8 марта

Подарочный сертификат от проекта «Инфоурок»

Выбрать сертификат
Инфоурок Экология СтатьиЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ СОСНЯКОВ МШИСТЫХ (ГРОДНЕНСКАЯ ПУЩА)

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ СОСНЯКОВ МШИСТЫХ (ГРОДНЕНСКАЯ ПУЩА)

библиотека
материалов

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ СОСНЯКОВ МШИСТЫХ (ГРОДНЕНСКАЯ ПУЩА)

 

 

Леса в Беларуси являются преобладающим типом растительности. По состоянию на 01.01.2016 г. площадь лесного фонда составляет 9,55 млн. га, из них лесные земли – 8,69 млн. га, площадь покрытых лесном земель – 8,24 млн. га, лесистость составляет 39,7%. Сосновые леса Беларуси составляют 4142,8 тыс. га (50,2%) от всей лесопокрытой площади [1], их ценотическое разнообразие отражают 13 типов леса и более 100 ассоциаций, которые относятся к наиболее подверженными антропогенной трансформации в силу их широкого распространения и экологической пластичности [2]. Основная часть растительности заказника представлена сосновыми лесами (89,1%), среди которых преобладающим типом леса является сосняк мшистый (Pinetum pleuroziosum). Для сравнения, доля сосновых лесов в Беларуси составляет 50,2% лесопокрытой площади, из которых сосняки мшистые занимают 42,8% площади формации. Сосняки мшистые приурочены к ровным, слегка волнистым, хорошо дренированными участкам рельефа. Амплитуда эдафических условий произрастания сосновых лесов весьма широка – от крайне сухих песчаных почв до верховых болот. Наиболее широко распространены сосновые леса по суходолу (86,5%) [3]. Сосняки мшистые принимают значительное участие в сложении охраняемого в Западной Европе и типичного для Беларуси биотопа – Западной тайги [4]: № 9010 по Habitat Directive и п. 6.1 по ТКП 17.12–06–2014 [5]. Охрана биотопов в Беларуси осуществляется через систему охраняемых природных территорий (ООПТ) республиканского и местного значения [5].

Одной из ключевых ООПТ Республики Беларусь является республиканский ландшафтный заказник «Гродненская Пуща» [6] (площадь 20,5 тыс. га), который располагается в Гродненском районе в приграничье с Польшей и Литвой. В структуру растительности заказника входят 23 растительных сообщества, охраняемых в Европе (по EEC Habitat Directive [4]). Сосновые леса в пределах заказника представлены 12 типами леса и относятся к I лесохозяйственной группе. В сосняках доминируют средневозрастные и приспевающие насаждения, занимая более 60 % лесов формации [7].

Цель работы – выявить основные экологические факторы, определяющие возрастную изменчивость сосняка мшистого (Pinetum pleuroziosum) в условиях заказника «Гродненская Пуща» (Гродненский район, Гродненской области Беларуси; UTM: 34UFE3).

Исследования проводили в июне–июле 2017 года на территории ландшафтного заказника республиканского значения «Гродненская Пуща» (Августовское лесничество Гродненского лесхоза). Изучение лесной растительности проводили методом пробных площадей (400 м2) [8], которые были заложены в 6 сообществах сосняка мшистого с возрастом древостоя 3, 16, 45, 65, 75 и 110 лет. В ходе исследований проведен полный учет видового состава фитоценозов (включая эпигейные мхи и лишайники), сделаны сборы растений, их определение [9, 10, 11] и гербаризация [12]. Гербарные сборы хранятся в GRSU и LE. Унификацию обилия древостоя, подроста и подлеска с живым напочвенным покровом проводили по шкале О. Друде с использованием таблицы обилия Ю.Н. Нешатаева [13]. Ординацию сообществ в системе экологических координат проводили по методу главных компонент на основе встречаемости видов растений в программе PAST 3.20 [14]. Для интерпретации факторов мы использование данные по биоэкологии видов растений [15], а также значения экологических режимов изученных биотопов на основе фитоиндикации (H. Ellenberg), сквозистости крон и кислотности почвы (pH-метр).

