Сравнительная характеристика лесного фитоценоза после пирогенного воздействия за 2012-2014 гг

Объектами исследования является растительный покров формаций Pinus и Betula до и после (2012, 2014 гг.) лесного пожара, распространенный на территории биоцентра Воронежского госуниверситета (Усманский бор) и в Задонском районе Липецкой области, вблизи населенного пункта Кашары. В качестве фоновых участков изучались формаций Pinus и Betula с идентичным растительным покровом, расположенных на удалении 1 км от сгоревших участков. Под фоновыми участками мы подразумеваем растительный покров идентичный по строению исследуемому, но не подвергавшийся влиянию лесного пожара.

Методика эксперимента включала полевые обследования формаций Pinus и Betula естественного происхождения. Было заложено 8 пробных площадей, размером 10 м × 10 м на которых методом прокладки маршрутных ходов через 2 м выявлялась флора. Ярусная структура, название растительных сообществ установлена по доминантному признаку [17, 18]. Учет обилия проведен по О. Друде (1913).

Полученные данные нами были оформлены в таблицы - 1,2,3,4.

В 2014 году анализ растительного покрова показал (табл. 1), что формация Pinus Усманского бора имеет трех ярусную структуру строения.

Первый ярус состоит из сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) высотой до 50 м, ПП до 60 %; второй ярус образует травостой при доминировании вейника наземного (Calamagrostis epigeios), высотой выше 1 м с ПП – 30 %.

Подлесок состоит из бересклета бородавчатого (Euonumus verrucosa), березы повислой (Betula pendula), рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia), клена татарского (Acer tataricum), клена остролистного (Acer platanoides), крушины слабительной (Rhamnus catartica), высотою до 4 м не образует яруса, т.к. трудно выделить доминанта из этих древесных пород. ОПП равно 100 %.

Рассмотрение пирогенного участка в 2014 году показало, что в нем отсутствует ярусная структура из древесных пород. Из вегетирующих деревьев сохранились сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), в количестве 21 дерево. Формация одноярусная с доминированием мелколепестниково-щавельково-вейниковым сообществом, с ПП вейника наземного (Calamagrostis epigeios) до 30 %. Среди большого разнообразия видового состава травянистых растений в хорошем фитоценотическом состоянии находятся псаммофиты: прострел раскрытый (Pulsatilla patens), вейник наземный (Calomagrostis epigeios), и другие.

В 2014 году появившихся растений насчитывается 18 видов, из них клен ясенелистный (Acer negundo), клен остролистный (Acer platanoides), крушина слабительная (Rhamnus cathartica), ива козья (Salix caprea), мелколепесник однолетний (Erigeron annuus), мелколепесник канадский (Erigeron Canadensis), ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea), купена аптечная (Polygonatum odoratum), колокольчик круглолистный (Campanula rotundifolia), смолка клейкая (Steris viscaria), очиток пурпурный (Sedum telephium), камышевидник обыкновенный (Scirpoides holoschoenus), полевица Сырейщикова (Agrostis syreischikowii), щавель воробьиный (Rumex acetosella), вербейник обыкновенный (Lysimachia vulgaris), прострел раскрытый (Pulsatilla patens), марьянник дубравный (Melampyrum nemorosum). Исчезнувших 2 вида. Присутствует в настоящее время 35 видов.

При сравнении видового состава формации Pinus с первичным ее описание в 2012 году произошли большие изменения. Почти исчез мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), в массе отмечается вид Красной книги Воронежской области – любка двулистная (Pulsatilla patens).

Заметные изменения формации Pinus пирогенного участка характеризуются увеличением видовой насыщенности, появилось новых 17 видов растений – береза повислая (Betula pendula), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa), дуб черешчатый (Quercus robur), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), кульбаба осенняя (Leontodon autumnalis), купена аптечная (Polygonatum odoratum), ракитник русский (Cytisus ruthenicus), чистец прямой (Stachys recta), вейник наземный (Calamagrostis epigeios), рострария гребенчатая (Festuca cristata), мятлик однолетний (Poa annua), мятлик узколистный (Poa angustifolia), вероника седая (Veronica incana), коровяк черный (Verbascum nigrum), жабрица порезниковая (Libanotis montana), горичник горный (Oreoselinum nigrum).

