Distribution of Cotoneaster lucidus Schlecht. in the Shuvakish Forest Park of Yekaterinburg
Distribution of Cotoneaster lucidus Schlecht. in the Shuvakish Forest Park of Yekaterinburg
Abstract
The article is dedicated to a comprehensive evaluation of Cotoneaster lucidus Schlecht. in the forest park zone of Yekaterinburg (Russia) on the basis of population (age and vitality structure) and organismal parameters (morphometric indices). The aim of the study is to analyse the status of Cotoneaster lucidus Schlecht. fragments in the Shuvakish Forest Park of Yekaterinburg. Plants in the habitat are represented as a geoxylic shrub. In the ontogenetic structure of cotoneaster, two periods – pregenerative and generative and six ontogenetic states – are identified. All fragments are in the stage of infestation, exclusively in berry pine forests with tree canopy closure of 0.6-0.8. The main way of introduction of the cotoneaster into the Shuvakish Forest Park is artificial plantings along paths and near equipped recreation areas. Its spread was facilitated by the presence of edible, long-lasting fruits on shoots, which were a food base for many bird species. The identified features indicate high potential of the species and successful naturalisation in the studied forest park.
1. Введение
Во флоре городов России чужеродные виды составляют в среднем 27% . Объектом исследования выбран кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus Schlecht.) неслучайно, так как он является одним из самых распространённых в культуре, его можно встретить в озеленении практически повсеместно как в нашей стране, так и за её пределами . Данный вид используется как пластичный материал для создания художественных композиций в садах и парках, в пригородных лесах. Эти декоративные кустарники отличаются разнообразием габитуса, величиной, формой, характером ветвления, размещением листьев, обилием цветения и плодоношения, ярко выраженной осенней окраской листьев. В лесопарковой зоне г. Екатеринбурга Cotoneaster lucidus встречается как натурализовавшийся интродуцент в различных формах насаждений . С усилением антропогенной нагрузки на пригородные леса актуально исследование биологических особенностей инвазионных видов и их внутривидовой дифференциации для сохранения генофонда , поэтому изучение состояния кизильника позволяет выявить особенности динамики их развития и дать цельную картину процессов адаптации данного вида к конкретным условиям произрастания.
2. Методы и принципы исследования
Цель работы – оценка состояния фрагментов ценопопуляции кизильника блестящего на основе возрастной и виталитетной структуры, организменных и популяционных признаков особей.
Методом изучения являлся сравнительный анализ состояния трех фрагментов ценопопуляции (ФЦП) Cotoneaster lucidus в Шувакишском лесном парке Екатеринбурга в течение вегетационного периода 2023 года (рис.1). Для оценки состояния особей были зафиксированы возрастные и жизненные состояния, проведены замеры морфометрических показателей с использованием стандартных методов , , . Рассчитывали доли деревьев различных онтогенетических состояний, в общем объеме выборок для каждого фрагмента ценопопуляций (лесного парка). Комплексное изучение выполняли на основе возрастной и виталитетной структуры, организменных и популяционных признаков особей.
Рисунок 1 - Расположение Шувакишского лесного парка на карте города Екатеринбурга
3. Основные результаты
Город Екатеринбург является одним из самых зеленых городов Российской Федерации. Вокруг него расположено широкое кольцо зеленых насаждений. В пределах городской застройки располагаются 15 лесных парков . Шувакишский лесной парк относится к Верх-Исетскому лесничеству, в его состав так же входит парк Победы. Территория лесного парка постоянно уменьшается из-за несанкционированных свалок, а озеро Шувакиш, располагающееся в южной части лесного парка, ежегодно становится меньше, заболачиваясь и усыхая. Это следствие чрезмерного водозабора близлежащими заводами и еще ряда неосвещенных проблем. Помимо прочего, в лесопарковую зону входит Серовский тракт, на котором достаточно активный ежедневный поток машин, что не может не сказываться на общем состоянии экосистем.
Кизильник блестящий распространен в двенадцати из пятнадцати лесных парков г. Екатеринбурга на площади 396,8 га . В данном лесном парке он встречается в условиях некоторого затенения при сомкнутости крон древостоя от 0,5 до 0,6 исключительно в сосняках ягодниковых на площади 1,1 гектар. Высота кизильника варьирует от 0,12 до 2,77 метров, средняя высота – 1,24 метра; наибольшие колебания по показателю наблюдается в ФЦП 1 (от 0,13 до 2,77 м); площадь проекции кроны по трем фрагментам ценопопуляции представлена от 0,004 до 9,37 м2, а объем – от 0,0002 до 7,25 м3; средние показатели площади и объема кроны кизильника по Шувакишскому лесному парку составляют 1,36 м2 и 0,82 м3 соответственно (табл. 1).
