Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Деградация земельморских побережий 8
1.1 . Основные факторы деградации земель : 10
1.2. Специфика деградации побережий северных морей 15
ГЛАВА 2. Терское побережье белого моря: природные условия и особенности природопользования 25
2.1. Характеристика природных условий 25
2.2. Природопользование в районе исследований 52
2.3. Природные и антропогенные факторы деградации земель 66
ГЛАВА 3. Объекты и методы исследований 70
3.1. Фитомелиорация на Терском побережье Белого 70
3.2. Объекты исследований 83
3.3. Методы исследований 87
ГЛАВА 4. Показатели состояния и развития сосновых лесов при фитомелиорации на деградированных землях 92
4.1. Показатели состояния сосновых насаждений 92
4.2. Флористические и фитоценотические особенности сосновых насаждений разного возраста 115
ГЛАВА 5. Особенности восстановления сосновых лесов при фитомелиорации деградированных земель 121
5.1. Критерии эффективности и стадии восстановления сосновых лесов при фитомелиораци 121
5.2. Рекомендации по оптимизации фитомелиорации 138
Заключение 142
Литература
- Основные факторы деградации земель
- Природные и антропогенные факторы деградации земель
- Фитомелиорация на Терском побережье Белого
- Флористические и фитоценотические особенности сосновых насаждений разного возраста
Введение к работе
Актуальность темы.
Одной из актуальных задач современной геоэкологии является сохранение и рациональное использование земельных ресурсов морских побережий и разработка методов их восстановления в результате деградации. В пределах морских побережий функционируют специфические прибрежные природно-хозяйственные системы, основными действующими силами в эволюции которых являются, как природные, так и антропогенные факторы. Антропогенные преобразования прибрежных экосистем относятся к наиболее интенсивным, и деградация земель здесь является одной из серьезных долгосрочных проблем, стоящих перед человечеством.
Исчезновение растительности на землях приводит к нарушению водного и теплового баланса территории, изменению ветрового режима и, как следствие развитию эрозии почв (Кибальчич, 1985, Исаков и др., 1986, Бурлакова, 2005, Новиков, Петелько, 1999, Золотокрылин, 2003, Востокова, Гунин, 2007).
Деградация земель в районах с экстремальными природными условиями происходит вследствие различных факторов, включая колебания климата и деятельность человека. Однако, этот процесс наблюдается не только в аридных районах, но также на побережьях северных морей. Изучение деградации земель в условиях Крайнего Севера имеет особое значение, поскольку экосистемы легко уязвимы, а процессы естественного восстановления затягиваются на долгие годы.
Диагностика состояния прибрежных экосистем требует применение методов комплексной оценки (изучение их структуры, взаимосвязи с различными компонентами и т.д.) для разработки и осуществления стратегии интегрированного управления устойчивым развитием этих областей (Реймерс, 1990, Горшков, 1995, Голубев, 2006). При этом для нашей страны проблема деградации земель касается не только аридных, но и гумидных областей. Примерами таких районов с протекающими деградационными процессами на побережьях могут служить Куршская Коса (Калининградская область), побережья Белого, Баренцева, Балтийского морей. Поэтому большого
4 внимания требует разработка методов борьбы с деградационными процессами в экстремальных
природных условиях, способов рекультивации таких земель, а также организация мониторинга
функционирования экосистем.
На побережье Белого моря (Южная часть Кольского полуострова), на территориях, приуроченных, как правило, к населенным пунктам, расположенным в устьях рек, на легких песчаных почвах, сформированных древними речными выносами, наблюдается процесс активного разрушения почвы и растительности. Вырубка лесов, чрезмерный выпас скота, пожары в отдельных местах привели к полной деградации растительности и, как следствие, образованию обнаженных песчаных массивов, которые при постоянно дующих ветрах на границе моря и суши подвержены сильной дефляции. Наиболее крупные песчаные массивы располагаются в районе с. Кузомень Терского района Мурманской области. Здесь резко сократилась площадь водоохранных лесов вдоль берегов Белого моря, и самовосстановление таких нарушенных земель практически невозможно. В связи с этим Южное побережье Кольского полуострова представляется одним из модельных районов для проведения исследований процессов деградации земель и возможности их рекультивации. Неудовлетворительное состояние экосистем, и в частности, деградация земель предопределяет задачу разработки методов рекультивации. Одним из успешных методов рекультивации деградированных земель является фитомелиорация, то есть сдерживание деградационных процессов с помощью посадки растений (Дубянский,1994, Павловский, 1999, Проблемы природопользования..., 2000).