Таблица 1

Видовой состав растений фоновых и пирогенных участков Усманского бора

(за 2012 и 2014 гг.)

Формация Betula Усманского бора (табл. 2) имеет выраженную трех ярусную структуру.

Первый ярус состоит из березы повислой (Betula pendula), дуба черешчатого (Quercus robur) – 25 %, ОПП – 90 %; второй ярус образуется из ивы козьей (Salix caprea), клена татарского (Acer tataricum), акации желтой (Caragana aborescens) до 4 м, ПП – 30%; третий ярус – разнотравье, ПП – 5-7 %.

По берегу озера Чистое встречается черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus), малиния голубая (Molinia cаerulea). На более сухих местах в большом количестве отмечаются осока пальчатая (Carex digitata), очиток большой (Sedum telephium), а в прибрежной части озера растет комышевидник обыкновенный (Scirpoides holoschoenus). На болоте имеется сфагнум болотный (Sphagnum palustre), сабельник болотный (Comarum palustre), кочки из осоки омской (Carex Omskiana).

Пирогенный участок формации Betula расположен в окрестности базы отдыха Веневитиново. Подрост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) до 1 м. На осветленных местах много липы мелколистной (Tilia cordata), земляники лесной (Fragaria vesca) – 25 %, мятлика лугового (Poa pratensis) – 8 %.

Первый ярус состоит из березы повислой (Betula pendula) до 30 м, до 45-50 см диаметр ствола; второй ярус из клена татарского (Acer tataricum) до 2-2,5 м, березы повислой (Betula pendula) – подрост; третий ярус – разнотравье.

В Формации Betula Усманского бора в 2012 году наблюдалось изменение структуры растительного покрова. На исследуемом участке было выявлено 14 видов сосудистых растений на изучаемых пирогенных экотопах (табл. 2). Заметно было уменьшение не только видового разнообразия флоры, но и ее лесных элементов.

Современное видовое разнообразие фонового участка составляет 31 вид, из них появилось новых 22 вида – сивец луговой (Succisa pratensis), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus),дуб черешчатый ( Quercus robur), малина обыкновенная (Rubus idaeus), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), горичник горный (Oreoselinum nigrum), ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum), ястребинка волосистая (Hieracium Pilosella), купена аптечная (Polygonatum odoratum), смолка клейкая (Steris viscaria), смолевка белая (Melandrium album), звездчатка дубравная (Stellaria nemoralis), осока омская (Carex omskiana), осока пальчатая (Carex digitata), камышевидник обыкновенный (Scirpoides holoschoenus), камыш лесной (Scirpus sylvaticus), полевица тонкая (Agrostis tenuis), сабельник болотный (Comarum palustre), молиния голубая (Molinia caerulea), марьянник дубравный (Melampyrum nemorosum), вероника седая (Veronica incana), сфагнум болотный ( Sphagnum palustre), исчезло – 4 вида.

На пирогенном участке растительный покров насчитывает 44 вида. Появилось 30 видов – клен полевой (Acer campestre), сивец луговой (Succisa pratensis), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa), черника обыкновенная ( Vaccinium myrtillus), акация желтая ( Caragana arborescens), дуб черешчатый (Quercus robur), малина обыкновенная (Rubus idaeus), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), осина (Populus tremula), горичник горный (Oreoselinum nigrum), мелколепестник канадский (Erigeron canadensis), колокольчик круглолистный (Campanula rotundifolia), смолевка поникшая (Silene nutans), осока гвоздичная (Carex caryophyllea), осока омская (Carex omskiana), дрок красильный (Genista tinctoria), ракитник русский (Cytisus ruthenicus), тонконог сизый (Koeleria glauca), буквица лекарственная (Betonica officinalis), душица обыкновенная (Origanum vulgare), ландыш майский (Convallaria majalis), иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium), чистотел большой (Chelidonium majus), полевица тонкая (Agrostis tenuis), вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea), овсяница высокая (Festuca altissima), овсяница Беккера (Festuca Beckeri), вербейник обыкновенный (Lysimachia vulgaris), прострел раскрытый (Pulsatilla patens) подмаренник настоящий (Galium verum), исчез 1 вид – горичник горный (Oreoselinum nigrum).