 

В результате проведенного факторного анализа по матрице встречаемости всех видов растений изученных фитоценозов сосняка мшистого выделено 5 компонент, 3 из которых нами экологически интерпретированы и составляют 87,16% от общей дисперсии (таблица).

Таблица – Главные компоненты матрицы встречаемости видов растений разновозрастных сосняков мшистых

Главная компонента    Собственное значение              Дисперсия, %

1             10817,8                47,896

2             5239,73                23,199

3             3629,35                16,069

 

Анализ факторных нагрузок первой компоненты на биотопы показал, что отрицательное значение нагрузок характерно сообществам на начальной стадии формирования (3 и 16 лет), а положительные значения нагрузок – средневозрастному, приспевающим и перестойным древостоям. Максимальное отрицательно значение нагрузки характерно рудеральным видам

– Oenothera biennis (-0,34) и Conyza сanadensis (-0,22), которые относятся к сорной ценотической группе (рисунок 1) [16]. Группа сорных растений представлена только в молодняке (3 года) и составляет 37% от общего видового объема, а в средневозрастном и приспевающих древостоях представлена в каждом случае одним видом [16]. Максимальное положительно значение нагрузок характерно типичным лесным видам, доля который в молодом (16 лет), средневозрастном, приспевающих и перестойном сообществах в пределах от 75% до 87,5% [16]. Поэтому первая главная компонента нами определена как фактор возрастного изменения типа леса (возраст древостоя).

 

Рисунок – Положение разновозрастных сосняков мшистых в системе экологических координат (по первой и второй главных компоненте).

Примечание: 1). 3, 16, 45, 65, 75, 110 – возраст древостоя, лет, 2). Оси нормированы по удельным значениям факторных нагрузок (eigenvalue scale). Линии, соединяющие фитоценозы – минимальное остовное древо взвешенного графа (minimum spanning tree).

 

Результат анализа факторных нагрузок второй компоненты на биотопы показывает, что положительная факторная нагрузка характерна молодняку (3 года), приспевающему (75 лет) и перестойному сообществу, при этом молодняк (3 года) и перестойный фитоценозы наиболее схожи по освещенности 7,04 и 6,22 балла и сквозистости – 100% и 70% соответственно. Остальным сообществам характерна отрицательная факторная нагрузка с освещенностью 5,59–5,99 баллов и сквозистостью 45–65%. Максимальная положительная нагрузка на виды в пределах 0,18–0,53 характерна гелиофитам: в живом напочвенном покрове – Avenella flexuosa, в подросте и подлеске – Frangula alnus, Juniperus communis, Sorbus aucuparia. Максимальная отрицательная факторная нагрузка – подрост Picea abies (-0,36). Наибольшая доля гелиофитов характерно молодому (3 года) и перестойному сообществам [16]. Поэтому мы считаем, что второй главной компонентой является режим освещенности.

 

Рассматривая факторные нагрузки третьей компоненты на биотопы, нами отмечено, что положительная факторная нагрузка характерна молодому сообществу в возрасте 3 лет и приспевающем (65 лет), которым характерны 2,72 и 3,74 балла по трофности почвы. Отрицательная факторная нагрузка характерна остальным сообществам с трофостью в пределах от 1,04 до 1,33 баллов. Выявлено, что наибольшее количество мезотрофов и эвтрофов в молодняке (3 года) и перестойном (65 лет) сообществах, в остальных преобладают олиготрофные группировки. Максимальная положительная факторная нагрузка от 0,22 до 0,33 характерна видам: живой напочвенный покров – Convallaria majalis, Oenothera biennis (мезотрофы); подрост – Picea abies (эвтроф). Максимальная отрицательная нагрузка: Avenella flexuosa (-0,22) и Calluna vulgaris (-0,26) – олиготрофы. Следовательно, третьей главной компонентой, скорее всего, является трофность почвы.

Оценка минимального остовного древа в связанном взвешенном неориентированном графе между фитоценозами подтвердила преемственность: этапов формирования сосняка мшистого и изменения встречаемости видов растений по мере роста древостоя (рисунок).