На Терском побережье Белого моря для закрепления песчаных массивов были проведены фитомелиоративные мероприятия. Задачами фитомелиорации являются закрепление и облесение деградированных земель. Разработанные агротехнические мероприятия позволили создать на песках почвенную среду, готовую к посадке растений и обеспечить устойчивые древесные насаждения. Впервые использованы новые способы подготовки субстратов, приемы защиты растений от подвижных песков. Однако, при проведении фитомелиорации столкнулись с рядом
5 проблем, таких как: различная приживаемость фитомелиорантов, пространственная
неравномерность восстановления растительных сообществ и т.д.
Исследования геоэкологических аспектов восстановления растительного покрова деградированных прибрежных экосистем являются актуальной задачей, и полученные результаты могут служить основой для прогноза изменения их состояния и использоваться в практике фитомелиорации на Терском побережье и других районах со сходными природными условиями.
Цель и задачи исследования.
Цель диссертационной работы - анализ особенностей структуры и динамики формирующихся сосновых лесов при фитомелиорации на песках Терского побережья Белого моря как показателей эффективности рекультивации.
В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
Изучить особенности микроклимата, характер рельефа и содержание элементов минерального питания в почве разновозрастных насаждениях из Pinus sylvestris L.
Описать структуру и флористическое разнообразие сформировавшихся разновозрастных сообществ из сосны Pinus sylvestris L.
Исследовать изменения в видовом и экобиоморфном составе сообществ;
исследовать изменения в фотосинтетическом аппарате сосны (пигментный состав и интенсивность биохимических процессов фотосинтеза) и в содержании элементов минерального питания в хвое в зависимости от возраста и структуры насаждений;
проследить изменения морфометрических параметров роста сосны за 20-летний период.
3. Выявить наиболее информативные показатели эффективности фитомелиорации и стадии
восстановления сосновых лесов.
Защищаемые положения.
1. Важную роль в формировании структуры сосновых сообществ на бугристых песках при фитомелиорации играют рельеф и микроклимат: эффективный процесс роста сосны наблюдается
на вершинах бугров, где температура и влажность в вегетационный период выше, чем в межбугровых понижениях.
По всем морфометрическим параметрам сосновые насаждения имеют лучшие ростовые характеристики при групповом (сомкнутом) размещении.
К 20-летнему возрасту посадки сосны формируют сообщества, близкие по видовому составу и структуре к северным сосновым лесам естественного происхождения.
4. Для оценки эффективности рекультивации могут служить морфометрические,
фитоценотические и биогеохимические показатели.
Материалы исследований. Материалом для диссертации послужили данные, собранные автором во время полевых и экспериментальных работ с 2004 по 2008 гг. в районе Терского берега Белого моря (Кольский полуостров, Мурманская область) и литературные источники. В работе применялись сравнительно-географический, биогеографический, биогеохимический, картографический методы исследований. Для обработки данных применялись методы математической статистики с использованием следующих программ: Statistica, Microsoft Excel-2003. Картографический материал подготовлен с помощью программы Maplnfo.
Научная новизна. Впервые для региона проводилось изучение особенностей формирования растительных сообществ при фитомелиорации за 20-летний период и выявлена роль структуры насаждений в динамике основных морфометрических, биогеохимических параметров лесообразующей культуры. В диссертации решена задача оценки эффективности фитомелиорации деградированных земель Терского побережья Белого моря.
