2017-2018
Конференция «Исследователь нового века»
Секция: Биология.
Характеристика возрастного состояния и условий роста восстановления сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на территории Ярушкинского дендропарка (г. Ижевск, Устиновский район)
Автор: Краснопольских Полина, ученица 10 класса
МБОУ СОШ № 53
Руководитель: Адаховский Д.А., старший преподаватель кафедры общей экологии
Ижевск 2018
Содержание
1. Онтогенез и биологические этапы развития сосны
2. Основные ростовые показатели деревьев
3. Возобновление и восстановление лесов
4. Этапы семенного возобновления леса
5. Возрастные этапы в развитии лесного насаждения
6. Взаимовлияние древесных растений. Самоизреживание лесов
7. Рекреационное воздействие на лесные экосистемы
8. Газочувствителность и газоустойчивость растений
9. Возможность использования сосны обыкновенной в качестве индикатора загрязнения воздуха
Характеристика территории Ярушкинского дендропарка
Состояние окружающей среды и атмосферы в г. Ижевске и на территории Устиновского района
Методика и материалы
Исследовательская часть
Выводы
Введение
На окраине Устиновского района, сразу за улицей Союзной располагается хорошо известный и любимый многими жителями района Старый Аэропорт Ярушкинский парк. В выходные дни, особенно зимой, здесь сотни людей – есть где пройтись на лыжах и покататься с горок. В будни в парке гуляют пенсионеры. Многие ходят на родник за водой.
Чем же привлекателен Ярушкинский парк? Каждый бывающий здесь может ответить на этот вопрос по-своему, однако всех привлекает красота молодого леса, стройных берёз и пышных сосен. Как и когда выросли эти деревья, как им живётся тут, всё ли хорошо и что мы можем сделать, чтобы они возмужали? На этот вопрос я попытаюсь ответить в своей работе.
Актуальность работы
Ярушкинский парк представляет собой яркий пример территорий, многие экологические процессы которых в настоящее время находятся в стадии интенсивного протекания. Это касается как отрицательных, дигрессионных процессов, связанных с интенсивной рекреацией и активным распространением инвазивных видов растений, так и демутационных – связанных с природовосстановительными явлениями. Примером этого является естественное облесение его территории, которое протекает на протяжении последних 20 лет и является примером прогрессивных природных процессов в выраженно антропогенно измененных экосистемах.
Гипотеза
В связи с высокой светолюбивостью сосны процессы её восстановления на открытых залежно-луговых биотопах парка протекают в оптимальном режиме, с формированием разновозрастного лесного насаждения.
Цель работы
Установить возрастной спектр возобновляющегося насаждения сосны на территории парка и оценить условия его роста.
Задачи.
1. Познакомиться с литературной информацией касающейся эколого-биологических особенностей сосны обыкновенной как одной из массовых пионерных древесных пород, а так же ростовых закономерностей деревьев и процессов восстановления леса.
2. Провести исследования, касающиеся установления календарного и биологического возраста и отдельных морфо-метрических параметров молодого соснового насаждения парка.
3. Охарактеризовать исследуемое лесное насаждение с точки зрения стадии развития леса.
4. Оценить условия роста сосны с точки зрения фитоценотических взаимодействий со стороны других древесных пород.
5. Установить формы и оценить последствия антропогенных воздействий на молодые насаждения сосны.
6. Провести биоиндикационные исследования загрязнённости атмосферы в парке по состоянию хвои сосны с точки зрения оптимальности условий её роста.
7. Сделать выводы по проведённым исследования.
Обзор литературы
Эколого-биологическая характеристика сосны обыкновенной.
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) – вид семейства Сосновые (Pinaceae), имеющий чрезвычайно обширный ареал своего географического произрастания. Сосна обыкновенная – это дерево I величины, в лучших условиях роста достигающее высоты 30 – 40 м., и диаметром до 100 см. Продолжительность жизни 350 – 400 лет (до 600 лет). Ствол сосны в насаждениях стройный, прямой, высоко очищенный от сучьев, на просторе менее высокий, с низко расположенной кроной. Крона у дерева с возрастом изменяется от конусовидной, округлой до зонтиковидной или плоской, что объясняется замедлением роста верхушечного побега с 40-50 лет, теряющегося среди боковых побегов. Кора различается по толщине и цвету на разных частях дерева. В нижней части ствола она толще и имеет красно – бурый цвет, в верхней части дерева и на крупных молодых ветвях – тонкая желтовато – красная. Хвоя состоит из двух иголок, до 8 см. длины и держится на ветвях 2-3 года.
Сосна однодомное растение. Возраст семеношения в большей степени зависит от того, в каких условиях растет сосна: в сомкнутых древостоях под пологом этот процесс наступает в 20 – 25 лет, что на 5 -10 лет позже подроста растущего на просторе. Мужские колоски созревают на 2 – 3 дня раньше женских шишечек. Опыление происходит весной при содействии ветра. На территории юга лесной зоны пыление сосны происходит в конце мая, после цветения рябины. Начало и продолжительность периода пыления находится в тесной зависимости с погодными условиями. Оплодотворение наступает летом следующего года, а осенью созревают шишки, но семена начинают высыпаться весной следующего года.
В исследованиях установлено, что начало выпадения семян начинается с марта и достигает своего пика в мае — июне. Обычно выпадение семян происходит после установления температуры +5 °С. В сухую и теплую погоду выпадение семян начинается раньше – уже в конце апреля. Размер урожая семян зависит от района её произрастания, типа леса, возраста и полноты древостоя, погоды. Количество выпавших семян при исследовании во второй половине мая составляло от 50 тыс. до 1,5 млн. на га. Всхожесть семян сосны обычно высокая – выше 90%. Прорастание семян и появление всходов возможно в течении всего вегетационного периода. Поскольку образование боковых побегов у сосны происходит на третий год жизни, то при подсчёте её возраста по мутовкам к числу мутовок прибавляют две единицы.
Плодоношение у сосны наступает довольно рано. Уже в возрасте 10-15 лет, а иногда и раньше отдельные сосенки растущие на просторе могут давать вполне всхожие семена. Плодоносит сосна практически ежегодно, но обильные урожаи наступают через3-4 года и реже. С началом регулярного плодоношения под прологом насаждения и на прилегающей территории возникает самосев сосны, который при благоприятых условиях роста и развития может образовывать новое поколение сосен.
Сосну можно считать быстрорастущей породой. Максимальный прирост в высоту на лучших почвах наблюдается в возрасте 15-20 лет.
