пїњ

¬Ћ»яЌ»≈ —≈Ћ№— ќ’ќ«я…—“¬≈ЌЌџ’ ѕјЋќ¬ Ќј “–ј¬яЌќ… ѕќ –ќ¬ Ѕ≈–≈«ќ¬џ’ Ћ≈—ќ¬ јЋ“ј…— ќ√ќ  –јя

”ƒ  63:582.632.1.(571.150)
√.√. —околова
¬ли€ние сельскохоз€йственных палов на трав€ной покров березовых лесов јлтайского кра€
G.G. Sokolova
The Influence of Agricultural Burnings on the Herb Statum in Birch Forests of Altai Krai
Ѕерезовые леса јлтайского кра€ подвергаютс€ разнообразным формам воздействи€, таким как выпас, сенокошение, вытаптывание и пожары. ¬ статье рассматриваетс€ один из распространенных антропогенных факторов вли€ни€ на трав€ной покров березовых лесов јлтайского кра€ Ч сельскохоз€йственные палы, или низовые пожары. »сследованы видовой состав и структура березовых лесов ≈льцовского района, проведен ботанический и экологический анализ трав€ного покрова естественных участков леса, не подвергающихс€ вли€нию низовых пожаров. ¬ы€влены тенденции изменени€ видового состава и структуры трав€ного покрова на гар€х в зависимости от экспозиции склона. ѕрослежено изменение видового состава травосто€ в течение первых двух лет после пожара. ¬ы€влено, что сельскохоз€йственные палы привод€т к уменьшению видового разнообрази€ трав€нистой растительности и гибели всходов и подроста древосто€, измен€ют экологическую, биологическую и пространственную структуру травосто€, способствуют распространению сорных видов. ѕо отношению к воздействию палов выделены две группы видов растений. Ѕолее эффективное восстановление трав€ного покрова после пожаров происходит на склонах северных экспозиций, характеризующихс€ лучшими гидрологическими услови€ми.
 лючевые слова: сельскохоз€йственные палы, трав€ной покров, видовое и фитоценотическое разнообразие.
DOI 10.14258/izvasu(2014)3.1-15
The birch forests in Altai Krai are affected by the various forms of influence, including grazing, mowing, trampling and fires. The article considers one of the most common anthropogenic factors influenced on the herb statum of the birch forests in Altai Krai Ч agricultural burning or surface fires. The list of plant species and structure of the birch forests in Elcovsky district has been investigated, also the botanical and ecological herb statum analysis of the natural forest areas not affected by surface fires have been carried out. The trends of species and grass structure transformations on fire sites depending on the slope exposure have been revealed. The changes in the grass species complex during the first two years after the fire have been observed. It is established, that agricultural burning brings to reduction of the grass vegetation biodiversity, to the death of shoots and undergrowths, also changes the ecological, biological and spatial structure of the herb statum and assists the distribution of the ruderal species. In relation to the influence of fires 2 groups of plant species are distinguished. More effective renewal of the herb statum after fires takes place on the north exposure slopes, being characterized with the best hydrological conditions.
Key words: agricultural burnings, herb statum, species and phytocoenotic diversity.
—ельскохоз€йственное освоение јлтайского кра€ привело к изменению ботанико-географических границ. ёжна€ широтна€ граница распространени€ березовых лесов отодвинулась на север. ¬ насто€щее врем€ березовые леса подвержены различным видам антропогенных воздействий в виде вырубки, выпаса, сенокошени€, вытаптывани€, опахивани€, низовых пожаров (сельскохоз€йственных палов). –аспространение последних (особенно в весенние мес€цы) идет стремительно и занимает огромные площади. ”довлетвор€ть всевозрастающие потребности человека в лесных ресурсах возможно только двум€ пут€ми: во-первых, необходимо хот€ бы сохранить
площади лесных экосистем, не допуска€ их сокращени€, и, во-вторых, посто€нно работать над повышением продуктивности лесных экосистем, так как между продуктивностью и ресурсами имеетс€ пр€ма€ положительна€ св€зь.