Практическая значимость работы. Работа проводилась в рамках научно-исследовательской темы кафедры рационального природопользования географического факультета МГУ «Теоретические и методологические основы природопользования в целях устойчивого развития», по программе совместных исследований с Полярно-альпийским ботаническим садом-институтом КНЦ РАН и по проекту «PPS Arctic» Международного
і,
7 Полярного Года. Результаты исследований используются в учебном процессе кафедры РПП и
УОП ландшафтное планирование.
Рекомендации по восстановлению сосновых лесов на Терском побережье могут быть использованы в практических работах по фитомелиорации Терского лесхоза, а также в районах со сходными эколого-географическими условиями.
Апробация работы. Основные результаты диссертации представлены и обсуждены на научных конференциях: на международном симпозиуме «Биогеохимия микроэлементов» (Упсала, Швеция, 2003); «экологические проблемы северных регионов и пути их решения»( Апатиты, 2004); «География, экология, геология: первый опыт научных исследований» (Днепропетровск, 2006); «Ломоносов-2007» (Москва, 2007); «Ломоносов-2008» (Москва, 2008); «Инженерная экология» (Москва, 2007); на третьем международном заседании PPS Arctic в рамках Международного Полярного Года (Сент-Джонс, Канада, 2008); на заседании комиссии Биогеография Московского центра Русского географического общества (Москва, 2008).
По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 1 статья из списка изданий, рекомендованных ВАК.
Благодарности. Автор выражает сердечную благодарность своему научному руководителю доктору биологических наук, профессору Елене Ильиничне Голубевой за всестороннюю помощь на всех этапах работы.
Автор бесконечно признателен директору ПАБСИ РАН, чл.-корр. РАН, д.б.н. В.К. Жирову за помощь и консультации, к.с-х.н. Л.А. Казакову за помощь в организации полевых работ, сотрудникам лаборатории физиологии растений Е.В. Кузнецовой, О.В. Шпак за помощь в проведении биохимического анализа растений и к.б.н., с.н.с. О.Б. Гонтарь, принимавшей участие в экспедиционных исследованиях.
Автор признателен доц., к.г.н. Т.А. Воробьевой, к.г.н. А.Ф. Говоровой за ценные замечания и всему коллективу кафедры рационального природопользования географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова за помощь и поддержку.
Основные факторы деградации земель
Процессы изменения комплекса свойств земель, в совокупности приводящие к изменению их функций, как компонента экосистемы, снижение почвенного плодородия, понимаются нами как деградация земель. Деградация земель может быть обусловлена большим количеством различных факторов, как природных, так и антропогенных (Проблемы природопользования..., 2000, Савостьянов, 2002, Problems and Prospects of Desertification..., 1983, Desertivication in Asia, 1987). Природные факторы деградации земель проявляются, как правило, локально и не приводят к существенным изменениям на значительных площадях. Антропогенные факторы деградации земель распространены значительно шире (Золотокрылин, 2003 Qingming, Wang, 1986, Kyoto Protocol, 1997). Однако наиболее часто деградация земель происходит при комбинированном воздействии природных и антропогенных факторов, причем антропогенное влияние создает предпосылки для активизации природных воздействий (распашка почв на склонах резко активизирует их смыв, неумеренный выпас скота на легких почвах в — ветровую эрозию, возделывание пропашных культур активизирует разложение гумуса, нарушает его баланс в почве и т.д.). Во многих случаях разграничить природные и антропогенные факторы деградации бывает очень сложно. Можно выделить три основные категории деградации земель: а) физическая и механическая; б) химическая и физико-химическая; в) биологическая и биохимическая. Все категории деградации земель во многом взаимно влияют друг на друга и, как правило, проявляются совместно. Деградация земель включает сокращение ресурсного потенциала, она проявляется в одном из воздействующих процессов или в их сочетании. Процессы деградации включают водную и ветровую эрозию и аккумуляцию, долговременные сокращения покрытия и разнообразия естественной растительности, а также засоление почв (Кулик, 2007, Reporting on Climate Change, 1994).