К климату и почвам сосна малотребовательна. Произрастает преимущественно на сравнительно бедных свежих песчаных и супесчаных почвах, нередко и на очень бедных и сухих песках. Не избегает каменистых известковых субстратов и торфянистых почв. Способна переносить сильные засухи и высокую сухость воздуха. Очень активно поселяется на открытых пространствах, где выступает породой-пионером. Очень требовательна к свету. В этом отношении стоит на втором месте после лиственницы [1; 2].
Онтогенез и биологические этапы развития сосны.
Концепция биологического возраста подразумевает разделение индивидуального развития организма на этапы – онтогенетические состояния, календарные сроки прохождения которых определяются экологическими и индивидуальными особенностями организмов. Подразумевается, что разные особи одного вида могут достигать одноимённых онтогенетических состояний в разные календарные сроки. Для сосны в оптимальных условиях роста (полная освещенность) можно выделить следующие онтогенетические фазы.
Проросток. Первые проростки появляются уже в конце в конце весны, через 2-3 недели после выпадения семян из шишек или посева. Всходы несут на себе 4-7 трёхгранных семядолей. Хвоинки на всходах одиночные. Семядольные листья отмирают к началу зимы. У некоторых особей из зародышевой почки в первый же год образуется первичный побег. К осени у проростка формируется верхушечная почка.
Ювенильная стадия. Имеет один удлинённый побег, который состоит из 2-3 –х годичных приростов. Удлинённый побег разворачивается их верхушечной почки и несёт чешуевидные листья. Из пазушных почек этих листьев во время весеннего роста появляются укороченные побеги, несущие два листа взрослого типа – длинные хвоинки. Хвоинки ювенильного типа опадают к концу второго года. В этот период растение отличается слабой способностью к росту, величина текущего прироста не превышает 5 см. К концу ювенильного состояния на годичном побеге рядом с верхушечной почкой образуются крупные боковые почки. На следующий год из них формируются удлинённые боковые побеги.
Имматурная стадия. В этот период начинается ветвление побегов и образуется крона. Для сосны характерно акромоноподиальное ветвление – удлинённые боковые побеги вырастают из почек, которые расположены мутовкой около верхушечной почки. Главная ось образована моноподием. Время прохождения стадии 2-7 лет
Виргинильная стадия. Сопровождается быстрым ростом в высоту. Длина годичного прироста главной оси достигает 50 см. Рост нижних ветвей заторможен, что определяется как их затенением, так и явлением коррелятивного торможения от растущей верхушки главной оси. Благодаря такому росту крона становится узкоконической. Возраст от 5 до 10-20 лет.
Молодые генеративные растения. Для них характерно появление мужских и женских стробилы. Женские побеги сосредоточены как правило в верхней половине кроны, а мужские тяготеют к её нижним частям. Прирост по высоте значителен и может достигать 80 см. К концу этого состояния узкоконическая крона становится ширококонической. Главная ось хорошо прослеживается. В базальной части ствола появляется трещиноватая корка. Возраст от 11 до 55 лет.
Средневозрастные генеративные деревья. Отличительной особенностью является куполообразная крона, что обусловлено ослаблением роста главной оси. Нарастание побегов в кроне меняется от моноподиального к симподиальному. Ростовые процессы дерева в целом замедляются. Кора с глубокими трещинами может быть выражена до середины ствола. Семеношение максимально. На дереве формируется от 300 до 800 женских шишек. Возраст от 55 до 120 лет.
Старые генеративные деревья. Крона выражено плосковершинная. Вершинная часть ствола подсыхает и отмирает. В кроне появляются мёртвые скелетные верви. Крона разреживается. У большинства особей кора выражена на всём протяжении ствола. Время – от 120 до 250 и более лет. Зарегистрированы плодоносящие сосны возрастом до 580 лет.
Сенильные деревья. Сенильная стадия характеризуется прекращением семеношения. Вследствие того, что образование женских шишек у сосны прослеживается до глубокой старости, данная стадия не выделяется.
Онтогенез особей низкой жизненности.
В условиях лимитирования светового режима развитие сосны протекает иначе. В качестве нижнего светового порога для достижения сосной ювенильного состояния выступает величина в 6% от полной освещенности. При этом годичные приросты небольшие, длина хвоинок увеличена. Срок существования сосны в данных условиях не превышает 6 лет. После этого возраста если световые условиях не улучшаются, то растение погибает. Если под пологом леса освещённость составляет 10-15%, то особи могут достигнуть имматурного состояния. Дефицит света определяет перевершинивание в побеговой системе. Верхушечная почка и часть лидирующего побега отмирает. Боковые веточки замещают главную ось, стволик становится изгибистым. Приросты по высоте небольшие. Нарастание побегов из-за постоянного отмирания верхушечной почки в основном симподиальное. В этих условиях наблюдается быстрое опадение хвои на побегах прошлого года и разреженный характер кроны. При данной освещённости растения могут жить не более 20 лет. При освещённости 25-35 % сосны могут достигать виргинильного состояния. Крона разрежена, нижняя часть ствола очищена от сучьев. Характер кроны веретеновидный или раскидисто однобокий. Приросты небольшие. Срок при котором сосна вступает в семенное размножение достигает 50 лет. Если освещённость на уровне кроны в течение 50-ти лет не превышает 35%, то особи погибают. С улучшением условий освещённости сосна может выйти в верхний ярус, сформировать крону, характерную для взрослого дерева и дать семена [3].
Основные ростовые показатели деревьев
Ежегодно по периферии ствола, ветвей и корней растущего дерева откладывается новый слой древесины, а из верхушечной почки развивается годичный побег. В результате увеличиваются размеры дерева: его толщина, высота, объем. Это увеличение и носит название прироста. На прирост отдельного дерева и всего насаждения влияет большое число факторов: биологические (особенности древесных пород), происхождение, возраст, условия произрастания (включая и климатические факторы), полнота насаждений, их санитарное состояние, различные лесохозяйственные мероприятия и др. Разные древесные породы вследствие их биологических особенностей растут по-разному. Весьма быстрорастущие — за год они вырастают примерно на 200 сантиметров (акация белая, павлония, ива белая, тополь черный, клен серебристый, эвкалипт, береза бородавчатая). Быстрорастущие — за год прирост составляет около 100 сантиметров (вяз шершавый, ель обыкновенная, лиственница европейская, ильм, платан, орех грецкий, сосна обыкновенная). Умереннорастущие – прибавляется только 50-60 сантиметров в год (бархат амурский, ель колючая, граб обыкновенный, можжевельник виргинский, клен полевой, липа серебристая, пихта кавказская, дуб скальный). К медленно растущим в можно отнести ель, пихту, семенной дуб — в молодости они растут медленно, но затем темпы их роста увеличиваются, и они догоняют, а иногда и перегоняют быстрорастущие породы.
