Вікова структура підросту Carpinus betulus L. у культурфітоценозах національного дендрологічного парку "Софіївка" НАН України

Размещено на http://allbest.ru

Національний дендрологічний парк «Софіївка» НАН України

Вікова структура підросту Carpinus betulus L. у культурфітоценозах національного дендрологічного парку «Софіївка» НАН України

О.Л. Порохнява, В. М. Грабовий, Г. І. Музика, Ю. О. Рум'янков

Умань, Черкаська область

Анотація

Здійснено аналіз природного поновлення аборигенних рослин у культурфітоценозах Національного дендрологічного парку «Софіївка» НАНУ. У результаті обстеження дендрологічної структури виявлено життєздатний підріст головних структуроутворюючих видів під наметом деревостану. З'ясовано перспективність заміни сенільних рослин Carpinus betulus L. молодим поколінням. Підріст C. betulus складає 4,5 % від загальної кількості життєздатного підросту на пробних площах, що значно менше порівняно з A. platanoides - 64,5 % та A. campestre - 20,7 %. Відмічено наявність достатньої кількості життєздатного віргінільного та молодого генеративного підросту C. betulus, що в майбутньому здатний сформувати деревостан. Вчасне видалення природного поновлення агресивних аборигенних та інтродукованих видів сприятиме створенню комфортних умов для росту і розвитку молодого покоління C. betulus.

Ключові слова: Carpinus betulus L., аборигенний вид, деревостан, підріст, онтогенетичний стан.

Вступ

Культурфітоценоз не стабільна структура, яка потребує регулярного моніторингу та догляду. Розпад насаджень відбувається під впливом несприятливих умов середовища та у зв'язку з досягненням біологічної межі онтогенетичного розвитку. Питання збереження композиційного задуму в історичних парках під час реконструкції насаджень є головним завданням дендрологів.

Використання аборигенних видів для створення та реконструкції садово-паркових об'єктів є перспективним з ряду причин: високий ступінь адаптації рослин до умов навколишнього середовища, дешевизна та доступність садивного матеріалу, а також, завдяки імітації природного фітосередовища, комфортний психоемоційний вплив на рекреантів.

Важливим джерелом матеріалу для реконструкційних робіт виступає молоде покоління поширених у деревостані рослин.

Позитивне значення для природнього поновлення має життєздатний підріст у віргінільному стані [10, 15]. На успішність росту і розвитку підросту впливає піднаметова освітленість, товщина гумусового горизонту, термо- та омброклімат, вологість, кислотність та засоленість ґрунту, а також наявний вміст азоту та карбонатів [1, 10, 11, 12].

Рослини виду Carpinus betulus L. входять у переважну більшість листяних насаджень Національного дендрологічного парку «Софіївка» НАНУ, беруть участь у формуванні деревостанів разом із Quercus robur L., Acer platanoides L., Acer campestre L. та Fraxinus excelsior L. У зв'язку з природним відпадом рослин C. betulus та активним зниженням їх життєздатності, що було виявлено нами за останні 10 років, питання перспективи самовідновлення виду на території парку є актуальним.

Об'єктом наукового дослідження був підріст С. ЬеШЇш в умовах НДП «Софіївка» НАН України. Предмет дослідження - вікова структура підросту С. ЬеШЇш.

Мета роботи полягала в з'ясуванні вікової структури підросту С. betulus в умовах культурфітоценозів НДП «Софіївка» НАН України. Для вирішення цього питання було визначено кількісний та віковий склад підросту С. betulus та інших аборигенних рослин. На основі отриманих результатів було спрогнозовано перспективність заміни сенільних рослин С. betulus молодими, а також запропоновано практичні рекомендації з догляду за підростом С. betulus в умовах НДП «Софіївка» НАН України.

Матеріал і методи досліджень

Для обчислення підросту закладали пробні площі у вигляді кола діаметром 50 м. Опис дендрологічної структури виконували на однорідних (гомогенних) ділянках рослинності, які були відібрані у ході рекогносцирувальної екскурсії [5].

Обрані ділянки типові за інтенсивністю догляду, подібні за рельєфом, мікрокліматичними та ґрунтовими умовами. Під час обстеження визначали: склад деревостану, кількість підросту, вид, онтогенетичний стан [7, 9, 13]. Видові назви встановлювали у відповідності з визначниками номенклатурних назв рослин [4, 14, 15]. сенільний рослина фітоценоз деревостан підрост

Результати досліджень та їх обговорення

Аналіз вікової структури - обов'язковий етап фітоценотичних досліджень садово-паркових культурфітоценозів. Цей показник характеризує життєвість окремих рослин та стійкість угрупування в цілому. Популяція представлена великою кількістю генеративних та прегенеративних особин, згідно класифікації Т.А. Работнова (1983), є нормальною, тобто вид перспективний у фітоценозі, володіє здатністю до самовідновлення та активного поширення [9]. Якщо вид в угрупуванні представлений старими генеративними та сенільними рослинами, це вказує на деградацію та деструкцію популяції виду. Такі популяції називаються регресивними, а штучні угрупування за їх участю потребують реконструкції та оптимізації.