Деградация земель в России
В Российской Федерации деградационным процессам подвержены территории, расположенные главным образом в бассейне Каспийского моря, в особенности Калмыкия, а также на южном побережье Кольского полуострова на Терском берегу Белого моря. Вдоль южной границы европейской части России - от Предкавказья до Даурии протягивается полоса засушливых территорий, переходных от северных пустынь на юге через южные полупустыни (остепненные пустыни), северные полупустыни (опустыненные степи) и сухие степи к степям настоящим, луговым степям и лесостепям на севере. Это типичный зональный экологический экотон (Исаковских, 1987).
Известно, что экотоны чрезвычайно чувствительны к нарушениям окружающей среды, их экосистемы наименее устойчивы и служат наиболее чуткими индикаторами экологических изменений. Поэтому деградационные процессы субаридных экосистем в переходных зонах даже более ощутимы, чем в области пустынь настоящих. Деградационные процессы в краевых зонах экологически более опасны, чем в центральных (Арчегова, Панюков, 2007). Объясняется это тем, что экосистемы эволюционно более адаптированы к экстрааридным условиями. Краевые же зоны субаридных экосистем быстрее разрушаются и хуже восстанавливаются. Изучение севера Евразии показало, что деградации подвергаются не только аридные и субаридные территории, но и сухие субгумидные, такие как лесостепи и луговые степи (Проблемы опустынивания..., 1981,1988, Саттаров, 1989, Тимофеев, 2007).
Таким образом, в соответствии с основной концепцией российских ученых в изучении процессов функционирования ландшафтов и экосистем в экстремальных природных условиях уделяется внимание исследованию состава, структуры, функционирования и динамики зонального экотона северной границы засушливой области юга Российской Федерации (Борликов, Хрусталев, 2001, Гасанов и др., 2004).
Деградационные процессы земель преимущественно или частично наблюдаются в следующих субъектах Российской Федерации: Астраханская, Белгородская, Волгоградская, Воронежская, Кемеровская, Курганская, Новосибирская, Омская, Оренбургская, Ростовская, Самарская, Саратовская, Тюменская, Челябинская и Читинская области, Алтайский, Краснодарский, Красноярский и Ставропольский края, Республики Калмыкия, Дагестан, Башкирия, Хакасия, Тува, Бурятия (Чупахин, 1990, Борец, 1998).
В целом, деградации подвергаются земли 17 субъектов РФ. Всего площадь Российской Федерации, подверженная деградации занимает около 1.220.000 км2.
Возникновение деградации как кризисной экологической ситуации в России.
Увеличение земель, подверженных деградационным процессам, в России было связано с нарастанием засушливости климата, неблагоприятными изменениями рельефа и гидрографии суши, но в особенности - с негативными антропогенными воздействиями на окружающую среду (Борьба с опустыниванием..., 1981). В последние десятилетия проявления деградации земель привлекали внимание ведущих российских ученых. Российскими исследователями бьши выявлены основные факторы деградационных процессов: природные и антропогенные. К природным факторам относятся такие как, легкий механический состав грунтов, сильные ветры, температура. В результате действия антропогенных факторов происходит: 1. Ухудшение условий хозяйственной деятельности: - пастбищная дигрессия, перевыпас и сбой пастбищ, ухудшение состава пастбищной растительности; - падение продуктивности пастбищ, деградация сенокосов, замена питательных кормов мало- и несъедобными растениями;
Природные и антропогенные факторы деградации земель
Деградация земель - процесс, развитие которого зависит от комплекса естественных факторов (климата, рельефа, почвы, растительности) и хозяйственной деятельности человека.