Деревья семенного происхождения в молодом возрасте характеризуются меньшим приростом по всем показателям, чем порослевые. Однако семенные деревья живут значительно дольше и их прирост в общей сумме больше, чем у порослевых, вследствие чего насаждении семенного происхождения к концу жизни имеют большую производительность.
На поперечном срезе ствола деревьев умеренного пояса можно увидеть годичные слои. Каждый годичный слой состоит из двух частей – ранней и поздней древесины: Ранняя древесина обращена к сердцевине, светлая и мягкая, поздняя обращена к коре, тёмная и твёрдая. Ранняя древесина образуется в начале лета и служит для проведения воды вверх по стволу. Она отличается наличием крупных, достаточно хорошо заметных сосудов. Поздняя древесина откладывается к концу лета и выполняет в основном механическую функцию. Число годичных слоев на поперечном разрезе ствола уменьшается по мере поднятия вверх по стволу, что объясняется ростом дерева не только в толщину, но и в высоту. По числу годичных слоев можно, следовательно, узнать возраст той части ствола, где прошел разрез. Однако наблюдаются случаи, когда за год образуется два слоя, и случаи, когда образования слоев не происходит. Последнее обычно наблюдается в нижней части ствола и является следствием недостаточного питания дерева, например у декоративных деревьев при слишком сильной обрезке ветвей; то же самое возможно в лесу у плохо питающихся и сильно отставших в росте деревьев. Чаще встречается удвоение годичного слоя, которое происходит, например, в том случае, когда молодая листва объедается насекомыми или побивается весенними заморозками и вместо нее из запасных почек развиваются новые листья. В этом случае появляется ложный годичный слой, но границы его обычно менее резки, чем настоящего; иногда он не занимает всей окружности ствола, постепенно теряясь в настоящем годичном слое.
Удвоение годичных слоев наблюдается также при смене сухих и влажных периодов (у арчи в лесах Средней Азии) или при чередовании теплых и холодных периодов (у японской криптомерии в Закавказье).
Ширина годичных слоев сильно колеблется в зависимости от многих факторов — породы, возраста, условий произрастания, положения в стволе. Наиболее узкие годичные слои (до 1 мм) образуются у медленно растущих пород (самшита), а наиболее широкие (1 см и больше) характерны для быстрорастущих пород (тополя, ивы). В стволе дерева годичные слои шире, чем в ветвях. В молодом возрасте так же, как и при благоприятных условиях роста, образуются более широкие годичные слои. По радиусу ствола ширина годичных слоев изменяется так: у сердцевины располагается ряд сравнительно узких слоев, затем следует зона более широких слоев, а дальше, по направлению к коре, ширина годичных слоев постепенно уменьшается.
Площадь поперечного сечения дерева возрастает неодинаково интенсивно. В начальный период роста происходит сильный прирост дерева по площади, с возрастом этот прирост увеличивается, а затем проходит более или менее равномерно. Эта последовательность проявляется также и для площади сечения стволов насаждений. В целом же текущий прирост является основным показателем, характеризующим состояние лесов [5; 6].
Возобновление и восстановление лесов.
Возобновление леса – это процесс образования нового поколения леса под пологом древостоя, а так же на вырубках, на гарях и других площадях, ранее покрытых лесом. Под лесовосстановлением следует понимать комплекс мероприятий и совокупность процессов, обеспечивающих восстановление на обезлесеных участках лесной растительности всеми средствами и путями. Возобновление леса – многофакторный процесс образования нового поколения леса, процесс формирования всех его компонентов, свойств и признаков. При этом следует иметь в виду, что возобновление обеспечивается любой породой — лесообразователем, a процесс возобновления леса коренной породой – это лесовосстановление. Лесовосстановление предполагает проведение более интенсивных хозяйственных мер по сравнению c лесовозобновлением, поскольку обеспечение возобновления коренных пород часто связано c большими техническими и мaтериальными трудностями. Восстановление леса после полного уничтожения древостоев под влиянием различных причин – это демутация леса. Способность леса к возобновлению – признак устойчивости лесной экосистемы. Лучшим образом она проявляется ближе к центру географического и эдафического ареалов древесной породы. Лесовозобновительные процессы протекают с определёнными особенностями в разных типах лесорастительных условий, природных зонах, в разных типах ландшафтов. Имеют значение не только условия произрастания, связанные с комплексом абиотических условий местообитаний, но также и свойства произрастающих в данной местности древесных пород. Процесс лесовозобновления как на обезлесенных участках, так и под пологом насаждений характеризуется большим разнообразием, поскольку определяется большим набором нескольких совокупностей факторов. В первые годы ведущее значение имеют факторы наследственного свойства: качественные и количественные показатели генеративных процессов, а также присутствие унаследованных от исходного биогеоценоза его компонентов, связанное с характером воздействия лесоэксплуатации на природу леса. С давностью рубки (пожара) усиливается роль разнообразных природных экологических факторов, возрастает роль весьма непростых конкурентных взаимоотношений между популяциями растительности разных экологических свит.
Основными предпосылками для успешного возобновления леса являются: наличие источника семян, создание благоприятных условий для их прорастания и укоренения проростков, создание необходимого светового режима, а также сохранение молодых растений от потравы скотом, дикими животными, повреждения вредителями и болезнями и сохранение их при рубке спелых древостоев.
Однако, рассчитывать на последующее возобновление можно лишь для тех пород, семена которых могут разноситься ветром на значительные расстояния. Из основных лесообразующих пород нашей лесной зоны к таким породам относятся из хвойных — ели, сосна обыкновенная, в меньшей степени лиственница, из лиственных пород – берёзы, осина, тополя, клёны, ивы, ильмовые и др. Оставление обсеменителей – основная мера содействия естественному возобновлению хвойных, которую нужно применять повсеместно независимо от проектирования других мероприятий по лесовосстановлению, поскольку другие мероприятия могут не дать нужных результатов на части вырубки или на всей её площади. По этому вопросу в России накоплен многовековой опыт. Первое печатное упоминание об этом относится к 1768 году. В проекте устава о лесах, в инструкции 1845 года предписывалось отводить лесосеки шириной 40-100 м с оставлением от 20-30 до 60 семенников на 1 га. Метод естественного 16 возобновления сосны с использованием метода семенных деревьев применяется уже в течение более 100 лет.