Сприятливими умовами для природного поновлення деревних рослин є наявність життєздатного насіння, стабільна вологість ґрунту, відсутність різких коливань температур, низьке задерніння ґрунту світлолюбними трав'янистими рослинами, велика кількість мікоризоутворювачів в поверхневому шарі ґрунту. Негативну дію чинять низький рівень піднаметового освітлення, агресивний алелопатичний вплив, висока конкуренція з материнськими рослинами, щільна вологонепроникна підстилка [2]. Для створення нових та реконструкції існуючих історичних насаджень доцільно використовувати довговічні та стійкі до несприятливих погодно-кліматичних умов аборигенні рослини. Функціонування таких садово-паркових об'єктів характеризується високою економічною ефективністю та спрощеним подальшим доглядом [6].

Основою дендрологічної складової НДП «Софіївка» є покритонасінні аборигенні рослини, зокрема С. betulus, який займає одне з головних місць. Для відображення основних тенденцій природного поновлення С. betulus, було закладено пробні площі в кварталах, де зосереджена найбільша кількість аборигенних рослин (рис. 1, табл. 1).

Рис. 1. Розміщення пробних площ на території НДП «Софіївка» НАН України (Б-1- Б-5 - пробні площі).

Деревостан на закладених пробних площах сформований аборигенними видами, за виключенням ділянки D-4, на якій ростуть сенільні екземпляри Pirns nigra subsp. pallasiana (Lamb.) Holmboe. Під наметом відмічено життєздатний самосів U. laevis, U. glabra, C. betulus, А.platanoides, A. campestre, A. tataricum, T. cordata та F. excelsior у різних онтогенетичних станах - від проростків до молодих генеративних рослин (рис. 2, табл. 2).

Таблиця 1 Дендрологічна структура пробних площ

Рис. 2. Видовий склад підросту на пробних площах.

Частка участі у підрості U. laevis, U. glabra, A. tataricum та T. cordata незначна та становить менше 3 % для кожного виду.

Таблиця 2 Розподіл підросту за онтогенетичним станом

Найбільшу кількість проростків виявлено у A. platanoides - 28,3 %, а найменшу - у A. tataricum - 0,2 %. Проростки, ювенільні та іматурні рослини були відмічені у всіх досліджуваних видах, однак у U. glabra та A. tataricum не знайдено віргінільних та молодих генеративних рослин. Середня перспективність у F. excelsior (v - 1,1 %; g₁ - < 0,1 %) та C. betulus (v - 0,5 %; g₁ - 0,1 %). Найменшу частку віргінільного та молодого генеративного підросту мали T. cordata (v - 0,2 %; g₁ - < 0,1 %) та U. laevis (v - < 0,1 %; g₁ - < 0,1 %). Питання збереження дендрологічної структури в історичних парках потребує виконання ряду агротехнічних заходів, спрямованих на забезпечення декоративності та довговічності рослинних угрупувань. Культурфітоценози з участю C. betulus є основою історичної частини НДП «Софіївка», ці насадження є одними з небагатьох самовідновлюваних у парку, адже аборигенні види мають вищий адаптаційний потенціал та здатні до успішного поновлення. Контроль за співвідношенням видового та кількісного складу підросту, вчасні раціональні санітарні та ландшафтні рубки створюватимуть оптимальні умови для росту і розвитку підросту C. betulus.

Висновки

В умовах НДП «Софіївка» НАН України для аборигенних видів характерне успішне природне поновлення. Виявлено життєздатний підріст U. laevis, U. glabra, C. betulus, A. platanoides, campestre, A. tataricum, T. cordata та F. excelsior. C. betulus - важливий структуроутворюючий вид, успішність природного поновлення якого має безпосередній вплив на стабільність рослинних угрупувань парку.

Загальна кількість підросту C. betulus складає 4,5 %, що значно менше, порівняно з A. platanoides (64,5 %) та A. campestre (20,7 %).

Перспективність природного поновлення рослин виду C. betulus за кількісною та віковою характеристикою подібна до F. excelsior.