Одним из ведущих природных факторов, определяющих деградацию земель, является ветер. Именно с режимом ветра и его скоростями связан отрыв почвенных частиц от почвы и их перенос, влекущий за собой при определенных условиях образование пыльной бури. При этом наблюдается в одних случаях развитие плоскостной эрозии, в других - плоскостной и глубинной (Родин, 1999). Ветры в районе исследования наблюдаются постоянно. В течение года здесь преобладают ветры юго-западного, юго восточного направлений: с апреля по август господствуют юго-восточные ветры. В холодное время года (сентябрь-март) — юго-западные. Средняя годовая скорость ветра 5 6 м/сек. при этом максимальная скорость ветра 15-20 м/сек, в порывах 30-40 м/сек. наблюдается весной и осенью. Порог эрозии или минимальная скорость ветра, при которой начинается дефляция, зависит от ряда факторов и прежде всего от механического состава почвы и состояния ее верхнего слоя. Обычно этот порог не превышает 10-12 м/сек. На Терском берегу, в районе Кузоменских песков, при скорости 3-4 м/сек. обычно начинается лишь пылевая поземка, и только при скорости 3-4 м/сек. она переходит в пыльную бурю.
Из других климатических факторов на деградацию земель оказывают влияние температура воздуха, его влажность, количество атмосферных осадков и характер их распределения в течение года. Влияние этих факторов более сложно, чем ветра. Они могут усиливать или ослаблять дефляцию, непосредственно влияя на испарение с поверхности почвы, на влажность почвы и связность ее верхнего горизонта с одной стороны и на рост и развитие защитного растительного слоя, с другой.
Климат района исследований можно охарактеризовать, как умеренно континентальный с умеренно-холодной снежной зимой, коротким прохладным и влажным летом, затяжными влажными и прохладными периодами весны и осени. Средняя годовая температура воздуха составляет — 0,5 С. Абсолютный максимум температуры здесь отмечен в июле (+27С), в зимний период наблюдается минимум в январе (-41 С). Продолжительность вегетационного периода со среднесуточной температурой воздуха выше +5С составляет 115 дней. Общее количество осадков составляет 400 мм в год, при этом в годовом ходе осадков минимум наблюдается в марте (24-29) мм, максимум - в августе (62-75) мм. Средняя многолетняя годовая величина относительной влажности воздуха составляет 83% (Соколов, 1997).
Также важными факторами, влияющими на выдувание почвы, являются ее механический состав и рельеф местности. Дефляция может развиваться почти при любом рельефе, но в первую очередь страдают выпуклые участки рельефа и ветроударные склоны.
В районе исследований отмечаются такие формы рельефа как бугры, литоральные пляжи, древние и современные береговые валы, аккумулятивные террасы, образованные морскими волнами. Для Терского берега наиболее характерным образованием является береговая надводная аккумулятивная терраса высотой 3-4 м над уровнем прилива. Она определяет аккумулятивный характер побережья на большем его протяжении. В районе устья реки Варзуга есть небольшие участки абразионного берега. Значительные приливы обуславливают образование отложений, преимущественно песчаных, и в результате происходит перенос песка и образование бугров.
Фактором, оказывающим непосредственное влияние на дефляцию почв, является растительный покров. Более или менее сомкнутый растительный покров является в большинстве случаев надежной защитой почвы от ветровой эрозии. Растения создают шероховатую поверхность, снижают скорость ветра в приземном слое, способствуют выпаду из воздушного потока и аккумуляции переносимых ветром почвенных частиц (Редько, 1994). Корни растений скрепляют почву и делают ее менее податливой к разрушающему действию ветра. Однако, в районе исследования преобладают почвы легкого механического состава, лишенные растительности, что и оказывается результатом деградации земель.
Фитомелиорация на Терском побережье Белого
Исследование восстановления сосновых лесов на песчаных массивах проводили в районе Терского берега Белого моря (Кольский полуостров, Мурманская область). Одним из основных методов восстановления деградированных земель является рекультивация (Фитомелиорация пустынных пастбищ, 1981; Environmental Science, 1984; Шаталов, 1997). Различают 2 типа рекультивации: техническая и биологическая. Техническая рекультивация предполагает подготовку земли для последующего целевого использования. Биологическая рекультивация предусматривает восстановление плодородия земель и состоит из комплекса агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление биоты (Исаковских, 1987; Ковда, 1984; Кулик, 2007).
