РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИИ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО (JUNIPERUS COMMUNIS L.) В НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ «ЧĂВАШ ВĂРМАНĔ»

Национальный парк «Чăваш вăрманĕ» организован 20.06.1993 г. Постановлением Правительства Российской Федерации № 588 «Об образовании национального парка «Чăваш вăрманĕ» Федеральной службы лесного хозяйства России». Расположен на территории Шемуршинcкого района Чувашской Республики, в юго-восточной части республики, в Присурском лесном массиве, Присурском природном районе. Функционально парк состоит из 2-х лесничеств, имеет площадь 25200 га, из которых 24976 га занимают земли государственного лесного фонда. В парке преобладают хвойные насаждения (сосна – 10710 га, ель – 321 га, сосна сибирская – 2 га).

Можжевельник обыкновенный – Juniperus communis L.  распространен в подлеске хвойных и лиственных лесов, на сухих холмах и по сухим склонам, на известняковых берегах рек, реже на моховых болотах.

Можжевельник обыкновенный имеет высокую чувствительность к гидроклиматическим условиям (сумма положительных температур, продолжительность безморозного периода, среднегодовая температура)

За сто лет с 1920 г. продолжительность безморозного периода на территории Чувашской Республики увеличилась местами почти на месяц. Ежегодные тенденции к росту среднегодовой температуры происходит практически ежегодно, а особенно с 1999 г. В 2022 г. среднегодовая температура в России стала 2-м самым теплым в метеорологической летописи с 1891 г.

Из ближайших к Чувашии территорий можжевельник обыкновенный занесен в Красные книги Ульяновской области (категория 3) (2015), Республики Мордовия (категория 2) (2017); в Татарстане – в список редких и уязвимых таксонов, нуждающихся в постоянном контроле и наблюдении (2016). Из анализа Красных книг соседних территорий создается следующая картина – в Татарстане можжевельник обыкновенный в Красной книге отсутствует, хотя по проценту лесистости (16,2%) и по проценту хвойных лесов (24,6%) эта республика уступает Чувашию; в Ульяновской области – вид имеет более низкую категорию статуса; в Мордовии – статус можжевельника равен статусу этого вида в правобережной части Чувашии.

На севере Республики Татарстан жизненные формы и темпы развития можжевельника обыкновенного достаточно стабильны, на крутых склонах холмов, в экстремальных экологических условиях формируются практически чистые можжевеловые насаждения стланниковой и полустланниковой жизненных форм

Характерная отличительная черта можжевельника обыкновенного в Чувашии – прямая форма одно-, многоствольного деревца или куста.

Можжевельник обыкновенный – медленнорастущий вид, поэтому при интенсивном ведении хозяйства человеком в хорошо освоенных лесах очень редко встречаются экземпляры, достигшие яруса древостоя.

Исследования в Верхневолжье указывают на среднюю высоту растений можжевельника, не превышающую двух-трех метров, и среднегодовой линейный прирост 5-10 см. При этом акцентируется внимание на приуроченность высокоствольных древовидных форм можжевельника к хорошо дренированным богатым почвам, которые характерны для приручейных и прирусловых типов лесов, окраин верховых болот, закустаренных пастбищ на торфяно-глеевых почвах

Антропогенная деятельность человека, низовые пожары оказывают сильное влияние на возрастную структуру популяций можжевельника обыкновенного, занижая ее средний возраст. Можжевельник обыкновенный выступает как подлесочный вид в составе сосновых и еловых лесов на Европейском Севере, темнохвойной тайги в Сибири и на Востоке России, на западе России в лесах из дуба, граба, бука

М. Аши считает, что включение в состав соснового древостоя ели и березы улучшает продуктивность можжевельника, приближая его к экологическому оптимуму. Наиболее выражены биоценозы можжевельника с лесными растениями (брусникой, черникой, ландышем), высшими грибами (масленком, белым грибом)

В процессе взаимодействия компонентов лесного биоценоза осуществляется их взаимное влияние друг на друга. На участках с можжевельником в течение дня остается высокой относительная влажность воздуха и повышена влажность почвы, что способствует естественному возобновлению самого можжевельника и главных лесообразующих видов

Можжевельник обыкновенный встречается почти на всех типах почв лесной зоны, их механического состава и режима увлажнения: от подзолистых до болотных, от песчаных до тяжелосуглинистых, от сухих до избыточно-увлажненных. Многие авторы

По данным Г.Г. Фарукшина, В.П. Путенихин  предуральские ценопопуляции определяются как зрелые, неполночленные, сокращающиеся, а южноуральские – растущие и зрелые, полночленные. Нарушенная возрастная структура вида свидетельствует о необходимости сохранения популяций и принятия мер по содействию естественному возобновлению

Несомненно, древостой конкурирует с можжевельником, оказывает влияние на его численность, рост и жизненность. Многие авторы

Цель исследования – изучить характер роста и развития Можжевельника обыкновенного в условиях охраняемой территории.