Кількість віргінільних рослин становить 0,5 %, а молодих генеративних - 0,1 %, порівняно з A. platanoides та A. campestre отримані показники у понад 10 разів менші для віргінільних та у 2 рази - для молодих генеративних рослин, що вказує на слабку конкурентоздатність підросту C. betulus.

Регулярне видалення надлишкової кількості більш агресивніших рослин A. platanoides, A. campestre та F. excelsior є основним заходом зі створення оптимальних умов для росту і розвитку природного поновлення C. betulus.

Бібліографія

1. Алексеев В. А. Световой режим леса. Ленинград : Наука, 1975. 228 с.

2. Атрохин В. Г., Кузнецов Г. В. Лесоводство. Москва : Агропромиздат, 1989. 231 с.

3. Заячук В. Я. Дендрологія. Голонасінні : навч. посіб. Львів : ТзОВ «Фірма «Камула», 2005. 176 с.

4. Заячук В. Я. Дендрологія. Покритонасінні : навч. посіб. Львів : ТзОВ «Фірма «Камула», 2004. 408 с.

5. Кузьмішина І. І., Коцун Л. О., Коцун Б. Б., Фіщук О. С. Фітоценологія : методичні рекомендації до лабораторних занять для студентів спеціальностей 091 «Біологія», 014 «Середня освіта (Біологія)» біологічного факультету : 2-ге видання, доповнено і перероблено. Луцьк : Вежа-Друк, 2019. 83 с.

6. Масальський В. П., Кузнєцов С. І. Аборигенна дендрофлора покритонасінних - основа паркобудування в Лісостепу України. Науковий вісник НЛТУ України. 2018. Т. 28, № 8. С. 14-18. DOI: https://doi.org/10.15421/40280802.

7. Определитель высших растений Украины / за ред. Д. Н. Доброчаева, М. И. Котов, Ю. Н. Прокудин и др. 2 изд. стереот. Киев : Фитосоциоцентр, 1999. 548 с.

8. Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах. Труды БИН АН СССР. Москва-Ленинград : Издательство АН СССР, 1950. Вып. 6. Сер. 3. Геоботаника. С. 7204.

9. Работнов Т. А. Фитоценология : 2- е изд. Москва : Издательство Московского университета, 1983. 296 с.

10. Рыжков О. В. Состояние и развитие дубрав Центральной лесостепи. Тула : ЦЧГЗ, 2001. 182 с.

11. Скляр В. Г. Екологічні зв'язки дрібного підросту деяких широколистяних порід. Український ботанічний журнал. 2002. Том 59, № 5. С. 589-597.

12. Турчин Т. Я. Естественные степные дубравы Донского бассейна и их восстановление. Москва : ВНИИЛМ, 2004. 312 с.

13. Уранов А. А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов. Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-34.

14. Ценопопуляции растений : основные понятия и структура / ред. О. В. Смирновой. Москва : Наука, 1976. 214 с.

15. Coates K. D. Tree recrrntment іп gaps of various sAe, clearcuts and undAturbed mxed forest of rnterior British Columbm, Canada. Forest Ecology and Management. 2002. № 155. P. 387-398.

References

1. Alekseev V. A. Svetovoy rezhm lesa. Lenrngrad : Nauka, 1975. 228 s. [іп Russmn]

2. Atrokhrn V. G., Kuznetsov G. V. Lesovodstvo. Moskva : Agropromizdat, 1989. 231 s. [іп Russmn]

3. Zamchuk V. Ya. Dendrolohua. Holonasrnrn: navch. posft. LvA : TzOV «Firma «Kamula», 2005. 176 s. [іп Ukrammn]

4. Zamchuk V. Ya. Dendrolohua. Pokrytonasrnrn: navch. posA. LvA : TzOV «Firma «Kamula», 2004. 408 s. [іп Ukrammn]

5. KuzmAhyna I. I., Kotsun L. O., Kotsun B. B., FAhchuk O. S. Fhotsenolohua : metodychrn rekomendatsti do laboratornykh zanmt dlm studentiv spetsialnosteі 091 «ВюАЫт», 014 «Serednm osvha (ВюАЫт)» bmlohAhnoho fakultetu : 2-he vydannm, dopovneno і pererobleno. Lutsk : Vezha-Druk, 2019. 83 s. [іп Ukrammn]

6. Masalskyі V. P., Kuzrnetsov S. I. Aboryhenna dendroflora pokrytonasrnnykh - osnova parkobuduvannm v LAostepu Ukramy. Naukovyy visnyk NLTU Ukrainy. 2018. T. 28, No 8. S. 14-18. DOI: https://doLorg/10.15421/40280802. [іп Ukrammn]