Данная мера содействия естественному возобновлению даёт хорошие результаты в сочетании с подготовкой почвы – минерализацией. Минерализация почвы производится в урожайный год во второй половине лета и осенью. При подготовке почвы не следует стремиться к полному удалению напочвенного покрова и подстилки, так как в этом случае, как правило, условия для прорастания семян и дальнейшего роста всходов могут ухудшиться. При минерализации обнажается 20-30% почвы. Чем более тяжелые условия, тем больше минеральной почвы должно быть обнажено. Оставленная частично подстилка, травяной и моховой покров предохраняют почву от иссушения, а всходы от воздействия неблагоприятных температур и солнечных ожогов. Положительное действие подстилки сильнее сказывается на влажных почвах, отрицательное на сухих. Считается, что успешное возобновление обеспечивается в сосняках при мощности подстилки не более 2 см., в ельниках 3 см. Грубогумусная мощная подстилка мешает лесовозобновлению. Принято считать, что успешность естественного возобновления растёт по типам леса следующим образом: в ельниках таёжной зоны — брусничный, черничный, долгомошный, кисличный, травяной, сложный. В сосняках: лишайниковый, брусничный, долгомошный, сфагновый, черничный, кисличный, сложный. Вблизи населённых пунктов эффективной мерой содействия естественному возобновлению является огораживание мест вырубок и других участков, подлежащих лесовосстановлению [6; 7].
Этапы семенного возобновления леса
B качестве первого этапа естественного семенного возобновления леса рассматривается цветение деревьев. По обилию цветения можно судить об уровне урожайности c учетом, конечно, возможной гибели части цветков. При обильном цветении в благоприятных условиях (без больших заморозков, нападения вредителей, обильных дождей) формируются хорошие урожаи высококачественных семян древесных пород.
Второй этап естественного семенного возобновления – созревание и разлет семян. Различные древесные породы продуцируют неодинаковое количество семян. Урoжaи из года в год не остаются одинaкoвыми, они изменяются, т.е. наблюдается периодичность в плодоношении. Такие породы, как лиственница, груша, дают обильные урожаи через 2-3 года, а сосна, ель, кедр, дуб – через 3-6 лет. Эту периодичность следует учитывать как при организации сбора семян, так и при планировании и проведении различного рода мероприятий. На обилие и периодичность плодоношения древесных пород влияют экологические факторы. Так в экологически оптимальных условия сосна плодоносит почти ежегодно. При этом на поверхность почвы в спелых сосновых насаждениях обычно выпадает от 200 до 500 тысяч семян на 1 га. Заметное влияние на ход естественного возобновления оказывает травяной покров. Во многих случаях при сомкнутом и развитом травяном покрове возобновление сосны оказывается неудовлетворительным.
В более благоприятных климатических и почвенно-гидрологических условиях урожаи формируются чаще и обильнее. На обезлесенных же площадях (сплошные вырубки, гари, ветровальники) разлет и разнос семян приобретают важное значение. Для успешного последующего лесовозобновления таких площадей необходимо, чтобы налетом семян перекрывались все их части. Семена сосны, ели и лиственницы разлетаются на 50-70 м (иногда на 100-150 и даже 300 м), орешки липы разносятся по снежному насту на большие расстояния, крылатки кленов и ясеней также на большие расстояния разносятся ветром, у ольхи черной – по воде, на несколько километров разносятся семена березы, осины, тополей. Семена древесных пород и кустарников разносятся также животными и птицами, в частности желуди дуба и орехи кедра. Налет семян происходит при предварительном и сопутствующем возобновлении от любых плодоносящих деревьев. При последующем возобновлении налет семян обеспечивается от стен леса, недорубов, специально оставленных на сплошных вырубках обсеменителей, от тонкомерных деревьев, сохранившихся на вырубках.
Третий этап семенного возобновления – появление и рост всходов. Всходы – это растения пород — лесообразователей в возрасте до 2 лет. Этап длится от начала прорастания семян до конца второго года жизни. В первый год молодой организм живет в основном за счет эндосперма семени и запасных веществ семядолей, однако он вполне активно развивает корневые системы. На этапе всходов растения очень хрупкие, подвержены отрицательному воздействию многих экологических факторов. C третьего года жизни до 5 лет у растений древесных пород начинается активный прирост по высотe, появляется ветвление, а у хвойных пород образуются пeрвыe мутовки. Еще большее развитие получают корневые систeмы. Растения приобретают биолого-экологическую устойчивость, выходят из-пoд яруса живого напочвенного покрова, резко увеличивают требовательность к свету.
Растения 3–5-летнего возраста составляют самосев и образуют четвертый этап семенного возобновления. В худших лесорастительных условиях этот этап длится дольше, на севере он составляет 10 лет. Растения молодого поколения древeсныx пород, спocобныe сформировать древостой, образуют подрост. Возраст подроста 6 лет и более. Он составляет пятый этап семенного возобновления. Этот этап длится до тех пор, пока не будет сформирован молодняк. Обычно в практике лесоводства вся визуально видимая часть молодого поколения древесных пород, включая самосев, объединяется в понятие «подрост» [7; 8].
Возрастные этапы в развитии лесного насаждения.
Лес является своеобразным типом растительного сообщества, образованного растениями древесной жизненной формы и проходит в своём развитии несколько этапов.
Этап индивидуального роста — начинается от появления всходов и продолжается до смыкания крон в молодняке. Значительная часть всходов, самосева и подроста в это время отмирает вследствие болезней, повреждений, конкуренции трав. Поэтому данный этап называют первым критическим этапом в жизни леса. Длительность этого этапа колеблется от 5–6 лет на юге лесной зоны до 20–30 лет на севере.
Этап чащи — продолжается от смыкания крон деревьев до начала усиленного роста и опада. В этот период постепенно создается лесная обстановка, отмирают травы, в первую очередь – светолюбивые злаки.
Этап жердняка — усиленный рост деревьев, т.е. максимальная масса листьев, физиологически активных корней. В этот период древостою требуется много влаги и питательных веществ. Древостою требуется много влаги и питательных веществ. В это время сильнее всего проявляется конкуренция между деревьями, значительное их количество отмирает. Поэтому этот этап называют вторым критическим этапом в жизни леса. В хвойных древостоях южной тайги этап жердняка продолжается примерно до 40 лет, северной – до 50–60 лет.
Этап возмужалости или средний возраст — начинается плодоношение деревьев, замедляется вегетативный рост, снижается напряженность конкуренции между деревьями. Полог постепенно изреживается. Хорошо развивается подлесок и живой напочвенный покров.
Этап приспевания и спелости леса – характерно замедление прироста и накопление максимального запаса древесины. Появляется подрост. Длительность этапа от 80-140 лет; Этап распада и смены поколений – выражается в начале гибели старовозрастных деревьев или поодиночке или окнами. Это создаёт условия для появления на этом месте следующих поколений древесных пород.
Время прохождения возрастных этапов в жизни леса существенно зависит от климатической зоны, от почвы, от состава и лесорастительных условий.
