Инвазии клена ясенелистного в Карасье-Озерском, Центральном и Мало-Истокском лесных парках Екатеринбурга

Научная статья
DOI:
https://doi.org/10.23649/JAE.2023.40.18
Выпуск: № 12 (40), 2023
Предложена:
20.11.2023
Принята:
01.12.2023
Опубликована:
19.12.2023
288
2
XML
PDF

Аннотация

Статья посвящена инвазиям Acer negundo L., в лесопарковой зоне Екатеринбурга (Россия) на основе популяционных (возрастная и виталитетная структура) и организменных параметров (морфологические показатели). Цель работы – изучение инвазии клена ясенелистного в лесопарковую зону Екатеринбурга. Объектами исследования являлись двадцать два фрагмента ценопопуляции клена в Центральном, Карасье-Озерском и Мало-Истокском лесных парках. В результате изучения пространственно-временной структуры Acer negundo установлены сходные тенденции распространении вида и активное внедрение в лесные парки. Все фрагменты ценопопуляции находились на начальном этапе инвазии и начинали свою экспансию с открытых пространств, хорошо вселяясь в лесные экосистемы, преимущественно в сосняки разнотравные с сомкнутостью древесного полога 0,4-0,7. 

1. Введение

Инвазия агрессивных чужеродных видов в настоящее время становится значительной частью глобальных природных изменений и часто ведет к существенным потерям биологического разнообразия

,
, наибольшая угроза разнообразию аборигенных сообществ связана с растениями-трансформерами, которые могут блокировать нормальное протекание сукцессий
,
,
. Объектом исследования выбран клен ясенелистный (Acer negundo L.) неслучайно, так как он является одним из самых агрессивных древесных сорных видов в лесной зоне Евразии
,
. Поэтому изучение процессов, которые протекают в лесопарковой зоне Екатеринбурга при инвазии в них клена ясенелистного, представляется весьма актуальным.

2. Методы и принципы исследования

Цель работы – изучение инвазии клена ясенелистного в лесопарковую зону Екатеринбурга.

В задачи исследования входило:

1. Установить эколого-ценотическую приуроченность клена ясенелистного в лесных парках.

2. Изучить популяционные и организменные параметры вида при инвазии в лесопарковую зону.

Методом исследования являлся сравнительный анализ состояния двадцати двух фрагментов ценопопуляции (ФЦП) Acer negundo в Карасье-Озерском, Мало-Истокском, Центральном лесных парках Екатеринбурга (см. рис. 1). При изучении клена в 2022 году применяли стандартные методы

,
. Комплексное изучение выполняли на основе возрастной и виталитетной структуры, организменных и популяционных признаков особей.

3. Основные результаты

Екатеринбург – крупный промышленный и административный центр на Среднем Урале, в котором городские леса, в том числе и лесные парки, окружают город, занимая почти треть его площади

. Согласно Виноградовой Ю.К.
клен ясенелистный сформировал на территории России обширный вторичный ареал, он вышел из культуры и внедрился в аборигенную флору. В 1897 году A. negundo впервые появился на Урале и успешно натурализовался
, внедрился в лесопарковую зону Екатеринбурга
, что подтверждают и наши исследования. Клен ясенелистный внедрился практически во все лесные парки (13 из 15), несмотря на различную занимаемую площадь (от 10,6 до 34 га), заселение его протекает по нашим расчетам с различной степенью интенсивности.

Местоположение фрагментов клена ясенелистного

Рисунок 1 - Местоположение фрагментов клена ясенелистного

Инвазия клена в лесных парках, как правило, происходит вначале с открытых пространств (опушки леса, вдоль пешеходных дорожек и т.д.) постепенно внедряясь вглубь насаждений. Нами установлены единичные генеративные особи клена на открытых участках и обильный самосев под пологом древостоя. Он произрастает на любой территории, но, тем не менее, чаще всего предпочитает определенные типы леса, так, в изучаемых лесных парках клен исключительно встречается в сосняках разнотравных преимущественно при сомкнутости древесного полога 0,4 в Центральном и 0,6-0,7 в Карасье-Озерском и Мало-Истокском лесных парках. По нашим наблюдениям численность особей варьирует от 767 до 4289 штук на гектаре (см. табл.1). 

Таблица 1 - Характеристика местообитаний фрагментов ценопопуляции клёна ясенелистного в лесных парках