Задачи исследований:

– оценка роста и развития можжевельника обыкновенного;

– установить биометрические показатели, возраст, вегетативное и генеративное развитие растений;

– установить количественную оценку естественного возобновления Можжевельника обыкновенного.

Натурные обследования включали изучение географических, экологических и фитоценотических особенностей местообитаний, популяционных характеристик и параметров особей Можжевельника обыкновенного.

Основываясь на классификации ГОСТР 59783 2021 категория редкости определяли по следующим показателям: встречаемость вида (r), степень уязвимости популяции (p), степень уязвимости местообитания (g)

Шкала встречаемости вида (r): 1 – уникальные, 2 – редкие, 3 – довольно редкие, 4 – обычные, 5 – широко распространенные.

Шкала степени уязвимости местообитания (g): 1 – исчезающие, 2 – нарушаемые, 3 – частично нарушаемые, 4 – охраняемые (заказники, памятники природы), 5 – особо охраняемые (заповедники).

Проведен первичный учет популяции можжевельника обыкновенного на территории национального парка «Чăваш вăрманĕ» на общей площади 20 га – охраняемые природные территории (по шкале уязвимости местообитания – 4).

Для оценки набора параметров, определяющих жизненность и степень сохранности вида, проводили исследования растений на отдельных пробных площадках или на единичных экземплярах. Размер пробной площади 10x10 м.

Жизненность характеризует степень развитости или подавленности вида в фитоценозе. При однократном описании не всегда можно установить жизненность вида. Она четко определяется, если растения цветут, плодоносят или, напротив, заметно угнетены. Для вегетирующих особей ее установление затруднено: не всегда понятна причина отсутствия цветения – связано ли это с их возрастным состоянием, фенофазой, условиями обитания или др. Для оценки жизненности вида используют разные шкалы. При определении жизненности можжевельника обыкновенного использовали шкалу Ж. Браун-Бланке и И. Павийяра:

1 – прорастание, но отсутствие развития вегетативных органов;

2 – ослабление с недостаточным вегетативным развитием и не прохождением всего большого жизненного цикла;

3 – хорошее вегетативное развитие, но не прохождение всего жизненного цикла;

4 – хорошее вегетативное развитие и прохождение всего жизненного цикла.

В некоторых случаях последнюю ступень этой шкалы разделяют на две:

4 – вегетативное развитие, цветение и плодоношение выше нормального;

5 – пышное развитие, повышенное плодоношение и цветение.

Диаметр деревца у основания стебля на уровне земли определялся с целью оценки возрастной структуры популяции на рассматриваемых территориях. Характер распределения можжевельника обыкновенного по диаметру на отдельных пробных площадках может указать возраст популяции и насколько данный ТУМ характерен по экологическим требованиям для данного вида. Частота распределения растений на пробных площадках может указать характер размножения и формирования популяции данного вида.

Объектом изучения условий места произрастания можжевельника обыкновенного выбраны отдельные фации на территории Баскакского лесничества (кв.75 выд. 9 и 16) национального парка «Чăваш вăрманĕ» в Сосняке орляково-снытевом.

В квартале 75 описаны два выдела – 9 и 16. Характерной особенностью является то, что растительность в пределах выделов меняется с юга на север и с запада на восток. В ходе исследования были заложены 10 пробных площадей размером 10х10 метров. Состав древостоя 6С3Е1Б, возраст 90-100 лет. Высота древостоя 22-24 метра, средний диаметр 22 см. Запас древостоя 240 куб. м на 1 га.  В подлеске – бересклет бородавчатый, крушина ломкая, рябина обыкновенная, шиповник, ракитник. Наблюдается естественное возобновление бересклета бородавчатого на одном квадратном метре в среднем 15 экземпляров.