Результатом развития леса является формирование древостоев различного характера. В сточки зрения возраста древостои делятся на абсолютно одновозрастные; относительно одновозрастные; разновозрастные – с характерной для них представленностью деревьев различных возрастов и выраженной вертикальной сомкнутостью полога; ступенчаторазновозрастные древостои – с выраженной ярусностью древостоев и циклично-разновозрастные [8].
Взаимовлияние древесных растений. Самоизреживание лесов.
Одним из ведущих процессов, формирующих видовую и пространственную структуру растительного сообщества, является конкуренция. В сущности, это соперничество, которое возникает между популяциями или отдельными растениями, когда они мешают друг другу: на всех не хватает света, влаги, питательных веществ и т. п. При этом взаимное воздействие древесных растений может быть самым разным.
Конкуренция возникает в тех случаях, когда взаимодействие между двумя или несколькими растениями либо популяциями со сходными экологическими потребностями неблагоприятно влияет на рост, развитие и выживание каждого из них. В основном это происходит при недостатке какого-либо необходимого для всех жизненного ресурса – света, влаги, питательных компонентов. Конкуренция может быть симметричной (растения-конкуренты взаимно ограничивают потребление ресурсов примерно одинаково) или асимметричной (разное взаимное ограничение потребления ресурсов, т. е. один вид оказывает на другой большее влияние).
Результат конкурентных взаимоотношений хорошо заметен во внешнем облике древесных растений. В любом лесу (смешанном, одно- или разновозрастном) наблюдается дифференциация деревьев по росту и развитию. Самые сильные, наиболее крупные экземпляры и с мощной развитой кроной являются господствующими. Их немного, но они отличаются наиболее интенсивным потреблением общих ресурсов. Основную массу составляют в лесу менее сильные, но нормально развитые деревья, имеющие средние размеры и относительно равные потребности. Их называю индетерминантными. Наряду с этим есть и явно слабые, отстающие в развитии экземпляры — угнетенные. При длительных конкурентных взаимоотношениях угнетенные организмы гибнут, а индетерминантные становятся либо господствующими, либо угнетенными. В лесоведении такое явление называют самоизреживанием.
Конкуренция отмечается как между растениями одного вида (внутривидовая борьба), так и между особями разных видов (межвидовая). В пределах одного вида растения похожи и предъявляют к окружающей среде сходные требования. В этом случае результат внутривидовой конкуренции будет зависеть от физиологических особенностей и индивидуальной наследственности каждого отдельного организма, а также от неравенства индивидуальных условий развития, в частности условий микросреды, которая будет окружать конкретное растение (микропонижения и микроповышения рельефа, избыток или недостаток влаги, защищенность от заморозков и солнцепека и пр.). Гораздо сложнее и разнообразнее конкуренция в смешанных лесных фитоценозах, состоящих из нескольких пород и видов деревьев, многочисленных кустарников, трав, мхов, лишайников. В данном случае антогонизм между растениями часто бывает настолько силен, что приводит к угнетенности значительной части видов и их отмиранию. При этом исход межвидовых конкурентных взаимоотношений определяется не только условиями окружающей среды, но и видовыми особенностями организмов, их умением приспосабливаться. Даже близкие виды при общем сходстве требований к условиям произрастания всегда чем-то отличаются друг от друга. При более интенсивном развитии одного из них захватывается все большее количество необходимых ресурсов и происходит постепенное вытеснение менее конкурентоспособного соседа. Так, например, для смешанных одновозрастных лиственнично-еловых культур происходит отмирание ели в засушливые периоды. Благодаря более глубокой корневой системе лиственница могла пользоваться влагой из более глубоких горизонтов почвы, которые оказались недоступны для корневой системы ели.
Часто результат конкуренции между различными видами зависит от их численного соотношения. Так, при преобладании берез в сосново-березовом молодняке сосна постепенно гибнет, а преобладание сосен приводит к отставанию роста и развития молодых берез. В дубравах при увеличении доли примеси ясеня (более 30 %) отмечают ослабление роста основной породы. Ясень обладает более высокой транспирационной способностью, что приводит к более интенсивному иссушению почвы и ухудшению условий совместного развития. В лесных фитоценозах хорошо видна конкуренция между целыми структурными единицами – различными ярусами лесной растительности. Чем плотнее древесный полог, тем слабее развиты нижележащие подчиненные ярусы и тем более угнетены образующие их отдельные растения.
Растения-конкуренты способны активно воздействовать друг на друга. Подавление соперников может происходить за счет выделения токсичных соединений подземными и надземными частями, взаимным перехватом минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света листовым аппаратом, за счет механических взаимодействий.
Поскольку освещение играет важную роль в жизни растительных организмов, конкуренция за свет – одна из самых острых и ярко выраженных. При разной степени пропускания света деревья, которые оказывают более сильное затенение, постепенно начинают обгонять и подавлять конкурентов. Недостаток освещенности может приводить к опадению ветвей и листьев, замедлению роста и развития и в конечном итоге к гибели растений. Подобные взаимоотношения наблюдаются в природе между теневыносливыми и светолюбивыми породами. Так, темнохвойные виды (ель, сосна, кедр) с плотными кронами со временем вытесняют быстрорастущую, но светолюбивую березу.
Механические взаимодействия характерны для загущенного совместного произрастания деревьев и проявляются в виде механических повреждений почек и листьев, а также в виде ран и сухобочин, образующихся за счет взаимного трения стволов и ветвей. У пород, которые имеют гибкие ветви (береза, осина, ольха), распространено охлестывание – при раскачивании ветром их ветви наносят сильные удары по кронам соседей, в результате чего они заметно изреживаются. При этом особенно страдают молодые хвойные, у которых сбивается хвоя, верхушечные почки, замедляется рост, образуются двойные или тройные вершинки.
Пример сильной корневой конкуренции можно наблюдать в болотном сосняке, где ситуация обостряется крайней бедностью почвы верхового болота питательными компонентами. В подобных условиях формируется редкостойный древостой, в котором корневые системы соседних деревьев многократно перекрываются, образуя густую сеть.
Но взаимоотношения растений в лесу не сводятся только к конкуренции, к угнетению одних другими. Есть и иные формы взаимодействия. Особенно важное значение в жизни леса имеет симбиоз между корнями высших растений (деревья, кустарники, травы) и микроорганизмами (бактерии, грибы). Лучше всего изучен симбиоз корней и микроскопических грибов, который известен под названием микоризы. Нитевидные гифы гриба сплошь оплетают кончики корней, образуя подобие рыхлого футляра, и помогают корням извлекать из почвы некоторые труднодоступные питательные вещества. В свою очередь, гриб получает от корня подкормку — органические продукты, выделяемые наружными клетками корня. Микориза очень широко распространена среди лесных растений, Достаточно сказать, что около 80% древесных пород, входящих в состав лесов нашей страны, имеют микоризу. Иными словами, подавляющее большинство наших деревьев не обходится в своем питании без помощи почвенных грибов. Микориза есть также у многих лесных трав [7-9].