Таблица 1 - Характерные особенности фрагментов ценопопуляции кизильника блестящего в Шувакишском лесном парке
Показатели | Номер фрагмента ценопопуляции | |||||
1 | 2 | 3 | ||||
Характеристика местообитания | Тип леса | Сосняк разнотравный | ||||
Древостой | состав | 7С3Б | 7С3Б | 10С | ||
сомкнутость древесного полога | 0,7 | 0,8 | 0,6 | |||
Характерные особенности | Параметры | Общая плотность, экз/га | 875 | 1167 | 825 | |
Индекс виталитета, % | 91 | 91 | 94 | |||
Высота, м | 1,28±0,12 | 1,22±0,07 | 1,23±0,09 | |||
Площадь проекции кроны, м2 | 1,66±0,40 | 1,08±0,19 | 1,34±0,24 | |||
Объем кроны, м3 | 1,15±0,32 | 0,56±0,13 | 0,74±0,17 | |||
Онтогенетическое состояние, % | J | 14 | 0 | 6 | ||
Im | 20 | 23 | 21 | |||
V | 23 | 43 | 27 | |||
G1 | 20 | 17 | 24 | |||
G2 | 14 | 11 | 16 | |||
G3 | 9 | 6 | 6 | |||
Индекс | индекс возрастности | 0,23 | 0,21 | 0,23 | ||
индекс замещения | 1,33 | 1,92 | 1,20 | |||
индекс восстановления | 1,33 | 1,92 | 1,20 | |||
индекс эффективности | 0,51 | 0,52 | 0,55 | |||
Плотность особей кизильника установлена от 825 до 1167 особей на 1 гектар и с увеличением сомкнутости древесного полога увеличивается численность кизильника (r = 0,92, p <0,05), особенно касается молодых особей (r = 0,93, p <0,05), но снижается доля генеративных растений. А с увеличением возраста увеличиваются и морфологические показатели растений, но при этом снижается плотность кизильника (r = - 0, 99, p <0,05).
В онтогенетической структуре кизильника выявлено два периода: прегенеративный и генеративный, определены шесть онтогенетических состояний. Доля прегенеративной фракции составляет: ювенильные особи – 6,8%, имматурные – 21,3%, виргинильные – 31% (рис.2).
Рисунок 2 - Онтогенетическая структура кизильника блестящего
По разработанной классификации «дельта-омега» (рис. 3), все фрагменты относятся к молодой ценопопуляции, что подтверждается высокими показателями индексов восстановления и замещения (на одну взрослую генеративную особь приходится одна прегенеративная). Все местообитания кизильника по жизненному состоянию относятся к категории «здоровые», индекс виталитета варьирует от 91 до 94%.
Рисунок 3 - Распределение фрагментов ценопопуляции кизильника блестящего по классификации «дельта-омега»
Таблица 2 - Балловые оценки величины признаков Cotoneaster lucidus
Параметры | Баллы | ||||
I | II | III | IV | V | |
Организменные признаки особей | |||||
Высота растений, м | <1,220 | 1,221-1,240 | 1,241-1,250 | 1,251-1,270 | 1,271-1,280 |
Площадь проекции кроны, м² | <1,08 | 1,09-1,22 | 1,23-1,37 | 1,38-1,51 | 1,52-1,66 |
Объем кроны, м³ | <0,56 | 0,57-0,71 | 0,72-0,86 | 0,87-1,01 | 1,02-1,15 |
Популяционные признаки | |||||
Общая плотность, экз./га | <825 | 826-911 | 912-996 | 997-1082 | 1083-1167 |
Доля прегенеративных особей, % | <55 | 56-58 | 59-60 | 61-64 | 65-66 |
Доля генеративных особей % | <34 | 35-37 | 38-39 | 40-42 | 43-45 |
Индекс виталитета, % | <91 | 91,1-91,75 | 91,76-92,5 | 92,6-93,25 | 93,26-94 |
Примечание: Шувакишский лесопарк
Рисунок 4 - Оценка состояния фрагментов местообитаний Cotoneaster lucidus в Шувакишском лесном парке:
организменные параметры: 1 – высота растения, м; 2 – площадь проекции кроны, м2; 3 – объём кроны, м3; популяционные параметры: 4 – плотность особей, экз./га; 5 – доля прегенеративных особей, %; 6 – доля генеративных особей, %; 7 – индекс виталитета, %; 1– 5 – баллы
4. Заключение
Кизильник активно внедрился практически во все лесные парки г. Екатеринбурга . Он встречается исключительно как подлесочный вид в составе определенного типа леса в качестве лесного микроландшафта, но чаще всего в сосняках разнотравных и ягодниковых . Посадки – основной путь проникновения кизильника блестящего в лесные парки, которые созданы вдоль дорожек, возле оборудованных зон отдыха. Его распространению способствовало наличие съедобных, долгосохраняющихся плодов на побегах, которые явились кормовой базой многих видов птиц . При проведённом исследовании установлено, что все изученные фрагменты ценопопуляции Cotoneaster lucidus являются нормальными, здоровыми, способными к самоподдержанию семенным путём. В онтогенетической структуре выделены два периода и шесть онтогенетических состояний. При оценке возрастности и эффективности фрагментов выявлено, что все они относятся к молодым. Установлено, что все местообитания находится в стадии заселения и имеют левосторонний спектр с максимумом на прегенеративные особи, что свидетельствует о непрерывном пополнении новыми поколениями.