WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Обработка данных проведена с помощью стандартных статистических методов (Зайцев, 1984; Лакин, 1990) с использованием пакета прикладных программ Microsoft. Для оценки статистической значимости различий морфологических признаков подроста кедра сибирского использовался доверительный интервал. Для определения согласованности варьирования различных признаков, рассчитаны коэффициенты корреляции, которые в связи с малыми выборками (n < 20) подвергались z – трансформации Фишера.

На базе пробных площадей заложено 830 учетных площадок для изучения особенностей морфологии молодых особей, по 540 площадок для исследования возрастной и онтогенетической структуры субценопопуляций кедра. На этих же постоянных пробных площадях закартировано 7 участков для изучения их пространственной структуры.

ГЛАВА 4. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДРОСТА КЕДРА СИБИРСКОГО Состояние и жизненность подроста кедра сибирского могут быть охарактеризованы особенностями морфологического строения отдельных органов. Среди основных морфологических признаков, определяющих состояние подроста, обычно используют общий габитус (Поликарпов, Бабинцева, 1963; Судачкова, 1965), прирост в высоту (Джурджу, 1957;

Смирнов, 1967; Судьев и др., 1976); степень охвоения (Веретенников, 1986), длину хвои (Расторгуева, 1963), соответствие высоты и диаметра стволика (Бех, Николаева, 2008) и т.д.

В нарушенных сообществах верхней части лесного пояса Семинского хребта оценены особенности морфологии надземной части молодых особей кедра сибирского для трех возрастных групп: младшей – 5-11, средней – 12-и старшей – 16-23 лет. В связи с неравномерностью встречаемости особей в лесных сообществах наиболее детально изучена морфология младшей возрастной группы (5-11 лет). Для этой группы выявлено, что достоверные отличия по высоте отмечены для подгольцовых кедровых редколесий и гарей на верхней границе кедровых лесов. Диаметр стволика у подроста, обитающего под взрослыми деревьями при интенсивном выпасе в 4 раза ниже, чем на гарях и вырубках. Высота подроста 12-15 и 16-23 летнего возраста достоверно не отличается от высоты особей младшей группы.

При исследовании одновозрастного подроста, присутствующего во всех исследованных сообществах (табл. 2), было отмечено достоверное увеличение среднего прироста центрального побега только в закустаренном разнотравном сообществе по зарастающей гари 1985 г. на верхней границе кедровых лесов.

Максимальное значение средней высоты – 22,3 см отмечено в сообществе на гари 1985 г. с отсутствием антропогенного влияния в настоящее время, высокое – 17,8 см в ненарушенном подгольцовом кедровом редколесье.

Использование такого показателя как средняя высота подроста в верхней части лесного пояса Семинского хребта в условиях высокой инсоляции (Выгодская, 1981), с суровыми зимними ветрами и т.д. обычно используемого в лесной таксации вряд ли пригодно, так как в обследованных сообществах соотношение приростов центрального и боковых побегов меньше 1,0 и достоверно не отличается. Это связано с тем, что боковые побеги в этих условиях в 96% случаев заменяют центральный побег.

Таблица Морфологические показатели 10-11-летнего подроста кедра в верхней части лесного пояса Местообитания Ерниково- Мелкотравно- Закустаренное Кедровый мелкотравно- дриадовое разнотравное молодняк дриадовое кедровое сообщество по закустаренный, Показатель кедровое редколесье по зарастающей вейниковоредколесье вырубке и гари гари 1985 г. разнотравный по (2100 м над 1967 г. (2000 м (1740 м над вырубке 1967 г.

уровнем над уровнем уровнем моря) (1570 м над моря) моря) уровнем моря) 17.8 ± 4.6 10.4 ± 0.5 22.3 ± 5.Высота, см (24,1) 8.6 - 27.0 9.4 -11.4 11.5 - 33.0.66 ± 0.15 0.39 ± 0.02 0.59 ± 0.12 2.31± 0.Диаметр стволика у шейки корня, см 0.36 - 0.96 0.35 - 0.43 0.35 - 0.83 1.41- 3.1.7 ± 0.4 1.0 ± 0.1 2.2 ± 0.Прирост центрального (2,4) побега, см 0.9 - 2.5 0.8 -1.2 1.2 - 3.Прирост центрального 2.3 ± 0.7 1.0 ± 0.1 2.1± 0.побега за последний год, (3,1) 0.9 - 3.7 0.8 -1.2 0.9 - 3.см Прирост бокового 2.2 ± 0.8 1.2 ± 0.1 3.2 ± 0.7 5.0 ± 0.побега за последний год, 0.6 - 3.8 1.0 -1.4 1.8 - 4.6 3.2 - 6.см Отношение приростов центрального побега 0,8 0,8 0,7 0,к боковому Примечания: в числителе – среднее значение и его ошибка, в знаменателе – доверительный интервал. В скобках даны значения, где ошибка составляет более 30 %.

В кедровых редколесьях на верхней границе групп деревьев перевершинивание и раздвоение стволиков, побеги замещения встречаются у 92-96 % особей. У 50-70 % из числа поврежденных особей, центральные побеги деформированы после гибели верхушечной почки. В нарушенных сообществах верхней части лесного пояса Семинского хребта 53 % особей подроста деформированы механическим антропогенным воздействием – скашиванием, вытаптыванием и т.д.

