Биологические инвазии, или расселение видов растений и животных во вторичных ареалах, – один из глобальных факторов трансформации естественных экосистем [1]. На уровне сообществ чаще всего дискутируются последствия инвазий растений – снижение разнообразия аборигенных видов в сообществах [2]. Инвазивный клен ясенелистный Acer negundo L. активно расселяется в Евразии на нарушенных и полунарушенных территориях. В частности, A. negundo активно возобновляется в урбанизированных лесах Среднего Урала [3]. По литературным данным в сообществах с доминированием A. negundo разнообразие аборигенных растений снижается [4]. Поэтому изучение динамики растительности при внедрении инвазионных видов является актуальным.
Целью работы явилось определение влияния растений A. negundo L.на разнообразие видового состава травяного яруса в Санаторном лесном парке г. Екатеринбурга.
Материалы и методы исследования
Исследования выполнены в 2021 г. в Санаторном лесном парке (56°82′12″ N, 60°76′32″ E) на 10 пробных площадях (ПП). Были отобраны площади на двух участках: контрольный участок (без клена) и участок с доминированием особей клена. Пробные площади размером 20х20 м и 30х30 м закладывались по стандартным методикам. На каждой пробной площади был сделан сплошной пересчет древесно-кустарниковых растений и описан живой напочвенный покров (ЖНП). При описании использовался метод учетных площадок (УП). Учетные площадки размером 50×50 см в количестве 20–25 шт. размещались на пробной площади так, чтобы были отражены особенности размещения видов на территории и охвачены все типы фитоценозов. На каждой УП был определен видовой состав травянистой растительности, проективное покрытие, тип размещения и выделены ценотические группы [5].
Результаты исследования и их обсуждение
Клен ясенелистный по данным лесоустроительных материалов внедрился в 13 из 15 лесных парков Екатеринбурга и формирует вторичный ареал. В результате исследований на всех участках вне зависимости от присутствия или отсутствия клена ясенелистного, преобладают лесные и лесолуговые виды (брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), черника (Vaccinium myrtillus L.), костяника каменистая (Rubus saxatilis L.), вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth), земляника лесная (Fragaria vesca L.), будра плющевидная (Glechoma hederacea L.), гравилат городской (Geum urbanum L.)) (таблица).
Видовое разнообразие травяного яруса и проективное покрытие на учетных площадках в Санаторном лесном парке
|
№ |
Ценотип |
Семейство |
Видовое название |
ПП на УП, % |
ПП на га, % |
|
Контрольные участки (без клена) |
|||||
|
1 |
Лесной |
Бобовые (Fabaceae) |
Чина весеняя (Lathyrus vernus (L.) Bernh. |
28 |
1,87 |
|
2 |
Вересковые (Ericaceae) |
Брусника (Vaccinium vitis-idaea L.) |
165 |
11,00 |
|
|
3 |
Грушанковые (Pyrolaceae) |
Ортилия однобокая (Orthilia secunda (L.) House) |
5 |
0,33 |
|
|
4 |
Жимолостные (Caprifoliaceae) |
Линнея северная (Linnaea borealis L.) |
20 |
1,33 |
|
|
5 |
Ландышевые (Convallariaceae) |
Купена душистая (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce) |
10 |
0,67 |
|
|
6 |
Майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt) |
10 |
0,67 |
||
|
7 |
Норичниковые (Scrophulariaceae) |
Медуница мягкая (Pulmonaria mollis Wolff ex F.Heller) |
78 |
5,20 |
|
|
8 |
Первоцветные (Primulaceae) |
Седмичник европейский (Trientalis europaea L. = Lisimachia europaea (L.) U. Manns et Anderb.) |
7 |
0,47 |
|
|
9 |
Розоцветные (Rosaceae) |