Таблица 2

Видовой состав растений фоновых и пирогенных участков Усманского бора

(за 2012 и 2014 гг.)

В настоящее время в формации Pinus, Задонского района, Липецкой области(табл. 3) хорошо выражена ярусная структура сообщества.

Первый ярус состоит из сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) высотой до 30 м, диаметр ствола отдельных деревьев 30-40 см, ПП до 50 %; второй ярус образует подрост рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia) до 2 м высотой с ПП до 6 %; третий ярус из ежевики сизой (Rubus caesius) 1-1,5 м высотой с ПП до 80 %; четвертый ярус составляет разнотравье с ПП до 25 %.

Пирогенная формация Pinus изменила внешний облик за счет развивающего подроста рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia). Формация имеет трех ярусное строение: первый ярус из рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia), высотой до 2 м ПП до 60 %; второй ярус состоит из ежевики сизой (Rubus caesiuis) до 1,2 м высотой, ПП до 80 %; третий ярус составляет разнотравье до 20 % ПП, высота до 0,5 м. ОПП равно 100 %.

Первичным описание в 2012 году установлено наличие в формации Pinus 52 видов (табл. 3). Анализ флористического состава 2014 года выявил появление 35 новых видов, среди которых клен остролистный (Acer platanoides), клен татарский (Acer tataricum), жимолость настоящая (Lonicera xylosteum), люцерна серповидная (Medicago falcate), тысячелистник благородный (Achillea nobilis), ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea), волдырник ягодный (Cucubalus baccifer), звездчатка злачная (Stellaria graminea), горошек двулетний (Vicia biennis) и др.

Анализ исчезнувших видов объясняется повышенным затенением, которое создает подрост рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia) и бурное развитие малины обыкновенной (Rubus idaeus). Исчезнувшие опушечно-степные элементы флоры затенения не выносят. Появившиеся древесные, сорные, опушечно-лесные растения присутствуют в единичном и малом количестве. Мелколепестник канадский (Erigeron canadensis) присутствует в небольшом числе особей, как в фоновом, так и в пирогенном участке формации Pinus.

Исчезли 15 видов – вязель разноцветный (Coronilla varia), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthоidеs), эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria), подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata) и ряд других. Исчезновение этих опушечно-степных растений объясняется изменением условий среды с повышением увлажнения. Исчезли виды Viola, возможно из-за обильного развития разнотравья, увеличилось число особей недотроги обыкновенной (Impatiens noli-tangere) из-за повышения увлажнения. Ветровальных деревьев – 18 шт., сухостоя – 43 шт.

В пирогенной формации Pinus насчитывалось 39 видов при описании в 2012 году. В настоящее время отмечено появление 60 видов – клен татарский (Acer tataricum), бузина красная (Sambucus racemosa), дуб черешчатый (Quercus robur), репешок обыкновенный (Agrimonia eupatoria), таволга обыкновенная (Filipendula vulgaris), земляника лесная (Fragaria vesca), лапчатка серебристая (Potentilla argentea), ива козья (Salix caprea), полынь венечная (Artemisia scoparia), недотрога обыкновенная (Impatiens noli-tangere) синяк обыкновенный (Echium vulgare), звездчатка дубравная (Stellaria nemoralis) и др.

Исчезли 13 видов – мелколепестник однолетний (Erigeron annuus), бессмертник песчатный (Helichrysum arenarium), девясил британский (Inula Britannica), бородавник обыкновенный (Lapsana communis), гулявник прямой (Sisymbrium strictissimum), волдырник ягодный (Cucubalus baccifer), вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea), овсяница луговая (Festuca pratensis), подорожник ланцетолистный (Plantago lanceolata), вербейник обыкновенный (Lysimachia vulgaris) и др.