Со снижением абсолютной высоты наблюдается тенденция увеличения длины и сухого веса хвои подроста кедра, хотя статистические различия этого показателя не выявлены. Длина хвои у подроста растущего под материнским пологом снижена по сравнению с открытыми участками.

Одним из показателей выживаемости кедрового подроста в верхней части лесного пояса Семинского хребта является морфология корневых систем. В исследованных сообществах расположение корневой системы подроста кедра сибирского поверхностное – в 10-25 см слое почвы. Сосущие корни сосредоточены в гумусовом горизонте (до 10 см), скелетные углубляются в почву, чтобы обеспечить опору для надземной части. Длина корневой системы во всех исследованных сообществах в 3 раза больше высоты надземной части.

Формирование поверхностной корневой системы и отмирание главного корня начинается с 16 лет.

По насыщенности почвы корнями (рис. 1) для всех исследованных сообществ свойственно распределение всей корневой системы в гумусовом горизонте почвы.

Особи младшей возрастной группы (5-11 лет) в изученных сообществах образуют меньшее число корней всех порядков ветвления с диаметром более 1 мм (скелетные), чем подрост в средней и старшей возрастных группах.

Для молодых особей кедра сибирского распределение корней в почвенных горизонтах следующее: у особей младшей возрастной группы наибольший процент корней сосредоточен в 20 см слое почвы; у особей средней группы – от 20 % и при интенсивном выпасе до 73 % корневые системы располагаются в слое почвы 20-25 см; у старшей – основная масса корней (60 %) находится в верхнем слое почвы до 20 см.

Рис. 1. Распределение корней подроста кедра различных возрастных групп по почвенным горизонтам.

Условные обозначения: А – ерниково-мелкотравно-дриадовое кедровое редколесье (2100 м над уровнем моря); Б – мелкотравно-дриадовое кедровое редколесье на вырубке и гари 1967 г. (2000 м над уровнем моря); В – кедровник разнотравно-зеленомошный на вырубке 1967 г. (1810 м над уровнем моря);

Г – закустаренное разнотравное сообщество на зарастающей гари 1985 г.

(1740 м над уровнем моря); Д – кедровник разнотравный (1710 м над уровнем моря); Е – кедровый молодняк закустаренный, вейниково-разнотравный на вырубке 1967 г. (1570 м над уровнем моря).

Вычисленные преобразованные коэффициенты корреляции (показатели Z) между весом надземной и подземной частей молодых особей кедра младшей возрастной группы подроста (от 0,758 до 1,946) во всех исследованных сообществах превосходит предельное табличное значение случайных колебаний. Таким образом, они достоверны и свидетельствуют о заметной связи между весом надземной и подземной частей подроста не зависимо от степени влияния, как неоднородностей среды обитания, так и антропогенных воздействий.

Морфологические показатели позволяют оценить общую фитомассу и выявить влияние верхнего полога на рост подроста кедра в верхней части лесного пояса. У особей младшей возрастной группы (5-11 лет) отмечено увеличение фитомассы хвои и веса стволика с ветвями по мере снижения высоты над уровнем моря. Максимальная масса хвои наблюдалась в нарушенном кедровнике разнотравном.

Соотношение фитомассы частей молодых особей кедра в средней (12-лет) и старшей возрастной группе (16-23 лет) следующее: вес корневой системы составляет около 1/3 от фитомассы особи, а стволик с ветвями и хвоя по весу одинаковы (35 % фитомассы). В нарушенном вырубкой и гарью 1967 г.

мелкотравно-дриадовом кедровом редколесье соотношение массы частей в старшей возрастной группе имеет прямо противоположную картину.

ГЛАВА 5. ПЛОТНОСТЬ И СТРУКТУРА СУБЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ ПОДРОСТА КЕДРА Изучение динамики плотности молодых особей кедра в 1998-2001 гг. на постоянных учетных площадках (табл. 3) показало, что только что только в мелкотравно-дриадовом кедровом редколесье она увеличилась на 46 %, (с 50 до 73 экз./100 м2), по сравнению с 1998 г. В нарушенных сообществах верхней части лесного пояса плотность подроста уменьшилась от 12 до 100 %.

Таблица Динамика плотности кедрового подроста в сообществах верхней части лесного пояса Семинского хребта Высота Год учета Отпад над подроста Растительное сообщество подроста, уровнем 1998 2000 2001 % моря Мелкотравно-дриадовое 50 61 кедровое редколесье по вырубке 100 122 и гари 1967 г.

44 Кедровник разнотравно – 89,8 87,зеленомошный по вырубке 1967 г. Закустаренное разнотравное 144 сообщество по зарастающей 85,2 65,гари 1985 г.

14 1 Кедровник разнотравный 100 7 Кедровый молодняк 6 закустаренный, вейниково14,3 9,разнотравный по вырубке 1967 г.

Примечания: в числителе – экз./100 м2, в знаменателе динамика плотности в %.