По способам решения проблем деградации накоплен научный и практический потенциал отечественными учеными (Помазнюк, Колосов, 1982; Методические указания по проверке стимулирования плодоношения сосны, 1984; Проблемы лесовосстановления, 1984; Основные положения по лесовосстановлению, 1991, 1994; Редько, Бабич, 1994). Исходя из количественной оценки факторов деградации земель, экологической угрозы землям и др. необходимы следующие действия для борьбы с процессами деградации:
- картографирование проявлений деградационных процессов и проведение качественной оценки земель;
- организация долговременного экологического мониторинга процессов деградации, включая стационарные наблюдения гидрометеорологических, агрохимических, биологических, гидрологических станций, постов, площадок и др., периодические съемки территории включая аэрокосмические, картографические и др.; оптимизация использования природных ресурсов, оптимизация структуры сельскохозяйственных угодий, специализация хозяйств, совершенствование структуры посевных площадей, нормированное использование пастбищ;
- мелиорация природных условий, проведение комплексных мероприятий, включая защитное лесоразведение, борьбу с эрозией почв, улучшение солонцовых почв, рекультивацию техногенно -нарушенных земель;
- расширение запасов водных ресурсов, включая регулирование поверхностного стока, поиск и добычу пресных подземных вод, защиту поверхностных и подземных вод от загрязнения;
- адаптивно-ландшафтное землепользование, разработка и освоение ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих высокую и устойчивую продуктивность, адаптация систем землепользования применительно к многоукладное хозяйствования;
- фитомелиорация пастбищ, в особенности - современных очагов деградированных земель, использование растений-закрепителей песка с последующим их включением в пастбищеобороты;
- охрана биоразнообразия, включая организацию заповедников и заказников, выделение водоохранных и пескозащитных зон;
- научные исследования и образование, включая фундаментальные исследования факторов деградации, слежение за современной динамикой деградации и составление прогнозных сценариев в зависимости от принимаемых мер по борьбе с деградационными процессами;
- использование социально-экономических механизмов борьбы с деградацией, государственный контроль за природозатратным „пользованием, стимулирование природозащитных производств;
- увеличение роли межрегионального и международного сотрудничества в борьбе с деградацией земель (Ларюхин, 1989; Бюллетень агролесомелиорации, 1985; Кучерявый, 1991).
Накоплен обширный опыт по восстановлению деградированных земель на таких территориях как: Куршская Коса (Калининградская область), Нижнеднепровские пески, Арчадинские пески (Волгоградская область), Терско-Кумские пески и т.д. Мероприятия по закреплению песков и предотвращению их дефляции подразделяются на предупредительные и активные. Предупредительные заключаются в противоэрозионной организации деградированных земель и выборе форм хозяйственного использования. Активные методы включают в себя механические и фитомелиоративные способы восстановления деградированных земель. Большая роль отводится созданию систем лесозащитных полос.
Фитомелиорация (закрепление песчаных массивов кустарниками и травами) является эффективным способом восстановления деградированных земель. Для закрепления песков используют разные виды растений. В аридных регионах в качестве фитомелиоранта используется полынь песчаная, многолетний злак селин и т.д. В лесостепной зоне для закрепления песчаных массивов применяют шелюгу (ивы-красную, желтую, каспийскую). На песчаных почвах лесной зоны выращивают преимущественно насаждения сосны.
Флористические и фитоценотические особенности сосновых насаждений разного возраста
Для оценки состояния формирующихся сосновых лесов было оценено видовое разнообразие растительных сообществ в районе исследований. В качестве фитоценотических критериев использовались такие параметры как: общее число видов, проективное покрытие, экобиоморфный состав растительных сообществ в посадках разного возраста (табл. 4.6).