÷елью нашей работы €вилось изучение вли€ни€ сельскохоз€йственных палов (низовых пожаров) на трав€ной покров березовых лесов ≈льцовского района. ƒл€ этого нами проведен рекогносцировочный осмотр территории и выделены типичные участки, отражающие закономерности разделени€ растительности данной местности в зависимости от природных условий. Ќа каждом из типичных участков за-
кладывалась пробна€ площадь размером 20 * 20 м дл€ геоботанического описани€ фитоценозов. ѕри описании растительности и условий ее обитани€ нами использованы стандартные бланки геоботанических описаний [1, с. 123]. —писки видового состава фитоценозов обрабатывались по методу, разработанному кафедрой геоботаники —анкт-ѕетербургского университета [2, с. 25].
¬ ходе исследовани€ на территории склоновых березн€ков ≈льцовского района было заложено 20 пробных площадок, в том числе 10 на гар€х и 10 на контроле, и 50 учетных площадок размером 1 * 1 м, на которых прослеживалась динамика зарастани€ гарей. √еоботанические описани€ проводились на склонах различных экспозиций.
≈льцовский район относитс€ к по€су березовых лесов и остепненных лугов западного склона —алаирского кр€жа, району березовых лесов и остеп-ненных лугов. Ётот район прот€гиваетс€ по западному склону —алаира, занима€ предсалаирскую подгорную холмисто-увалистую равнину, глубоко расчлененную густой сетью долин и балок с темно-серыми лесными почвами, выщелоченными и оподзоленными черноземами.  оренным типом растительности €вл€ютс€ березовые леса на темно-серых лесных почвах, иногда с примесью осины. Ќа открытых безлесных пространствах водоразделов развиты остепненные луга на оподзоленных черноземах, и лишь на склонах южной экспозиции встречаютс€ участки луговых степей на выщелоченных черноземах.
¬ насто€щее врем€ площадь лесов сильно сократилась вследствие вырубок и раскорчевок их под
пашни. ќставшиес€ березн€ки представлены небольшими рощами, которые местами т€нутс€ полосами по склонам долин и балок. ѕо составу трав€нистых форм они €сно распадаютс€ на две группы: березн€ки с преобладанием луговых и луговостепных видов, и березн€ки с крупнотравными видами, характерными дл€ черневых лесов. ѕоследние т€готеют к склонам северной экспозиции. ƒл€ обеих групп характерно присутствие в подлеске Caragana arborescens, Rosa cinnamomea, R. acicularis, Spiraea media и др. “рав€ной покров первых слагаетс€ видами Dactylis glomerata,Calamagrostis arundinacea, Trifolium lupinaster, Bupleurum aureum, Vicia unijuga, Polygonatum officinale, Rubus saxatilis, Crepis sibiri-ca, Pedicularis comosa, Origanum vulgare, Serratula coronata, Phlomis tuberosa, Pteridium aquilinum и др., со средней высотой 50-80 см. ѕод пологом березовых лесов второй группы характерно присутствие Dactylis glomerata, Vicia silvatica, Crepis sibirica, Heracleum dissectum, Pleurospermum urlense, Cirsium heterophyllum, Aconitum excelsum, Euphorbia pilosa, Pteridium aquilinum, достигающих 120-150 см высоты [3, c. 65].
јнализ видового состава и структуры трав€ного покрова березовых лесов ≈льцовского района показал, что всего в травостое березн€ков встречаетс€ 108 видов трав€нистых растений, относ€щихс€ к 38 семействам и 87 родам. Ќаименьшее количество видов (18,0) наблюдаетс€ на склонах северной экспозиции. Ќа склонах южной, восточной и западной экспозиций количество видов мало отличаетс€ и составл€ет в среднем 28 видов (табл. 1).
“аблица 1
»зменение фитоценотических показателей трав€ного покрова березн€ков на склонах разных экспозиций
ѕараметры Ёкспозици€ склона
юг север восток запад
ќбщее проективное покрытие, % 62,5±5,0 33,7±11,9 62,5±3,5 65±1,0
ќбщее количество видов, шт. 27,2±3,4 24,7±8,9 29,0±1,4 28,0±5,6
 оличество сорных видов, % 12,5±7,7 14,5±13,1 12,05±1,9 13,6±7,3
 оличество редких и исчезающих видов, % 3,8±2,8 5,4±4,3 5,8±4,6 4,6±3,2
ќбщее проективное покрытие травосто€ березн€ков составл€ет на склонах южной, восточной и западной экспозиций в среднем 63,5%, а на склонах северной экспозиции Ч 33,7%.  оличество сорных видов колеблетс€ от 11,5 до 13,6% от общего количества видов. Ётот показатель слабо отличаетс€ дл€ склонов разных экспозиций. ƒол€ редких и исчезающих видов в травостое на склонах всех экспозиций составл€ет в среднем 4,2%.
