В структуре лесостепного комплекса кустарники занимают важное место [1, 3, 5, 13, 14]. Они входят в состав кустарниковых степей, формируют самосто-ятельные сообщества и образуют подлесок в лесных сообществах. Роль различных видов кустарников изменяется в зависимости от условий местопроизра-стания. Виды, занимающие доминирующее положе-ние на полноразвитых выщелоченных черноземах, в условиях песчаных и каменистых почв практически исчезают или присутствуют в лесных сообществах в виде подлеска. Другие виды имеют в благоприят-ных условиях местопроизрастания ограниченное рас-пространение, но широко распространяются на бед-ных сухих почвах при отсутствии конкуренции.
Кустарниковые сообщества встречаются на всех элементах рельефа: на водоразделах, склонах речных долин и балок, в поймах. Нередко эти вполне само-стоятельные фитоценозы образуют самые различные сочетания. Очевидно, это связано как с оптималь-ными почвенно-климатическими условиями, так и с сильной расчлененностью рельефа, создающей боль-шое количество разнообразных экотопов. Кустарни-ки в искусственных лесных насаждениях могут вво-диться в культуру или появляться стихийно благодаря зоохории в насаждения старшего возраста [9, 10, 11].
Кустарники в лесу образуют нижний ярус и вы-полняют функции почвозащитного подлеска. Оттеняя почву, они уменьшают испарение влаги с ее поверх-ности, подавляют сорную и степную травянистую растительность, улучшают условия произрастания главных пород [14, 15].
Уплотняя насаждение в приземном слое, кустар-ники делают его более мощным и тем самым способ-ствуют борьбе с эрозионными процессами. Кустарни-ки являются местом гнездования птиц, помогающих человеку в борьбе с вредителями леса.
Однако вопрос о введении кустарников в защит-ные насаждения решается в каждом случае отдельно, в зависимости от местонахождения и назначения по-садок и агротехники их выращивания [4, 18, 19].
Интродукция лещины в изучаемом лесном масси-ве вполне успешна. Есть основания говорить о пер-спективности использования данного вида для вы-ращивания с целью получения древесины и плодов, а также для озеленения [16].
Проведенные исследования [12] позволяют сде-лать вывод, что дуб черешчатый (Quercus robur L.)в условиях сухой дубравы лучше растет в вариантах, созданных по древесно-кустарниковому типу смеше-ния, где в качестве кустарников использовались сви-дина крававо-красная и клен татарский при чередова-нии дуба и кустарника чистыми рядами.
Данная тема актуальна, потому что кустарники не рассматривались в качестве компонента сформи-рованной экосистемы их биоразнообразие изучено недостаточно.
Целью исследования является выявление биораз-нообразия и состояния кустарниковой флоры в лес-ном массиве Донлесхоз.
Донлесхоз – старейший искусственный степной лесной массив на Дону и Северном Кавказе, располо-женный в Красносулинском районе Ростовской обла-сти. Созданный в 1876 году известным степным лесо-водом Ф.Ф. Тихоновым, этот лесной массив с первых лет существования стал лабораторией степного лесо-разведения [6, 17, 21].
Созданные в тяжелых лесорастительных усло-виях [8], насаждения Донлесхоза имеют большое значение для разработки вопросов экологии, теории степного лесоразведения, ведения хозяйства в степ-ных лесах.
Общая площадь лесного фонда лесхоза составля-ет 2642 га. Из них лесные земли занимают площадь 1877 га или 71 %, в т.ч. лесные культуры – 734 га (27,8 %). Площадь нелесных земель составляет 29 %.
Наибольший удельный вес в них приходится на паш-ни – 384 га (14,1 %) и пастбища – 195 га (7,4 %).
В общей сложности видовой состав лесов насчи-тывает 53 вид древесной и кустарниковой раститель-ности, среди которых явным господством выделяется дуб черешчатый (Quercus robur L.)– 1307 га [7, 11, 12].
На долю семенных насаждений Quercus robur (L.)приходится 31,9 % лесопокрытой площади, порос-левых – 28,6 %. Ясеневые насаждения произрастают на 15 % площади. Порослевыми насаждения Quercus robur (L.) и Fraxinus excelsior (L.) занято – 1023 га.
В общем, среднее насаждение лесхоза характери-зуется следующими показателями: возраст – 45 лет; бонитет – 2,8; полнота – 0,78; запас – 124 м3/га. Такие показатели производительности насаждений оцени-ваются как удовлетворительные, но не оптимальные, т.к. в хозяйстве имеется 844 га лесов, не соответству-ющих типам лесорастительных условий.