7. Opredetitel vyssAkh rasterny Ukramy / za red. D. N. Dobrochaeva, M. I. Kotov, Iu. N. Prokudm і dr. 2 Ad. stereot. Krnv : Fitosotsiotsentr, 1999. 548 s. [іп Russmn]

8. Rabotnov T. A. ZhAnennyy tsAl mnogoletrnkh travmrnstykh rasterny v lugovykh tsenozakh. Trudy BIN AN SSSR. Moskva-Lenrngrad : Izdatelstvo AN SSSR, 1950. Vyp. 6. Ser. 3. GeobotanAa. S. 7-204. [іп Russmn]

9. Rabotnov T. A. Fitotsenologiia : 2- e Ad. Moskva : Izdatelstvo Moskovskogo unAerateta, 1983. 296 s. [іп Russmn]

10. Ryzhkov O. V. Sostoianie i razvitie dubrav Tsentral'noy lesostepi. Tula : TsChGZ, 2001. 182 s. [in Russian]

11. Skliar V. H. Ekolohichni zviazky dribnoho pidrostu deiakykh shyrokolystianykh porid. Ukrains'kyy botanichnyi zhurnal. 2002. Tom 59, No 5. S. 589-597. [in Ukrainian]

12. Turchin T. Ia. Estestvennye stepnye dubravy Donskogo basseyna i ikh vosstanovlenie. Moskva : VNIILM, 2004. 312 s. [in Russian]

13. Uranov A. A. Vozrastnoy spektr fitotsenopopuliatsiy kak funktsiia vremeni i energeticheskikh volnovykh protsessov. Biologicheskie nauki. 1975. No 2. S. 7-34. [in Russian]

14. Tsenopopuliatsii rasteniy : osnovnye poniatiia i struktura / red. O. V. Smirnovoy. Moskva : Nauka, 1976. 214 s. [in Russian]

15. Coates K. D. Tree recruitment in gaps of various size, clearcuts and undisturbed mixed forest of interior British Columbia, Canada. Forest Ecology and Management. 2002. № 155. P. 387-398.

Abstract

Age structure of the young growth of Carpinus betulus L. in the artificial phytocenoses of national dendrological park «Sofiyivka» of NAS of Ukraine

O.L. Porokhniava, V. M. Hrabovyi, H. I. Muzyka, Y. O. Rumiankov National Dendrological Park «Sofiyivka» of NAS of Ukraine

The issue of preserving the dendrological structure in historical parks requires the implementation of a number of agronomic measures aimed at ensuring the decorative and durability of plant communities. The plants of Carpinus betulus L. are included in the vast majority of deciduous plantations of the National Dendrological Park «Sofiyivka» of NASU, form the stands with the participation of Quercus robur L., Acer platanoides L., Acer campestre L. and Fraxinus excelsior L. The question of self-recovery of C. betulus plants in the park is relevant in connection with natural waste and active reduction of its viability identified over the past 10 years.

The analysis of the success of natural regeneration of aboriginal plants in the cultural phytocenoses of the National Dendrological Park «Sofiyivka» of NASU has been conducted. As a result of the survey of the dendrological structure, viability of the young growth of the main structure-forming species under the stand was revealed. The prospects of replacing senile plants of C. betulus with the younger generation have been outlined.

The young growth of C. betulus is 4.5% of the total number of viable undergrowth in the test plots, which is significantly less compared to A. platanoides - 64.5 % and A. campestre - 20. 7%. There is a sufficient number of viable virginile and young generative plants of C. betulus, which in future is able to form a stand. Prospects for natural regeneration of plants of the C. betulus species are average, similar in quantitative and age characteristics to plants of the Fraxinus excelsior L.

The number of virginile plants is 0.5 %, and young generative - 0.1 %, compared with A. platanoides and A. campestre, the results are more than 10 times lower for virginile and 2 times - for young generative plants, which indicates a weak competitiveness of the young growth of C. betulus. Artificial phytocenoses with the participation of C. betulus are one of a few self-regenerating species in the park, as aboriginal species have a higher adaptive potential and are capable of successful renewal. Control over the ratio of species and quantitative composition of undergrowth, timely rational sanitary and landscape felling will create optimal conditions for growth and development of the young growth of C. betulus. Regular removal of aggressive plants of A. platanoides, A. campestre and F. excelsior will help preserve the existing structure of the stand in the historic part of the NDP «Sofiyivka».

Keywords: Carpinus betulus L., aboriginal species, stand, the young growth, ontogenetic state.

Размещено на Allbest.ru