В травяном покрове ландыш майский, марьяник дубравный, черника обыкновенная, орляк (папоротник), брусника обыкновенная, купена многоцветковая, костяника, прострел обыкновенный, кошачья лапка двудомная. Ярус D – мох – плевроциум Шребера; лишайник – кладония оленья (ягель).

Почвы – дерново-подзолистые. Горизонт Аd -лесной подстилки маломощный 1-3 см, сразу под лесной подстилкой залегает гумусовый горизонт мощностью 5-8 см, на более тяжелых по гранулометрическому составу почвах мощность гумуса до 9-14 см. Элювиально-аккумулятивный горизонт (А1А2) характеризует степень проявления дернового процесса. Мощность горизонта в зависимости от ТУМ от 5 до 20 см. По цвету переходный горизонт белесый или серый темными пятнами. Структура почвы выражена слабо. Переходный горизонт отличается пестрой окраской с преобладанием желтого и бурого цветов. Мощность иллювиальной толщи в слабо дифференцированных дерново-подзолистых почвах почти не выражен. Мезо-ксероморфных и мезоморфных сосняках (площадка 1 и площадка 2) мощность иллювиального слоя составляет всего 34 см.

В границах выдела 9 кв.75 Баскакского участкового лесничества вдоль визира с юга на север на 10 пробных площадках размером по 100 кв.м. производили сплошной перечет можжевельника обыкновенного в границах пробной площадки с описанием напочвенного покрова.

Приведенные результаты (табл. 2) показывают, что в пределах границы выдела 9 кв.75 Баскакского лесничества можжевельник обыкновенный находится в виргинильном периоде развития. Незначительное количество женских особей (наличие шишкоягод первого года) (рис. 4) подтверждает, что в генеративный этап растения вступают в возрасте 10 и старше лет. Изученные особи можжевельника в основном в возрасте от 4 до 11 лет. По шкале жизненности – 3 – хорошее вегетативное развитие, но отсутствие генеративных органов на большинстве экземпляров.

Приведенные результаты в таблице 3 показывают, что в пределах границы выдела 16 кв.75 Баскакского участкового лесничества можжевельник обыкновенный находится вегетативной стадии развития. Отсутствие женских особей (отсутствие шишкоягод) на большинстве растений подтверждает, что в генеративную фазу растения еще не вступали. Изученные особи можжевельника в основном в возрасте от 5 до 18 лет. На некоторых экземплярах имеются шишко-ягоды первого года формирования (рис. 1).

По шкале жизненности Ж. Браун-Бланке и И. Павийяра соответствует 3 (хорошее вегетативное развитие). Анализ экологических условий по шкале уязвимости – 4 «охраняемые территории» показал, что для можжевельника обыкновенного сосновый древостой на дерново-подзолистых, свежих почвах является благоприятным типом условий места произрастания (ТУМ).

Рисунок 1 - Плодоношение у можжевельника обыкновенного в 75 квартале Баскакского участкового лесничества национального парка «Чăваш вăрманĕ»

DOI:10.60797/JAE.2024.52.6.3

Одним из наиболее значимых критериев жизнеспособности растений является плодоношение и естественное возобновление. В соответствии с ОСТ 56-108-98 естественное семенное возобновление леса – это возобновление леса, при котором молодое поколение леса образуется из семян. Низкая жизнеспособность семян Можжевельника обыкновенного, по-видимому, является одним из основных узких мест в ходе естественного возобновления. Причиной низкой жизнеспособности семян можжевельника может переменное время созревания

[21]

. В ходе обследования вне заложенных пробных площадей нами обнаружены единичные экземпляры сеянцев можжевельника в возрасте 4-5 лет (рис. 2), что подтверждает плохое естественное возобновление Можжевельника обыкновенного.

Рисунок 2 - Результат семенного возобновления можжевельника обыкновенного в 75 квартале Баскакского участкового лесничества

DOI:10.60797/JAE.2024.52.6.4

Установлено, что можжевельник обыкновенный в условиях охраняемой территории в Баскакском участковом лесничестве национального парка «Чăваш вăрманĕ» произрастает в сосновых лесах с подходящими для него почвенно-климатическими условиям. Можжевельник обыкновенный на исследованной территории находится вегетативной стадии развития. Незначительное количество шишкоягод на большинстве растений подтверждает, что в генеративную фазу растения еще не вступали. Изученные особи можжевельника в основном в возрасте от 5 до 18 лет.