Максимальный отпад особей отмечен в кедровнике разнотравном – 100 % (14 до 0 экз./100 м2), высокий (91 %) в кедровом молодняке закустаренном, вейниково-разнотравном по вырубке 1967 г., где в первый год исследования (1998 г.) плотность подроста составляла 42 экз./100 м2, а через 3 года - в 2001 г.

она снизилась в 10 раз, что связано, прежде всего, с физическим уничтожением подроста на незакустаренных участках при сенокошении и выпасе домашних животных.

Для оценки успешности естественного возобновления недостаточно только изучения плотности. Существенным моментом при характеристике этого процесса является пространственное распространение подроста.

При изучении пространственного расположения молодых особей кедра, в подгольцовых редколесьях на верхней границе групп деревьев выявлено, что подрост расположен только по периметру кулис, сформированных старшим поколением деревьев кедра сибирского (рис. 2) либо зарослей березки круглолистной (Betula rotundifolia Spach) и жимолости алтайской (Lonicera altaica Pall.).

Рис. 2. Схема размещения подроста кедра сибирского на верхней границе групп деревьев.

Условные обозначения: сплошной линией отмечена проекция крон кулис деревьев кедра; пунктирной линией – проекция крон кустарников; точками – единичный подрост кедра; треугольниками – биогруппы молодых особей кедра и его высота в см.

В верхней части лесного пояса в кедровнике ерниковом разнотравнозеленомошном подрост кедра размещается по периметру зарослей березки круглолистной, единично встречается между группами этого кустарника и отсутствует под материнским пологом (Пац, 2000).

В кедровнике разнотравном распределение молодых особей отличается от всех других изученных сообществ. Подрост кедра сибирского в 1998 г. был единичен и приурочен к моховому покрову в окнах между деревьями и на валеже и по периметру проекций крон взрослых деревьев и кустарников и в дальнейшем исчез, что связано, видимо, с чрезмерным выпасом скота на данной территории.

В закустаренном разнотравном сообществе по зарастающей гари 1985 г.

при полном отсутствии выпаса преобладающий подрост имеет довольно равномерное расположение по площади и не сгруппирован по периметру кустарников. Тенденция распределения подроста кедра биогруппами сохраняется независимо от возраста.

В кедровом молодняке закустаренном, вейниково-разнотравном, сформировавшемся на вырубке 1967 г. молодые особи кедра расположены строго по периметру крон кедра и зарослей кустарников, в связи с высоким антропогенным прессом в этом сообществе.

Распределение подроста кедра сибирского по площади сообществ относится к групповому. В категорию отпада и угнетенных особей в первую очередь попадает подрост, отставший по росту в высоту и времени поселения в группе как и в темнохвойной тайге (Карпов, 1969). Лидерами в каждой группе остаются более высокие экземпляры кедра.

Среди антропогенных воздействий рубки накладывают существенный отпечаток на масштабную мозаику кедровых лесов в верхней части лесного пояса Семинского хребта, здесь они не инициируют вспышки возобновительного процесса, в то время как на равнине для таежной зоны Западной Сибири (Таланцев, Куликов, 1971; Савчук, Николаева, 1995) они являются первопричиной лесовозобновления.

Возрастной состав представляет собой один из существенных признаков популяций. От него зависит способность популяционной системы к самоподдержанию и ее устойчивость.

В возрастных спектрах на верхней границе групп деревьев (рис. 3 А, Б) представлен подрост от 5 до 23 лет. Здесь преобладают молодые особи 11, 12, 14, 16-летнего возраста, суммарное участие которых составляет около 62 %.

Рис. 3. Возрастной спектр подроста кедра сибирского в сообществах верхней части лесного пояса.

Условные обозначения те же, что и на рисунке 1.

На верхней границе кедровых лесов возрастные спектры значительно отличаются и представлены особями кедра от 6 до 20 лет: в разреженном разнотравно-зеленомошном кедровнике, нарушенном вырубкой 1967 г. и выпасом (В) преобладают молодые особи 9-11 лет, участие которых составляет 70 %; в сообществе, формирующемся по гари 1985 г. (Г) 6-11-летние экземпляры составляют 100 %; в кедровнике разнотравном (Д), нарушенном интенсивным выпасом, в отдельные годы были представлены только 6-8-летние особи кедра; в кедровом молодняке закустаренном вейниково-разнотравном по вырубке 1967 г. (Е) наибольшее участие (по 13-14 %) отмечено для подроста 11, 16 и 17-летние особи (суммарное участие – 40 %). Во всех кедровых лесах, нарушенных различными антропогенными воздействиями, отсутствовал подрост 5, 12-13 лет.

Помимо календарного возраста мы разделили подрост по биологическому возрасту, т.е. по онтогенетическим состояниям.

В верхней части лесного пояса Семинского хребта в исследованных сообществах у молодых особей кедра сибирского в прегенеративном периоде было выделено три онтогенетических состояния: ювенильное (j), имматурное (im) и виргинильное (v). У имматурных особей кедра выделены две подгруппы, различающиеся степенью сформированности кроны: молодые особи, имеющие несформированную крону – im1 и со сформированной кроной – im2.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»