Земляника лесная (Fragaria vesca L.) |
212 |
14,13 |
|
|
10 |
Костяника каменистая (Rubus saxatilis L.) |
100 |
6,67 |
||
|
11 |
Сельдерейные (Apiaceae) |
Сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.) |
10 |
0,67 |
|
|
12 |
Яснотковые (Lamiaceae) |
Буквица лекарственная (Betonica officinalis L.) |
10 |
0,67 |
|
|
13 |
Лесолуговой |
Астровые (Asteralceae) |
Золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea L.) |
10 |
0,67 |
|
14 |
Гераниевые (Geraniaceae) |
Герань лесная (Geranium pratense L.) |
13 |
0,87 |
|
|
15 |
Мареновые (Rubiaceae) |
Подмаренник северный (Galium boreale L.) |
10 |
0,67 |
|
|
16 |
Мятликовые (Poaceae) |
Вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth) |
305 |
20,33 |
|
|
17 |
Норичниковые (Scrophulariaceae) |
Вероника дубравная (Veronica chamaedrys L.) |
28 |
1,87 |
|
|
18 |
Розоцветные (Rosaceae) |
Гравилат городской (Geum urbanum L.) |
40 |
2,67 |
|
|
19 |
Манжетка обыкновенная (Alchemilla vulgaris L.) |
20 |
1,33 |
||
|
20 |
Репешок лекарственный (Agrimonia eupatoria L.) |
15 |
1,00 |
||
|
21 |
Сельдерейные (Apiaceae) |
Бедренец камнеломка (Pimpinella saxifraga L.) |
5 |
0,33 |
|
|
22 |
Фиалковые (Violaceae) |
Фиалка собачья (Viola canina L.) |
14 |
0,93 |
|
|
23 |
Луговой |
Мятликовые (Poaceae) |
Мятлик луговой (Poa pratensis L.) |
5 |
0,33 |
|
24 |
Синантропный |
Бобовые (Fabaceae) |
Вика мышиная (Vicia cracca L.) |
68 |
4,53 |
|
25 |
Розоцветные (Rosaceae) |
Лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.) |
3 |
0,20 |
|
|
Участки с кленом |
|||||
|
1 |
Лесной |
Бобовые (Fabaceae) |
Чина весеняя (Lathyrus vernus (L.) Bernh.) |
37 |
2,31 |
|
2 |
Вересковые (Ericaceae) |
Брусника (Vaccinium vitis-idaea L.) |
10 |
0,63 |
|
|
3 |
Черника (Vaccinium myrtillus L.) |
70 |
4,38 |
||
|
4 |
Грушанковые (Pyrolaceae) |
Грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia L.) |
90 |
5,63 |
|
|
5 |
Жимолостные (Caprifoliaceae) |
Линнея северная (Linnaea borealis L.) |
10 |
0,63 |
|
|
6 |
Кочедыжниковые (Athyriaceae) |
Кочедыжник женский (Athyrium filix-femina (L.) Roth) |
40 |
2,50 |
|
|
7 |
Ландышевые (Convallariaceae) |
Майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F.W.Schmidt) |
13 |
0,81 |
|
|
8 |
Лютиковые (Ranunculaceae) |
Борец северный (Aconitum lycoctonum L.) |
120 |
7,50 |
|
|
9 |
Воронец колосистый (Actaea spicata L.) |
40 |
2,50 |
||
|
10 |
Норичниковые (Scrophulariaceae) |
Медуница мягкая (Pulmonaria mollis Wolff ex F.Heller) |
37 |
2,31 |
|
|
11 |
Розоцветные (Rosaceae) |
Земляника лесная (Fragaria vesca L.) |
40 |
2,50 |
|
|
12 |
Костяника каменистая (Rubus saxatilis L.) |
155 |
9,69 |
||
|
13 |
Лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.) |
40 |
2,50 |
||
|
14 |
Сельдерейные (Apiaceae) |
Дудник лесной (Angelica sylvestris L.) |
20 |
1,25 |
|
|
15 |
Сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.) |
20 |
1,25 |
||
|
16 |
Лесолуговой |
Астровые (Asteralceae) |
Бодяк разнолистный (Cirsium heterophyllum (L.) Hill) |
50 |
3,13 |
|
17 |
Золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea L.) |
7 |
0,44 |
||
|
18 |
Гераниевые (Geraniaceae) |
Герань луговая (Geranium pratense L.) |
55 |
3,44 |
|
|
19 |
Мятликовые (Poaceae) |
Вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth) |
77 |
4,81 |
|
|
20 |
Норичниковые (Scrophulariaceae) |
Вероника дубравная (Veronica chamaedrys L.) |
30 |
1,88 |
|
|
21 |
Розоцветные (Rosaceae) |
Гравилат городской (Geum urbanum L.) |
119 |
7,44 |
|
|
22 |