“акой показатель, как обилие вида, также измен€етс€ в зависимости от экспозиции склона. Ќа склонах южных экспозиций доминируют Dactylis glom-
erata, Pteridium aquilinum, Aegopodium podagraria, на склонах северных экспозиций Ч Angelica de-currens, Aegopodium podagraria, Dactylis glomerata, Pteridium aquilinum, на склонах восточных экспозиций Ч Dactylis glomerata, Pteridium aquilinum, Aegopodium podagraria. ƒл€ склонов западных экспозиций в трав€ном покрове были выделены следующие доминанты: Aegopodium podagraria, Dactylis glomerata, Pteridium aquilinum.
“аким образом, наибольшее видовое разнообразие трав€ного покрова березн€ков наблюдаетс€ на склонах южных экспозиций (43 вида), общее проектив-
ное покрытие травосто€ достигает наибольших величин на склонах южной и западной экспозиций (60,6 и 65,0% соответственно), количество сорных видов наиболее значительно на склонах южной и восточной экспозиций (13,7 и 13,2% соответственно), количество редких и исчезающих видов достигает своего максимального значени€ на склонах северных экспозиций (4,8%).
Ѕотанический анализ трав€ного покрова березовых лесов показал, что разнотравье преобладает на склонах всех экспозиций (табл. 2). «лаков больше на склонах восточной и южной экспозиций. –аспределение бобовых и осок на склонах всех экспозиций примерно одинаковое, что говорит о хороших приспособительных возможност€х видов этих ботанических групп.
“аблица 2
—оотношение ботанических групп растений на склонах разных экспозиций, %
Ѕотаническа€ группа Ёкспозици€ склона
юг север восток запад
–азнотравье 84,2±10,2 89,4±8,3 81,2±6,4 83,3±5,9
«лаки 8,6±7,2 4,4±3,5 10,2±4,4 7,3±1,4
Ѕобовые 4,9±4,8 5,2±3,6 6,9±0,3 7,3±1,4
ќсоки 2,3±2,3 1,0±1,1 1,6±2,3 2,1±2,9
Ёкологический анализ вы€вил преобладание на всех склонах мезофитов Ч их дол€ составл€ет от 77,4 до 89,9% (табл. 3). Ќа склонах южной экспозиции выпадает группа мезогигрофитов, так как гидрологические
услови€ не подход€т дл€ представителей данной группы. Ќа северных склонах дол€ мезогигрофитов максимальна€. Ќа склонах всех экспозиций присутствуют ме-зоксерофиты, но их дол€ выше на западных склонах.
“аблица 3
—оотношение экологических групп на склонах разных экспозиций, %
Ёкологическа€ группа Ёкспозици€ склона
юг север восток запад
ћезоксерофиты 9,1±1,1 8,1±1,1 8,7±2,9 12,5±0,0
ћезофиты 89,9±1,1 77,4±9,6 89,6±0,5 83,8±0,8
ћезогигрофиты 0 14,5±9,5 1,7±1,7 2,1±1,1
јнализ жизненных форм растений вы€вил, что на склонах всех экспозиций преобладают многолетние корневищные виды (96,7-97,8%), дол€ одно- и двулетних видов составл€ет 2,2-3,3%.
»зучение травосто€ березн€ков после пожаров показало, что общее количество видов на гар€х на пробных площадках составл€ет от 14 до 26. ¬сего на гар€х встречаетс€ 82 вида трав€нистых растений, относ€щихс€ к 68 родам и 28 семействам. Ќаибольшее видовое разнообразие наблюдаетс€ на горельниках, распо-
»зменение фитоценотических показателей на
ложенных на склонах восточной экспозиции (табл. 4). ѕри сравнении контрольных участков и гарей соответствующих экспозиций нами вы€влено уменьшение общего количества видов. ѕричем на склонах западной экспозиции эта тенденци€ наиболее выражена. ¬ березовых лесах после пожара на склонах северной экспозиции наблюдаетс€ уменьшение количества видов всего на 6%, что говорит о лучших восстановительных способност€х травосто€ березовых лесов на склонах северных экспозиций.