Видовой состав формации Pinus сегодня включает – 73 вида растений. В основном многие виды имеют единичную встречаемость.

Таблица 3

Видовой состав растений фоновых и пирогенных участков Задонского района Липецкой области (за 2012 и 2014 гг.)

Задонский район Липецкой области за с. Кашары лесной массив из широколиственных и мелколиственных пород с доминированием березы повислой (Betula pendula).

Формация Betula (табл. 4) находится в хорошем состоянии. Отмечается трех ярусная структура строения. В первом ярусе доминирует береза повислая (Betula pendula) – высотой до 30 м, диаметром ствола 40-50 см и ПП до 60 %. Сопутствующими породами являются дуб черешчатый (Quercus robur), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior). Второй ярус состоит из клена татарского (Acer tataricum), березы повислой (Betula pendula) (подрост) имеет высоту до 4 м и ПП до 30 %. Третий ярус – разнотравье с ПП 5-7 %. ОПП равно 100 %.

Высокая затененность повышенное увлажнение способствует существованию, как лесной экосистемы, так и ее отельным элементам флоры: любки двулистной (Platanthera bifolia), ежевике сизой (Rubus caesius), бересклету бородавчатому (Euonymus verrucosa). Появление адвентивного вида – галинсоги мелкоцветковой (Galinsoga parviflora) является нежелательным явлением. Идет возобновление сосны обыкновенной (Pinus sylvestris).

Растительный покров пирогенного участка заметно восстанавливается. Формация имеет трех ярусное строение.

В первом ярусе доминирует береза повислая (Betula pendula) до 25 м высотой и диаметром ствола 38-40 см имеет степень сомкнутости крон до 90 %; второй ярус состоит из клена татарского (Acer tataricum), акации желтой (Caragana arborescens) до 4 м высотою, имеют ПП до 30 %. Третий ярус разнотравье с ПП 5-7 %. ОПП равно 100 %. В формации отмечаются ежевика сизая (Rubus caesius), любка двулистная (Platanthera bifolia) – вид Красной книги Воронежской области. Состояние формации хорошее.

В формации Betula Задонского района за период 2012 – 2014 гг. появились 18 видов – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), жимолость настоящая (Lonicera xylosteum), вязель разноцветный (Coronilla varia), люцерна желтая (Medicago falcate), клевер ползучий (Trifolium repens), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), репешок обыкновенный (Agrimonia eupatoria), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), колючник Биберштейна (Carlina biebersteinii), галинзога мелкоцветковая (Galinsoga parviflora), звездчатка средняя (Stellaria media), любка двулистная (Platanthera bifolia) и др. Исчезли 10 видов – эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria), герань Роберта (Geranium robertianum), зверобой продырявленный (Hypericum perforatum), душица обыкновенная (Origanum vulgare), чистец прямой (Stachys recta), вейник сидеющий (Calamagrostis canescens) и др.

В пирогенной формации Betula отмечено появление 28 видов – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), клен остролистный (Acer platanoides), клен татарский (Acer tataricum), репешок обыкновенный (Agrimonia eupatoria), осина (Populus tremula), чертополох колючий (Carduus acanthoides), ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum), клевер ползучий (Trifolium repens), черноголовка обыкновенная (Brunella vulgaris), мятлик узколистный (Poa angustifolia), подмаренник мариновидный (Galium rubioides). Исчезли 4 вида – бодяк полевой (Cirsium arvense), бодяк обыкновенный (Cirsium vulgare), зверобой продырявленный (Hypericum perforatum), крапива двудомная (Urtica dioica).

Многие растения, отмеченные в 2014 г. (19 видов) были и ранее, а сухая и жаркая погода 2010 г. возможно не способствовала существованию данных мезофитов. Исчезновение 10 видов видимо объясняется высокой затененностью формации. Ветровальных стволов березы – 18 шт., сухостоя – 43 шт.

Таблица 4

Видовой состав растений фоновых и пирогенных участков Задонского района Липецкой области (за 2012 и 2014 гг.)