Рекреационное воздействие на лесные экосистемы.
Рекреация в настоящее время относится к одному из основных негативных антропогенных факторов, влияющих на городские и пригородные лесные экосистемы. Рекреационная воздействие — это степень непосредственного влияния отдыхающих людей (прогулка, пикниковый отдых, туризм, сбор даров природы, рыболовство и т.д.), их транспортных средств на природные комплексы или иные рекреационные объекты. Рекреационная нагрузка выражается количеством людей или человеко-дней на единицу площади территории или на рекреационный объект за определенный промежуток времени (день, неделя, цикл, период, год). Рекреационные нагрузки подразделяются на безопасные, включающие как низкие, так и предельно допустимые нагрузки, опасные, критические и катастрофические. В наиболее интенсивном виде рекреация проявляется в городских и пригородных зелёных зонах и в первую очередь в лесах.
Различают две основные формы рекреационного лесопользования — дорожную (отдыхающие перемещаются по дорогам с твердым покрытием) и бездорожную (перемещение свободное, без разведения костров). Наибольший вред наносит стихийная бездорожная рекреация, которая приводит к разрастанию неблагоустроенной дорожно-тропиночной сети и возникновении рекреационных точек различной площади и степени нарушености естественного покрова. В результате развития тропиночной сети происходит «эрозия краев» леса и уменьшение его «ядра» за счет формирования более протяженной (в 5-6 раз), чем в естественных условиях, опушки. Рекреационный лес расчленяется на отдельные участки, возникают препятствия для биологических обменов и путей миграции животных, нарушается подстилка и изменяются почвенные свойства. Отделенные тропинками участки деградируют сильнее, и лес от троп начинает «отступать».
Для характеристики рекреационных изменений лесных экосистем в литературе используются понятия дигрессии и деградации, различающиеся по смыслу. Под дигрессией понимают процесс изменения сообщества в результате рекреационного лесопользования. Деградация — это необратимые изменения биотических компонентов лесной экостемы, характеризующиеся потерей их жизнеспособности. В рекреационном лесу четко прослеживаются следующие изменения:
1. В растительном покрове.
— механически повреждаются компоненты растительного покрова: повреждаются деревья, уничтожается подрост, подлесок, моховой и травяно-кустарничковый ярусы;
— нарушается функционирование систем подземных органов и ухудшается питание растений.
— изменяются морфометрические показатели органов растений, сокращается период их вегетации, развиваются процессы раннего старения, усыхания и изреживания;
— в результате ухудшения состояния древесного яруса уменьшается сомкнутость полога леса и увеличивается площадь лесной опушки;
— в результате изменения условий местообитания происходит смена видового состава в отдельных ярусах и типа леса в целом;
2. В почвенном покрове
— механически нарушается слой подстилки, она вдавливается в верхний слой почв;
— уменьшаются запасы органического материала и элементов минерального питания;
— изменяются тепловой, водный и воздушный режимы почв;
— изменяются физико-химические свойства почв (плотность, твердость, кислотность, содержание органического углерода, электропроводность и другие);
— снижается численность, биомасса и видовое разнообразие почвенной фауны, а также изменяется микробиологическая активность почв. М.С. Оборин (2010) выделяет следующие этапы нарушения почв при рекреации: 1) истирание опада и органического материала подстилки, уменьшение глубины гумусового слоя; 2) изменение содержания органического вещества в почве; 3) увеличение плотности и уменьшение пористости почвы; 4) ухудшение водно-физических характеристик почв, увеличение поверхностного стока; 5) развитие плоскостной эрозии и смыва.
В результате рекреации изменяются не только отдельные компоненты биогеоценозов, но и системообразующие взаимосвязи между ними. Нарушается целостность лесных экосистем, пространственная континуальность травяного покрова, подстилки и почв. Развивается сетчатая структура дорожно-тропиночной сети [10].
Газочувствителность и газоустойчивость растений
По отношению к атмосферным загрязнителям нет абсолютно устойчивых и неустойчивых видов растений. Газоустойчивость закреплена генетически, но степень устойчивости древесных растений изменяется в ходе онтогенеза. Весьма устойчивы деревья с плотными пирамидальными кронами и подушковидные формы растений. Устойчивые виды, по сравнению с неустойчивыми, характеризуются мощным развитием покровных тканей ассимиляционных органов, низкой «вентилируемостью» (много межклетников) губчатой паренхимы, большим количеством мелких устьиц на 1 мм2 листа и меньшей степенью их раскрытия в дневное время, более высокой скоростью всех обменных реакций, меньшим угнетением фотосинтеза, дыхания и др. физиолого-биохимических процессов. По характеру реакции у растений выделяют газочувствительность (скорость и степень проявления патологических процессов под влиянием газов) и газоустойчивость. Газоустойчивые виды способны регулировать поступление токсических веществ, осуществлять детоксикацию поглощенных газов. Сильное повреждение листьев не всегда приводит к гибели дерева. Благодаря регенерационной способности растения восстанавливают новые листья и побеги взамен поврежденных. В конце июля — начале августа в зонах загрязнения наблюдается вторичное облиствение побегов.
Основы теории газоустойчивости были впервые разработаны К. Новак, который предположил, что газы вызывают нарушение строения пигментов, и энергия, связанная пигментами, идет на разрушение их самих. Н. П. Красинский предложил теорию фотоокисления. Сернистый и др. газы нарушают фотосинтез, при этом на свету начинается фотоокисление белков, аминокислот и др. веществ, что приводит к их разрушению и отмиранию клеток. Он выделил 3 вида газоустойчивости: биологическая — быстрорастущие растения активно заменяют поврежденные органы — регенерирующая способность; анатомо-морфологическая — если растение быстро связывает кислые газы, оно неустойчиво; физиологическая — количество окисляемых веществ у устойчивых видов незначительно, у неустойчивых их много. Г. М. Илькун предположил, что устойчивость связана с балансом анионов и катионов и возможностью растений его регулировать. Растения могут увеличивать количество катионов или анионов, нейтрализуя поглощенные газы [22;23].
Ю. З. Кулагин рассматривал загрязнение воздуха как новый экологический фактор. Им выделено 9 форм устойчивости [13]:
Анатомическая форма устойчивости связана с особенностями строения покровных и внутренних тканей, обеспечивающих защиту от проникновения и распространения по всему растению токсических соединений.