“аблица 4
склонах разных экспозиций на контроле и гар€х
ѕараметры Ёкспозиции склонов и возраст пожаров
север юг восток запад
контроль гарь контроль гарь контроль гарь контроль гарь
 ол-во видов, шт. 24,7±8,9 18,5±1,4 27,2±3,4 19,5±0,7 29,0±1,4 21,7±2,5 28,0±5,6 17,5±2,1
ќбщее проект, покрытие, % 33,7±11,9 36,2±5,3 62,5±5,0 43,1±6,2 62,5±3,5 46,2±5,4 65±1,0 37,5±10,6
 ол-во сорных видов, % 14,5±13,1 15,2±3,8 12,5±7,7 21,2±1,5 12,05±1,9 22,9±0,8 13,6±7,3 13,5±16,3
 ол-во редких и исчез. видов, % 5,4±4,3 5,4±0,8 3,8±2,8 3,7±2,3 5,8±4,6 2,1±0,1 4,6±3,2 2,5±1,4
ѕосле пожаров в березовых лесах наблюдаетс€ качественное изменение видового состава трав€нистой растительности, что заключаетс€ в выпадении одних видов растений и по€влении новых видов, которых до пожара в травостое не наблюдалось. ¬ березовых лесах на склонах южной экспозиции на горельниках по€вл€ютс€ следующие виды растений: Equisetum hyemale, Sedum telephium, Chamerion angustifolim, Heracleum dissectum, Lamium album, Sonchus arvensis, Sonchus oleraceus, Hemerocallis lilioasphodelus; после пожаров в березовых лесах на склонах северных экспозиций по€вл€ютс€ Selene nutans, Fragaria viridis, Geum aleppicum, Chamerion angustifolium, Pedicularis incarnatа, Galeopsis bifida, Sonchus oleraceus; дл€ березовых лесов на склонах восточных экспозиций новыми видами €вл€ютс€ Milium effusum, Ranunculus repens, Cannabis sativa, Filipendula ulmaria, Agremonia pilosa, Epilobium montanum, Chamerion angustifolium, Leucanthemum vulgare, Artemisia vulgaris, Sonchus oleraceus, Crepis sibirica, Crepis lyrata, Sonchus arvensis; в березовых лесах на склонах западных экспозиций после пожаров по€вл€ютс€ такие виды растений, как Vicia sepium, Vicia craca, Chamerion angustifolium, Anthriscus sylvestris, Polemonium caeruleum, Pedicularis incarnatа, Galeopsis bifida, Lamium album, Origanum vulgare, Artemisia vulgaris, Cacalia hastata.
ќбщее проективное покрытие на гар€х в березовых лесах ≈льцовского района уменьшаетс€ по сравнению с контролем в среднем на 15%, а на склонах западных экспозиций уменьшение общего проективного покрыти€ самое значительное (достигает 27%).
 оличество сорных видов увеличиваетс€ на гар€х по сравнению с контролем на 5% и составл€ет в среднем 18% от общего количества видов. “ака€ тенденци€ характерна дл€ склонов северной, южной и восточной экспозиций, а на склонах западных экспозиций количество сорных видов практически не отличаетс€ от контрол€. ”величение количества сорных видов на гар€х в березовых лесах происходит за счет внедрени€ следующих видов: Urtica dio-ica, Sonhus oleraceus, Sonchus arvensis, Stellaria gra-minea, Selene nutans, Oberna behen, Agremonia pilosa, Elytrigia repens.
Ќа гар€х уменьшаютс€ проективное покрытие и встречаемость редких и исчезающих видов на 1,5% по сравнению с контролем. „асто наблюдаетс€ даже выпадение из фитоценоза травосто€ таких видов, как Erythronium sibiricum, Trollius asiatica, Dactylorhiza baltica и др.
¬ первый год после пожара на гар€х доминируют следующие виды: на склонах южной экспозиции Ч
Dactylis glomerata, Pteridium aquilinum, Chamerion angustifolium, Aegopodium podagraria; на склонах северной экспозиции Ч Urtica dioica, Pteridium aquilinum, Chamerion angustifolium, Aegopodium podagrar-
ia; на склонах восточной экспозиции Ч Urtica dioica, Aegopodium podagraria.