Анализ литературных источников [9, 10, 11, 20] показал, что необходимо уточнить систематический список кустарниковой флоры на территории Донлес-хоза, выявить доминанты и провести натурные обсле-дования их состояния в насаждениях.
Программа и методика
В нашем исследовании выделены программные вопросы: выявление биоразнообразия кустарниковой флоры Донлесхоза, обследование роста состояния до-минирующих кустарников. Для решения программ-ных вопросов использовались следующие методы: обработка лесотаксационных данных, закладка проб-ных площадей, математическая обработка результа-тов.
При анализе таксационных описаний согласно ле-соустройству выписывались все кварталы и выделы, в которых находились кустарники, произрастающие в насаждениях. Выявление площадей по породно в насаждениях для подлеска было проведено следую-щим образом: густой – вся площадь выдела; средней густоты – 50 % от площади выдела; редкий – 25 % от площади выдела. Если в выделе встречалось несколь-ко пород, то площадь делилась на количество встре-чающихся кустарников и выявлялась доля участия каждого вида по описанному выше принципу. В по-следствии суммировались площади, занимаемыми отдельными видами кустарников.
В полевых сезонах 2010–2011 гг. были заложены пробные площади в лесных насаждения массива (кв. 22 выд.3; кв.23 выд. 13). При закладке пробных площа-дей указывали состав, возраст, происхождение, струк-туру древостоя, а также измеряли морфометрические показатели кустарников: общее количество побегов в кусте, высоту, диаметр. Кроме этого в баллах оцени-вали состояние, цветение и плодоношение. При этом под баллами состояния мы понимали: здоровое – 5; ос-лабленное – 4; сильно ослабленное – 3; усыхающие – 2; сухостой – 1. Баллы плодоношения и цветения: 0 – отсутствует; 1 – среднее; 2 – обильное.
Математическую обработку морфометрических показателей проводили по стандартным методам ва-риационной статистике.
результаты и их обсуждение
Во всех насаждениях Донлесхоза биоразнообра-зие кустарниковой флоры включает 19 видов из 12 семейств (таблица 1), относящихся к одному отделу покрытосемменных (Magnoliophita); к классу дву-дольные (Magnoliopsida); 4 подклассам: гамамелиди-ды (Hamamelididae), дилленииды (Dilleniidae), рози-ды (Rosidae) и астериды (Asteridae), 12 семействам, 17 родам. Самыми представительными являются семей-ства Розоцветные (Rosaceae) и Бобовые (Fabaceae). Одним видом представлены семейства Лещиновые (Carylaceae), Ивовые (Salicaceae), Крыжовниковые (Grossulariaceae), Кленовые (Aceraceae), Кизиловые (Cornaceae), Бересклетовые (Euonymus), Лоховые (Elaeagnaceae), Жимолостные (Caprifoliaceae) и Бу-зиновые (Sambucaceae).
Таблица 1
Семейства кустарниковой флоры в насаждениях Донлесхоза
| Название вида | Естественный ареал |
| 1 | 2 |
| Отдел Покрытосеменные (Magnoliophita) | Европ. ч. РФ, Крым, Кавказ |
| Класс Двудольные (Magnoliopsida) | |
| Подкласс Гамамелидиды(Hamamelididae) | |
| Порядок Крапивные (Urticales) | |
| Семейство Лещиновые (Carylaceae) | |
| Род Лещина (Corylus) | |
| Corylus avellana L. | |
| Подкласс Дилленииды (Dilleniidae), | Европа, Азия |
| Порядок Ивовые (Salicales) | |
| Семейство Ивовые (Salicaceae) | |
| Род Ива (Salix) | |
| Salix acutifolia Willd. | |