Таким образом, нами определены три основных экологических фактора отвечающих за формирование сосняка мшистого: возраст древостоя, режим освещенности и трофность почвы.

 

Список использованных источников

 

1.            Государственный лесной кадастр Республики Беларусь (по состоянию на 01.01.2016 г.) / РУП «Белгослес».

– Минск, 2016. – 90 с.

2.            Цвирко, Р.В. Типологическая классификация антропогенно-производных сосновых лесов Беларуси / Р.В. Цвирко, В.Ф. Побирушко, А.В. Пучило, С.Г. Русецкий // Ботаника: исследования / ИЭБ НАН Беларуси. – Минск, 2016. – Вып. 45. – С. 160–170.

3.            Ловчий, Н.Ф. Экологический анализ структуры и продуктивности сосновых лесов Беларуси / Н. Ф. Ловчий.

– Минск: Беларуская навука, 1999. – 264 с.

4.            Пугачевский, А.В. Редкие биотопы Беларуси / А.В. Пугачевский [и др.]. – Минск: Альтиора – Живые краски, 2013. – 236 с.

5.            Технический кодекс установившейся практики. Правила выделения и охраны типичных редких биотопов, типичных и редких природных ландшафтов. ТКП 17.12–06–2014. – Минск. – 2014. – 100 с.

6.            Лобанок, П.И. Заповедные территории / Лобанок П.И. – Минск: Бел. энцыкл. iмя П. Броўкi, 2008. – 416 с.

7.            От Марыхи до Котры. Охраняемые природные территории Белорусско-Литовского пограничья. Научн.- попул. издание / Отв. за выпуск Л. Янкаускене, О. Созинов, Э. Дробялис. – Гродно, 2014. – 70 с.

8.            Ипатов В. С., Мирин Д. М. Описание фитоценоза: Методические рекомендации. СПб, 2008. – 71 с.

9.            Определитель высших растений Беларуси / Под ред. В.И. Парфенова. – Мн.: Дизайн ПРО, 1999. – 472 с.

10.          Рыковский, Г.Ф. Флора Беларуси. Мохообразные / Г.Ф. Рыковский, О.М. Масловский; Под ред. В.И. Парфенова. – Мн.: Тэхналогiя, 2004. – 437 с.

11.          Яцына, А.П. Практикум по лишайникам / А.П. Яцына, Л.М. Мержвинский. Витебск: ВГУ, 2012. – 212 с.

12.          Скворцов, А.К. Гербарий / А.К. Скворцов. – М.: Наука, 1997. – 185с.

13.          Нешатаев Ю.Н. О некоторых задачах и методах классификации растительности // Растительность России. 2001. №1. – С. 57–61.

14.          Hammer, Ø. PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis / Ø. Hammer, D.A.T. Harper, P.D. Rayan // Palaeontologia Electronica 4(1), 2001. – 9 pp.

15.          Уланова, Н.Г. Эколого-ценотический анализ растительных сообществ: Учебное пособие / Н.Г. Уланова, П.Ю. Жмылев. – М.: МАКС Пресс, 2014. – 80с.

16.          Садковская, А.И. Изменчивость спектра ценотических групп и экоморф пространственно-временного ряда сосняка мшистого (Гродненская пуща) / А.И. Садковская // От идеи – к инновации: материалы XXV Юбилейной междунар. студ. науч.-практ. конф. Мозырь, 26 апр. 2018 г. В 3 ч. Ч. 1 / УО МГПУ им.И.П.Шамякина; редкол.: В.Н. Навныко (отв.ред.) [и др.]. – Мозырь, 2018. – 220 с.

 

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
Курс профессиональной переподготовки «Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Обеспечение экологической безопасности руководителей и специалистов общехозяйственных систем управления»
Курс профессиональной переподготовки «Естествознание: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Экологический аудит»
Курс повышения квалификации «Нормирование качества окружающей среды»
Курс повышения квалификации «Экологическое образование детей дошкольного возраста: развитие кругозора и опытно-исследовательская деятельность в рамках реализации ФГОС ДО»
Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций экологического мышления в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Экологическая безопасность в строительстве»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»
Курс профессиональной переподготовки «Выполнение микробиологических работ»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.