Видовое разнообразие отражает сукцессионные процессы, происходящие в посадках и формирование сообществ, максимально приближенных к естественным. Оценивая флористическое разнообразие в посадках сосны разного возраста можно наблюдать за формированием растительных сообществ. Состав и количество видов меняются с возрастом насаждений. Минимальное количество видов отмечено в посадках сосны пяти лет и составляет 3 вида, которые использовались для фитомелиорации (табл. 4.2). Сосна высаживалась вместе с колосняком песчаным (Leymus arenarius (L), создающим хорошую защиту для саженцев от песчаных наносов. В молодых посадках травяной ярус разрежен, проективное покрытие не превышает 5%, и представлен небольшими пятнами, сформированными овсяницей песчаной (Festuca arenaria L.), колосняком песчаным и сорными видами, такими как щавель кислый (Rumex acetosa) и чабрец {Thymus L.). Кустарниковый ярус в посадках 5 лет отсутствует. В посадках сосны 10 летнего возраста кустарниковый ярус представлен можжевельником сибирским (Jimiperus sibirica Burgsd) и вереском (Calluna vulgaris). В травяно-кустарничковом ярусе появляются голубика {Vaccinium uliginosum), брусника (Vaccinium vitis- idaea). В мохово лишайниковом ярусе редко встречается Cladina mitis. Во взрослых посадках отмечены представители всех ярусов. В 20-летних посадках древесный ярус из сосны уже образует сомкнутые насаждения, образуется кустарниковый ярус с преобладанием можжевельника сибирского, высота которого составляет около 2 м. Здесь, значительное увеличение видового разнообразия происходит за счет обогащения травяно-кустарничкового яруса. Встречаются: вороника (Empetrum nigrum), голубика, брусника, вереск. Сомкнутость травяно-кустарничкого яруса составляет 75%. В несплошном напочвенном покрове добавился новый вид лишайника (C.rangiferina). Видовое разнообразие растительных сообществ в посадках сосны 20-летнего возраста схоже с сосновыми лесами естественного происхождения.
Для оценки изменения экологической структуры растительных сообществ нами был проведен экобиоморфный анализ (рис. 4.9).
Как показали результаты исследований, экобиоморфный состав растительных сообществ значительно меняется в зависимости от возраста сосновых посадок.
В молодых насаждениях 5 лет присутствуют деревья, кустарнички, лесное разнотравье. В насаждениях 10-15 лет заметно увеличивается доля сорных видов, появляются кустарники, мхи, лишайники. Во взрослых посадках присутствуют деревья, кустарники, кустарнички, мхи и лишайники, и видовое разнообразие здесь схоже с видовым разнообразием естественных сосновых лесов.
Необходимо отметить, что в насаждениях 10-15 лет исчезает колосняк песчаный, который вытесняется подрастающей сосной, появляются лесное разнотравье и сорные виды. скорость развития насаждений зависят от внешних факторов. Поэтому взаимное действие внешней среды и эндогенных факторов определяет наступление цветения, его интенсивность и плодоношение. Древесные растения некоторое количество лет растут нормально чисто вегетативно, но экстремальные воздействия некоторых факторов внешней среды вызывают преждевременное их плодоношение. Нами была изучена возобновительная способность посадок сосны в районе исследований. Появление шишек было отмечено только у пятилетних сосновых насаждений. У всех остальных возрастных групп признаки плодоношения отсутствуют. Эту раннюю возобновительную способность можно объяснить экстремальными природными условиями произрастания, в которых даже молодые деревья пытаются осуществить репродуктивную функцию. Возможность раннего плодоношения благоприятна для растений, так как она способствует выживанию вида. Молодые насаждения в неблагоприятных условиях местообитания (недостаток питательных элементов) переходят к плодоношению раньше наступления обычной фазы спелости. При дальнейшей нормализации условий растение снова возвращается к вегетативному состоянию. Так же, наличие признаков плодоношения было отмечено только у отдельно стоящих деревьев. X. Лир с соавторами (1974) подтверждают, что при затенении у деревьев, растущих в группе, готовность к плодоношению наступает позже, чем у отдельно стоящих деревьев.