Репешок лекарственный (Agrimonia eupatoria L.) |
10 |
0,63 |
||
|
23 |
Хвощовые (Equisetaceae) |
Хвощ луговой (Equisetum pratense Ehrh.) |
100 |
6,25 |
|
|
24 |
Яснотковые (Lamiaceae) |
Будра плющевидная (Glechoma hederacea L.) |
30 |
1,88 |
|
|
25 |
Черноголовка обыкновенная (Prunella vulgaris L.) |
5 |
0,31 |
||
|
26 |
Луговой |
Мятликовые (Poaceae) |
Мятлик луговой (Poa pratensis L.) |
90 |
5,63 |
|
27 |
Синантропный |
Бобовые (Fabaceae) |
Вика мышиная (Vicia cracca L.) |
25 |
1,56 |
Рис. 1. Соотношение проективного покрытия живого напочвенного покрова на пробных площадях по ценотипам в Санаторном лесном парке
Значительный процент площади (4,73 %) занимают синантропные виды на участках с участием клена на пробных площадях лесного парка (вика мышиная (Vicia cracca L.) и лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.)) (рис. 1). Появление синатропных видов является показателем влияния клена на травяной покров.
Рис. 2. Соотношение видов по семействам в проективном покрытии живого напочвенного покрова на контрольных участках и участках с кленом
Клен ясенелистный пока не оказывает прямого воздействия на сформировавшиеся фитоценозы, но с возрастом клен будет затенять травяной покров и многие виды могут исчезнуть, поэтому необходимы комплексные мероприятия борьбы с данным видом (мониторинг за состояние экосистемы, вырубка деревьев путем механического и химического удаления прегенеративных особей, формирование крон у виргинильных растений). Видовое разнообразие травяного яруса на пробных площадях представлено 37 видами. Не найдено различий по количеству видов на контрольных участках и участках с кленом. Наибольшее количество видов встречается в следующих семействах, они ранжированы по уменьшению – розоцветные, мятликовые, норичниковые, вересковые, бобовые, астровые, сельдерейные, яснотковые, ландышевые, мареновые (рис. 2).
По количеству растений в лесном парке установлено доминирование розоцветных (земляника лесная (Fragaria vesca L.), костяника каменистая (Rubus saxatilis L.), манжетка обыкновенная (Alchemilla vulgaris L.), мятликовых (вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth), мятлик луговой (Poa pratensis L.), вересковых (брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), черника (Vaccinium myrtillus L.), и норичниковых (медуница мягкая (Pulmonaria mollis Wolff ex F.Heller), вероника дубравная (Veronica chamaedrys L.) семейств вне зависимости от участка. Виды из семейства мареновых произрастают только на контрольных участках.
Заключение
Выделено 4 ценотипа – лесной, лесолуговой, луговой и синантропный, различающиеся по соотношению семейств и видов. Количество семейств и видов почти сходное. По проективному покрытию также не отмечается большого различия. Доминируют лесные и лесолуговые виды из вересковых, мятликовых, розоцветных и норичниковых. Не найдено прямого воздействия A. negundo на состав растений в фитоценозах. На участках с кленом уменьшается количество растений, но количество видов сохраняется. Таким образом, установить влияние его на разнообразие, общее обилие, структуру доминирования в сообществах не удалось. Влияние A. negundo проявилось в увеличении доли синатропных видов, так как влияние клена может привести к росту открытости сообществ для внедрения других чужеродных растений. Наши данные хорошо согласуются и с другими исследователями. Следовательно, в целом влияние на структуру травяного яруса, связанное с инвазией A. negundo в Санаторном лесном парке, невелико.