Номер фрагмента ценопопуляци

Характеристика местообитания

Фрагменты ценопопуляции

общая плот-ность, экз./га

индекс виталитета, %

морфометрические показатели

Тип леса

Древостой

высота, м

площадь проекции кроны, м²

объем кроны, м³

состав

сомкнутость древесного полога

Центральный лесной парк

1

Сосняк разнотравный

7С3Б

0,6

1522

84

1,16±0,13

0,21±0,05

0,1±0,04

2

Сосняк разнотравный

10С

0,5

822

95

0,93±0,1

0,11±0,02

0,04±0,01

3

Сосняк разнотравный

10С

0,4

1011

97

1,02±0,09

0,2±0,03

0,09±0,02

4

Сосняк разнотравный

10С

0,6

1367

95

1,11±0,1

0,22±0,02

0,1±0,02

5

Сосняк разнотравный

9С1Б

0,6

3022

94

1,58±0,19

0,29±0,13

0,32±0,21

6

Сосняк разнотравный

8С1Б1Л1

0,5

3189

84

1,65±0,28

1,06±0,71

1,59±1,15

7

Сосняк разнотравный

10С

0,5

2744

84

1,86±0,31

0,83±0,34

1,41±0,77

8

Сосняк разнотравный

10С

0,6

1178

60

1,14±0,12

0,19±0,08

0,14±0,07

9

Сосняк разнотравный

10С

0,6

1911

88

1,30±0,12

0,31±0,05

0,17±0,04

10

Сосняк разнотравный

10С

0,7

4289

83

1,83±0,15

0,37±0,05

0,28±0,06

11

Сосняк разнотравный

10С

0,7

3734

90

1,60±0,11

0,30±0,03

0,18±0,03

X ± mx

0,6

1795

87

1,57±0,16

0,37±0,14

0,4±0,22

Карасье-Озерский лесной парк

12

Сосняк разнотравный 

5С5Б

0,5

1422

89

0,89±0,09

0,29±0,06

0,12±0,04

13

Сосняк разнотравный

5С5Б

0,6

1044

90

0,75±0,08

0,2±0,03

0,07±0,02

14

Сосняк разнотравный

6С4Б

0,4

1189

93

0,83±0,1

0,23±0,06

0,1±0,03

15

Березняк разнотравный

4С6Б

0,5

1322

89

0,63±0,04

0,21±0,03

0,05±0,01

16

Березняк разнотравный

10С

0,1

1067

73

0,8±0,12

0,11±0,02

0,04±0,01

17

Березняк разнотравный

10С

0,1

1144

72

0,99±0,1

0,11±0,01

0,04±0,01

18

Сосняк разнотравный

10С 

0,7

844

74

0,98±0,17

0,26±0,1

0,25±0,16

19

Сосняк разнотравный

10С

0,7

767

80

1,01±0,26

0,43±0,17

0,53±0,29

X ± mx

0,5

1100

82

0,86±0,12

0,23±0,06

0,15±0,07

Мало-Истокский лесной парк

20

Сосняк разнотравный

10С

0,4

400

98

1,24±0,17

0,32±0,08

0,25±0,12

21

Сосняк разнотравный

10С

0,2

344

99

0,39±0,07

0,05±0,01

0,01±0

22

Сосняк разнотравный

10С

0,2

1267

97

0,53±0,06

0,09±0,01

0,02±0

X ± mx

0,3

670

98

0,72±0,1

0,15±0,03

0,09±0,04

Максимальная плотность определена в Центральном лесном парке (см. рис. 2).

Плотность фрагментов ценопопуляции клена ясенелистного в лесных парках Екатеринбурга

Рисунок 2 - Плотность фрагментов ценопопуляции клена ясенелистного в лесных парках Екатеринбурга

При сравнительном анализе состояния Acer negundo в трех лесных парков: Центральном, Карасье-Озерском и Мало-Истокском было выявлено, что лучшее жизненное состояние особей установлено в Мало-Истокском лесном парке. Корреляционный анализ показал, что с увеличением сомкнутости древесного полога увеличивается численность клена в местообитании (r = 0,85, p <0,05), но снижается виталитетность растений (r = - 0,85, p <0,05) и доля прегенеративных растений (r = - 0,53, p <0,05), а доля генеративных увеличивается (r = 0,54, p <0,05), следовательно, и морфологические показатели особей также возрастают (высота – r = 0,83, p <0,05; площадь проекции – r = 0,90, p <0,05; объема кроны r = 0,81, p <0,05).

Максимальные морфометрические параметры имеют особи клена в Центральном лесном парке.

По величине представленности онтогенетических групп можно сделать вывод о времени существования ценопопуляции и направлении её развития. Доля прегенеративных растений незначительно выше в Мало-Истокском лесном парке (см. рис. 3), где клен в начальной стадии заселения, поэтому доля генеративных растений отсутствует, в то время как, в Карасье-Озерском максимальна доля генеративных особей. 

Прегенеративные особи клена ясенелистного в лесных парках

Рисунок 3 - Прегенеративные особи клена ясенелистного в лесных парках

Примечание: А – доля прегенеративных особей, Б – доля генеративных особей

4. Заключение

Исследованы двадцать два фрагмента ценопопуляции в одних и тех же эколого-ценотических условиях Центрального, Карасье-Озерского и Мало-Истокского лесных парках.  По соотношению численностей онтогенетических состояний особей в трех лесных парках можно говорить о небольшом отличии по возрастному составу. Доля прегенеративных растений незначительно выше в Мало-Истокском лесном парке, в то время как, в Карасье-Озерском максимальна доля генеративных особей. Внедрение клена зависит, прежде всего, от наличия поблизости плодоносящих особей, поэтому распределение местообитаний клена в различных лесных парках отличается.

Наибольшая встречаемость клена обнаружена в спелых сосняках разнотравных, в которых создаются благоприятные условия для прорастания семян. Установлено, что лучшее жизненное состояние особей клена обнаружено в Мало-Истокском лесном парке.

Полученные популяционные и организменные параметры роста клена в местообитаниях представляют научный интерес, так как позволяют сделать прогноз относительно дальнейшего развития вида, а также вносят вклад в понимание приспособленности и развития данного вида в специфичных для региона условиях среды.

Полученные популяционные и организменные параметры роста клена в местообитаниях представляют научный интерес, так как позволяют сделать прогноз относительно дальнейшего развития вида, а также вносят вклад в понимание приспособленности и развития данного вида в специфичных для региона условиях среды.

Метрика статьи

Просмотров:288
Скачиваний:2
Просмотры
Всего:
Просмотров:288