| Подкласс Розиды (Rosidae) | Сев. Америка |
| Порядок Розовые (Rosales) | |
| Семейство Крыжовниковые (Grossulariaceae) | |
| Род Смородина (Ribes) | |
| Ribes auerum Pursh. | |
| Семейство Розоцветные (Rosaceae) | Сред. и юж. Европа, Сев. Америка, Зап. Азия |
| Подсемейство Розовые (Rosoideae) | |
| Род Роза (Rosa) | |
| Rosa canina L. | |
| Подсемейство Яблоневые (Malodeae) | Сев. Америка |
| Род Арония (Aronia) | |
| Aronia mitschurinii Skvorts. et Maitul. |
окончание табл. 1
| 1 | 2 |
| Род Ирга (Amelanchier) | Европ. ч. РФ |
| Amelanchier ovalis Medik. | |
| Род Боярышник (Crataegus) | Европ. ч. РФ, Сибирь, Сред. Азия |
| Crataegus sanguinea Pall. | |
| Подсемейство Сливовые (Prunoideae) | Крым, Кавказ, Сред. Азия |
| Род Слива (Prunus) | |
| Prunus spinosa L. | |
| P. cerasifera Ehrh. | Крым, Кавказ, Сред. Азия |
| Род Вишня (Padellus) | |
| Padellus mahaleb L. | |
| Семейство Бобовые (Fabaceae) | Вост. Закавказье, Сред. Азия |
| Caragana arborescerns Lam. | |
| Amorpha fruticosa L. | Европ. ч. РФ |
| Порядок Рутовые (Rutales) | Карпаты, Крым, Кавказ |
| Семейство Анакардиевые (Anacardiaceae) | |
| Cotinus coggygria Scop. | |
| Порядок Сапиндовые (Sapindales) | Европа |
| Семейство Кленовые (Aceraceae) | |
| Род Клен (Acer) | |
| Acer tataricum L. | |
| Порядок Кизиловые (Cornales) | Европа |
| Семейство Кизиловые (Cornaceae) | |
| Род Свидина | |
| Swida sanguinea L. | |
| Порядок Бересклетовые (Celastrales) | Европа |
| Семейство Бересклетовыеи (Celastraceae) | |
| Род Бересклет (Euonymus) | |
| Euonymus verrucosus Scop. | |
| Порядок Лоховые (Elaeagnales) | Европа, Азия |
| Семейство Лоховые (Elaeagnaceae) | |
| Elaeagnaceae angustifolia L. | |
| Подкласс Астериды (Asteridae) | Европа, Азия |
| Порядок Ворсянковые (Dipsacales) | |
| Семейство Жимолостные (Caprifoliaceae) | |
| Род Жимолость (Lonicera) | |
| Lonicera tatarica L. | |
| Семейство Бузиновые (Sambucaceae) | Сред. и юж. Европа |
| Род Бузина (Sambucus) | |
| Sambucus nigra L. |
Семенные насаждения в данном лесном масси-дуемых биоценозах. Надо отметить, что наибольшую ве занимают 734 га, из которых 348 га представлено площадь занимает Swida sanguinea (L. Opiz) (45 %; с кустарниковым подлеском, что составляет 47,4 % рисунок, а). Acer tataricum (L.) является так же ку-и говорит о значимой роли этого компонента в иссле-старником доминантом (30 %; рисунок, а).
аб
Рисунок. Представительство кустарников – доминантов в порослевых (а) и в семенных (б) насаждениях Донлесхоза
Порослевые насаждения занимают 1081,2 га данного морфологии, состояния, цветения и плодоношения. лесного массива, где кустарниковый подлесок встречает-Самую большую площадь (115,093 га) в семенных ся на площади 658,67 га, что составляет 60,9%. Опреде-насаждениях занимает Swida sanguinea (L. Opiz.). лили, что наибольшую площадь занимает Acer tataricum В порослевых насаждениях значимую площадь (L.) (51%; рисунок, б). Другим доминантом (30%) в этих представляют Acer tataricum (L.), Lonicera tatarica насаждениях является Lonicera tatarica (L.) (рисунок, б). (L.) и Euonymus verrucosus (Scop.) занимающие
Анализ биоразнообразия позволил выявить по-соответственно – 342,237, 194,792 и 43,176 га роды для подробного изучения их показателей: (табл. 2).
