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Академический проект, 2004. 432 с.
- Сулейманов Р.Р., Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н., Юсупов И.Р. Особенности морфологического строения и химических свойств горно-лесных почв западной части Южно-Уральского заповедника (район широколиственно-хвойных лесов) // Аграрная Россия. 2009. Спец. выпуск. С. 44-45.
- Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н. Типы широколиственных лесов провинции смешанных широколиственно-темнохвойных лесов Южного Урала // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 12. С. 51-53.
- Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н., Алибаев Ф.Х., Кулагин А.Ю. Широколиственно-темнохвойные леса Южного Урала: пространственная дифференциация, фитоценотические особенности и естественное возобновление. Уфа: Гилем, 2012. 176 с.
- Горичев Ю.П., Давыдычев А.Н. Широколиственные леса Южно-Уральского заповедника (распространение и особенности структуры) // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. Вып. 10. Саратов: Изд-во Саратовского государственного, 2012. С. 38-46.
- Горичев Ю.П. Широколиственные леса Южно-Уральского заповедника (о распространении и фитоценотических особенностях // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2017. Т. 26, № 1. С. 195-200.
- Рысин Л.П. Тип экосистемы как элементарная единица в оценке биоразнообразия на экосистемном уровне // Экология. 1995. № 4. С. 259-262.
- Рысин Л.П., Савельева Л.И. Кадастры типов леса и типов лесных биогеоценозов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. 144 с.
- Попов Г.В. Леса Башкирии. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1980. 144 с.
Supplementary files