Физиологическая форма зависит от особенностей жизнедеятельности растений — фотосинтеза, дыхания, газообмена, транспирации.
Биохимическая форма определяется особенностями обмена веществ, который исключает возможность повреждения ферментных систем, белкового, углеводного, азотного, фосфорного и др. обменов.
Габитуальная форма связана с морфологическими особенностями древесных растений.
Феноритмическая форма проявляется в случае несовпадения опасного действия газов и критических периодов вегетации.
Анабиотическая близка к физиологической и феноритмической формам и связана с состоянием покоя растений зимой и летом.
Регенерационная форма обусловлена способностью растений к восстановлению утраченных органов (вторичное облиствение, развитие новых побегов).
Популяционая форма устойчивости связана с неоднородностью биотипического и возрастного состава популяции.
Ценотическая форма обусловлена особенностями строения растительного сообщества и определяется вертикальной и горизонтальной неоднородностью фитоценоза, густотой и сомкнутостью ярусов, препятствующих проникновению газа.
В. С. Николаевский обосновал влияние экологических факторов на газоустойчивость [22]. Газоустойчивость определяется скоростью поглощения газа, уровнем летальной дозы, скоростью удаления вредных ингредиентов, устойчивостью мембран клетки к вредным соединениям. Методы повышения газоустойчивости: оптимизация минерального питания, применение удобрений; биологические — регулирование состава насаждений, создание защитных зон; химические — известкование, использование пленочных антитранспирантов, регуляторов роста; селекционно-генетический отбор устойчивых особей, гибридизация.
В зависимости от газоустойчивости. формируют ассортименты древесных растений для озеленения. Ниже приводится сравнительная газоустойчивость древесно-кустарниковых растений в баллах:
Очень чувствительные (малогазоустойчивые): сосна обыкновенная (4,3), лиственница европейская (4,8), ель обыкновенная (5,1)
Чувствительные (слабогазоустойчивые): ива ломкая (5,2), барбарис обыкновенный (5,3), ирга обильноцветущая (6,2), липа мелколистная (6,5), ива прутковидная (6,7), лапчатка кустарниковая (6,8)
Сравнительно газоустойчивые: тополь (разные виды) (7,4), смородина альпийская (7,70, карагана древовидная (8), калина-гордовина (9), боярышник обыкновенный (9,7), береза повислая (9,7), сирень обыкновенная (10), ель колючая (10), ясень обыкновенный (10,7), роза морщинистая (12,3)
Довольно газоустойчивые: бузина красная (14,2), калина обыкновенная (14,5), клен яснелистный (17,3), жимолость татарская (16,7)
Очень газоустойчивые: дуб черешчатый (18), спирея Бумальда (18,3), бирючина обыкновенная (18,9), черемуха виргинская (19,9)
Оптимальным является такой вариант, когда высокая газопоглотительная способность совмещается с устойчивостью растений к токсикантам. Такие виды растений наиболее перспективны для городского озеленения, особенно вблизи крупных промышленных предприятий: например, дуб северный, клен красный, тополь бальзамический, черемуха поздняя, черемуха виргинская, ива белая, облепиха, белая акация, лох узколистный, дерен белый, жимолость татарская, бирючина обыкновенная, снежноягодник, рододендрон даурский; из хвойных растений – это ель колючая, можжевельник казацкий и обыкновенный, лиственница, пихта одноцветная [24].
К древесным растениям, устойчивым в условиях промышленного города, относятся также следующие виды: бузина сибирская, барбарис обыкновенный темно-пурпуровый, вяз приземистый, калина обыкновенная, бересклет священный, боярышник, вишня обыкновенная, жимолость каприфоль и Маака, ива ломкая и иолчниковая, клен приречный и остролистный Шпедлера, смородина альпийская, золотистая и черная, слива растопыренная, спирея Дугласа, дубровколистная, японская и иволистная, роза собачья, сирень обыкновенная и венгерская, тополь белый, черный и берлинский, черемуха пенсильванская, яблоня ягодная; из хвойных растений — ель Энгельмана, можжевельник виргинский, сосна горная [11-13].
Возможность использования сосны обыкновенной в качестве индикатора загрязнения воздуха
В силу высокой чувствительности сосны к содержанию в атмосферном воздухе загрязняющих веществ она является довольно хорошим индикатором. (Артамонов В.И.) К примеру, в нормальных условиях хвоя сосны опадает через 3-4 года, а поблизости от источников загрязнения атмосферы – значительно раньше. Особенно чутко реагирует сосна на загрязнения сернистым газом. Сернистый газ, образующийся при сгорании серосодержащего топлива в отопительных печах населения, а также транспорта, особенно дизельного, поглощается растением через устьица, растворяется в жидкой фазе клеток (цитоплазме) и вызывает отравление живых тканей. Скорость поступления фитотоксиканта сильно зависит от влажности воздуха и насыщенности листьев водой. Увлажненные хвоинки поглощают сернистый газ в несколько раз больше, чем сухие. Растение интенсивно накапливает в тканях серу. Молодые хвоинки и молодые деревья активнее поглощают сернистый газ, чем старые. Поэтому возраст сосновой хвои указывает на степень загрязнения. При концентрации сернистого газа 1:1000000 хвоя сосны опадает. Фотосинтез полностью прекращается.
По степени чувствительности к отдельным токсичным и загрязняющим газообразным веществам сосна является очень чувствительной к присутствию в воздухе соединений хлора (хлор и хлорная кислота) и существенно чувствительной к таким газообразным примесям как фтороводород, аммиак, окись азота и сера (диоксид серы). Периодическое воздействие окислов азота и серы вызывает у сосны обыкновенной опадание хвои, которая сохраняется лишь на побегах последнего года. Под влиянием токсиканта у сосны происходят следующие изменения: уменьшение продолжительности жизни хвои и уменьшение её размеров, отмирание побегов, появление некрозов (омертвление тканей), изреживание кроны, появление сухих веток, уменьшение ширины годичных колец.
Появление некрозов (омертвление тканей) проявляется на хвоинках сосны чаще всего связано с воздействием загрязняющих веществ. Различают следующие виды некрозов: краевой некроз (по краям хвоинки); срединный некроз; точечный – отмирание тканей листа в виде пятен, рассыпанных по всей поверхности хвоинки. Изреживание кроны происходит в результате обесхвоенности (дефолиации), когда воздействие загрязняющих веществ (в том числе и сернистого газа) приводит к разрушению верхней части дерева [11].