Таблица 2
Породный состав и площадь кустарников в лесных насаждениях Донлесхоза
| Видовое название | Латынь | Площадь, га | |
|---|---|---|---|
| Семенные | Порослевые | ||
| Лещина обыкновенная | Corylus avellana L. | 8,192 | - |
| Ива остролистная | Salix acutifolia Willd. | 0,167 | - |
| Смородина золотистая | Ribes auerum Pursh. | 0,15 | - |
| Роза собачья | Rosa canina L. | 0,067 | 1,651 |
| Арония Мичурина | Aronia mitschurinii Skvorts. et Maitul. | 7,0 | 0,15 |
| Ирга круглолистная | Amelanchier ovalis Medik. | - | 4,65 |
| Боярышник кроваво-красный | Crataegus sanguinea Pall. | 7,725 | 27,034 |
| Слива колючая, или терн | Prunus spinosa L. | 2,717 | 6,393 |
| Слива растопыренная, или алыча | Prunus cerasifera Ehrh. | - | 0,501 |
| Вишня махалебская | Padellus mahaleb L. | 0,417 | - |
| Карагана древовидная | Caragana arborescerns Lam. | 36,951 | 19,067 |
| Аморфа кустарниковая | Amorpha fruticosa L. | 0,233 | - |
| Скумпия обыкновенная | Cotinus coggygria Scop. | 14,083 | - |
| Клен татарский | Acer tataricum L. | 115,093 | 342,581 |
| Свидина кроваво-красная | Swida sanguinea L. | 172,06 | 18,237 |
| Бересклет бородавчатый | Euonymus verrucosus Scop. | 1,275 | 43,176 |
| Лох узколистный | Elaeagnaceae angustifolia L. | 0,425 | - |
| Жимолость татарская | Lonicera tatarica L. | 16,871 | 194,792 |
| Бузина черная | Sambucus nigra L. | 0,6 | 0,453 |
| Итого | 348,026 | 658,685 | |
Пробная площадь № 1 в 3 выделе 22 квартала общей площадью 200 м2 (0,02 га). Состав порослевого насаж-дения: 9Яо1Дч, возраст 65 лет. К 25 октября Fraxinus excelsior (L.) уже сбросил листву, Quercus robur (L.)находился в облиственном состоянии. Подлесок обра-зован густыми зарослями Euonymus verrucosus (Scop.),высотой около 2 м, но встречаются экземпляры 3–3,5 м. Единично встречаются Swida sanguinea (L. Opiz.), Prunus cerasifera (Ehrh.) и Sambucus nigra (L.). Под-рост высотой 3 – 5 м образован Ulmus glabra (Huds.)и Acer platanoides (L.). Всего было обследовано 80 ку-стов, в основном из 3 побегов, в том числе 2 молодых. Результаты исследования показали, что количество по-бегов Euonymus verrucosus (Scop.) составляет 216, из них 116 молодых. Средняя высота у старых побегов равна 1,09 м, у молодых – 0,72 м. Средний диаметр – 1,1 см и 0,46 см соответственно. Состояние старых побегов ослабленное (4 балла), молодых сильно осла-бленное (3 балла). Цветение и плодоношение среднее (по 1 баллу).
Следует отметить, что в данном выделе существу-ет прогалина, занятая куртиной Euonymus verrucosus (Scop.) (5 м в длину и 2 м в ширину). Общее число побегов в куртине составляет 65, из них 29 молодых. Средняя высота у старых побегов за счет дополни-тельного света увеличивается до 1,87 м, а у молодых до 1,13 м. Средний диаметр – 2,01 см и 0,67 см со-ответственно. Состояние старых побегов ослаблен-ное, так же как и в основном насаждении, отличается только показателем состояния молодых побегов – 2 балла. Цветение и плодоношение среднее.
Пробная площадь № 2 была заложена в 13 выде-ле 23 квартала общей площадью 200 м2(0,02 га). Со-став порослевого насаждения: 4Дч4Яо2Кло, возраст 65 лет. К 3 июля Quercus robur (L.), Fraxinus excelsior (L.) и Acer platanoides (L.) находились в облиствен-ном состоянии. Подрост высотой 3 – 5 м образован Ulmus glabra (Huds.), Acer platanoides (L.), Fraxinus excelsior (L.). Подлесок образован густыми зарослями Swida sanguinea (L. Opiz.), высотой около 1,5 м. Терри-тория покрыта данным кустарником не только в рядах, но и в междурядьях. Всего был обследовано 100 кустов, в основном из 11 побегов, в том числе 7 молодых. Коли-чество побегов Swida sanguine (L.) (таблица 3) состав-ляет 862, из них 485 молодых. Средняя высота у ста-рых побегов равна 0,76 м, у молодых – 0,33 м. Средний диаметр – 0,8 см и 0,32 см соответственно. Состояние старых и молодых побегов ослабленное (4 балла). Цве-тение и плодоношение среднее (по 1 баллу).
Выводы
- Биоразнообразие кустарниковой флоры в на-саждениях «Донлесхоза» составляет 19 видов из 12 семейств. Самыми представительными являют-ся семейства Розоцветные (Rosaceae) и Бобовые (Fabaceae).
- Наибольшую площадь в семенных насаждени-ях занимают Swida sanguinea (L.) и Acer tataricum (L.)
- В порослевых насаждениях преобладает Acer tataricum (L.), Lonicera tatarica (L.) и Euonymus verrucosus (Scop.)
- Euonymus verrucosus (Scop.) обладает следую-щими показателями : в кусте 3-4 побега, высота 1,3 м,
диаметр 1,2 см, состояние старых побегов ослаблен-ное, молодых сильно ослабленное. Цветение и плодо-ношение слабое.
5. Swida sanguinea (L.) доминирующая порода в насаждениях. Основные показатели этого вида: в кусте 10 – 11 побегов, высота 0,6 м, диаметр 0,7 см, состояние старых и молодых побегов ослабленное. Цветение и плодоношение слабое.