Ќа гар€х второго года наблюдаетс€ следующий состав доминантных видов: на склонах южной экспозиции Ч Urtica dioica, Dactylis glomerata, Pteridium aquilinum, Chamerion angustifolium, Aegopodium podagraria; на склонах северной экспозиции Ч Equisetum sylvaticum, Urtica dioica, Pteridium aqui-linum, Chamerion angustifolium, Aegopodium podag-raria; на склонах восточной экспозиции Ч Artemisia vulgaris, Sonchus arvensis, Chamerion angustifolium'. на склонах западной экспозиции Ч Artemisia vulgaris, Aegopodium podagraria, Dactylis glomerata, Chamerion angustifolium, Pteridium aquilinum.
јнализ изменени€ видового состава и структуры фитоценозов березовых лесов ≈льцовского района после пожара вы€вил, что общее количество видов на гар€х в сравнении с контролем уменьшаетс€ в среднем на 6%; общее проективное покрытие Ч на 15%; количество сорных видов увеличиваетс€ на 5%. ѕроисходит активное внедрение в состав травосто€ сорных и луговых видов: Urtica dioica, Sonhus oleraceus, Sonchus arvensis, Stellaria graminea, Selene nutans, Oberna behen, Agremoniapilosa, Elytrigia repens.
Ѕотанический анализ травосто€ на гар€х вы€вил следующие тенденции: увеличение количества видов и общего проективного покрыти€ злаков и уменьшение общего проективного покрыти€ и количества видов бобовых. ¬ отношении разнотравь€ ситуаци€ неоднозначна. Ќа фоне общего уменьшени€ проективного покрыти€ и количества видов на горельниках наблюдаетс€ увеличение проективного покрыти€ следующих видов: Aegopodium podagraria, Polygonatum odoratum, Crepis lyrata, Sonhus oleraceus, Artemisia vulgaris, Oberna behen, Glechoma hederace-ae, Dracocephalum ruyshiana, Urtica dioica, Equisetum huemale, Equisetum pratense, Chamerion angustifolium, Polemonium caeruleum, Stellaria graminea, Selene nutans, Agremonia pilosa, Elytrigia repens.
Ёкологический анализ показал, что горельники на склонах южных, северных и западных экспозиций отличаютс€ от контрол€ меньшим участием мезофитов (в среднем на 7%) и мезоксерофитов (в среднем на 2,4%). Ќа склонах северных экспозиций происходит более значительное уменьшение доли мезогигро-фитов (на 9%).
ƒвухлетний анализ изменени€ видового состава трав€ного покрова березовых лесов после пожаров показал, что не все виды одинаково реагируют на данный фактор. ѕо реакции трав€нистых растений на действие сельскохоз€йственных палов выделены следующие группы видов:
- увеличивающие численность на гар€х Ч Urtica dioica, Dactylis glomerata, Phleum pratense, Sеlene nutans, Aegopodium podagraria, Hemerocallis lilio-asphodeus;
- уменьшающие численность на гар€х Ч Trifolium lupinaster, Lathyrus gmelini, Lathyrus pratensis, Thalictrum simplex, Paris quadrifolia;
- не измен€ющие численность на гар€х Ч Origanum vulgare, Ptarmica impatiens;
- по€вл€ющиес€ на гар€х Ч Pedicularis incarnate, Hamerion angustifolium;
- исчезающие после пожаров Ч Platanthera bifolia, Dactylorhisa baltica.
“аким образом, сельскохоз€йственные палы в виде низовых пожаров оказывают существенное воздействие на видовой состав и структуру травосто€ березовых лесов ≈льцовского района, привод€т к уменьшению видового и фитоценотического разнообрази€, нивелируют экологическую структуру фитоценозов, снижают процессы возобновлени€ древосто€, способствуют уменьшению устойчивости лесных экосистем.
Ѕиблиографический список
1. ћетодика полевых геоботанических исследований. Ч ћ. ; Ћ., 1938.
2. Ќешатаев ё.Ќ. ћетодика обработки геоботанических описаний в учебной практике кафедры геоботаники Ћ√” // ћетоды выделени€ растительных ассоциаций. Ч Ћ., 1971.
3. —околова √.√.,  узнецова ј.ј. ¬ли€ние низовых пожаров на трав€ной покров березовых лесов ≈льцовского района јлтайского кра€ // √еографи€ и природные ресурсы. Ч 2013. Ч є 16.

пїњ