На основании чувствительности сосны к содержанию в воздухе токсичных загрязняющих веществ разработана методика биоиндикации воздушного загрязнения с использованием таких показателей хвои как степень её повреждения, степень усыхания и возраст [14]. В частности выделяются следующие классы повреждений и усыхания хвои.
Классы повреждения (некроза) хвои сосны:
1 класс — хвоинки не имеют пятен.
2 класс — хвоинки имеют немногочисленные пятна.
3 класс — на хвоинках большое количество желтых и черных пятен, в том числе во всю ширину хвоинки.
Классы усыхания (хлороза) хвои сосны:
1 класс — сухие участки отсутствуют.
2 класс — кончики усохли на 2-5 мм (светлый шипик на конце хвоинки не учитывается).
3 класс — усохла треть хвоинки.
4 класс — усохло более половины хвоинки или вся жесткая.
Если сосновые иголки без пятен, воздух считают идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии черных и желтых пятен – об опасно грязном воздухе. Когда максимальный возраст хвои не превышает одного года и хвоинки все в многочисленных пятнах, можно говорить уже об очень грязном, вредном для здоровья воздухе.
Характеристика территории Ярушкинского дендропарка.
Территория охраняемого природного комплекса (ОПК) «Ярушкинский парк» – является типичным представителем антропогенно измененных ландшафтов в окрестностях крупных промышленных центров, имеющих давнюю историю освоения и эксплуатации природных ресурсов для нужд промышленного и сельскохозяйственного производства. Данная территория входит в состав зелёной зоны города и примыкает с востока к ул. Союзной в районе жилых микрорайонов А-6 и А-7. Карта парка приводится в Приложении 1. Рис. 1.
В настоящее время территория парка представляет собой систему пустошно-луговых, лесо-луговых, лесных и долинно-пойменно-приручьевых закустаренных и залесённых участков, входящих в состав водораздельных и долинно-ручьевых комплексов верхнего течения р. Чемошурки и её притоков. На восточной окраине парка расположен Чемошурский пруд, за которым располагается деревня Чемошур. С севера парк ограничен территориями автокооперативов Мир и Луч, с юга – долиной ручья Соловьиного, впадающего в Чемошурский пруд и являющего притоком р. Чемомурки. Коренные лесные сообщества (колки и полосы) сохранились лишь в овражно-балочных комплексах, заболоченных неугодьях и по крутым склонам речной долины. Основными породами данных участков, произрастающих на внепойменных местоположениях являются ель финская и сосна. Сохранившиеся сосны имеют зрелый возраст порядка 60-70 лет и находятся на пике плодоношения (Приложение 1. Рис 2). Именно они являются источником семенного материала, являющегося источником следующего поколения сосен парка (Приложение 1. Рис 3).
Для территории парка характерно преобладание почв дерново-подзолистого типа. Часть их подверглась агрогенному преобразованию. Кроме этого, на территории парка выявлены болотные и пойменные почвы, типичные для пониженных элементов рельефа. Вдоль северной границы, в зоне, прилегающей к жилой застройке и гаражам, распространены значительно антропогенно трансформированные почвы.
На части парка, примыкающей к ул. Союзной с 90-х годов 20 века проводились целенаправленные посадки древесных и кустарниковых пород. К 2005 году было высажено почти пять тысяч саженцев древесно-кустарниковых пород. Данные посадки сформировали ядро дендрологической части парка, оформленное в виде 13 аллей из декоративных и интродуцированных древесно-кустарниковых растений.
Существенная часть территории парка, занятая в прежние времена сельхозугодьями, на протяжении последних 20 лет находится в стадии спонтанного лесовозобновления. Основными восстанавливающимися древесными породами на территории парка являются: берёза бородавчатая (самосев), сосна обыкновенная (самосев), ель финская (самосев), клён американский (самосев), осина (самосев), тополь (самосев), рябина (самосев), явлоня дикая (самосев). При этом в отношении численности и средообразующего эффекта на первых местах стоят берёза бородовчатая и сосна обыкновенная, произрастающие как совместно, так и образующие преимущественно однопородные насаждения. Таким образом, на территории парка молодые сосны произрастают в несколько различающихся условиях. Часть сосен растёт среди разреженных березняков среднего возраста, в условиях умеренного затенения. Другая часть сосен занимает открытые пустошно-луговые участки и характеризующиеся полной освещенностью.
Расположение территории парка в непосредственной близости от жилых районов, привлекает большое число людей и соответственно способствует его высокой рекреационной нагрузке. Это в определённой мере приводит к изменению облика и состояния растительных сообществ. За счёт регулярного разжигания костров на пикниковых точках происходит усыхание отдельных полновозрастных деревьев (в первую очередь ели), меняется состав травянистого и кустарникового ярусов лесов. Нередки до сих пор случаи обламывания ветвей сосен и их верхушечных частей. Долговременный рекреационный пресс привел к значительной трансформации лесной растительности и повсеместной её замене рудерально-луговой. Отдельной проблемой парка является замусоривание его территории.
Кроме того, за последнее десятилетие состояние луговых и опушечных растительных сообществ парка сильно изменено в результате активного расселения и внедрения на их территории в них таких массовых в республике инвазионных видов растений как борщевик Сосновского, люпин многолистный и золотарник канадский, покрывающих в настоящее время в совокупности около 40% территории парка.
Состояние окружающей среды и атмосферы в г. Ижевске и на территории Устиновского района
Ижевск является крупным промышленным городом, состояние окружающей среды в котором является одной из основных экологических проблем. Приоритетными отраслями в промышленном комплексе г. Ижевска являются металлургия, теплоэнергетика, металлообработка и машиностроение. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы Ижевска от стационарных источников вносят предприятия: чёрной металлургии – 35,8%, теплоэнергетики – 34%, машиностроения – 26.2%, прочие – 4%. Большую долю выбросов от указанных источников составляют диоксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, летучие органические соединения, пыль.
На территории г. Ижевска выделяют две промышленные зоны. Центральная промышленная образована ОАО «Ижсталь», ОАО «Ижмаш» и ТЭЦ-1 и локализована на левобережной низменной части города в долине р. Иж. Северо-Восточная промышленная зона образована ОАО «Буммаш», ОАО «Ижавто», ОАО «Ижевский завод пластмасс», ТЭЦ-2 и расположена на северо-восточной окраине города, с подветренной стороны от селитебной зоны.
На основании государственного доклада «Об экологической обстановке города Ижевска в 2016 году» [15] за период 2003-2015 годов наблюдается тенденция к снижению уровня загрязнения такими веществами как диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, взвешенне вещества (твердые частицы с размером >10 мкм.). Содержание в атмосферном воздухе фенола, оксида азота, сероводорода, бенз(а)пирена и формальдегида остается стабильным. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), рассчитанный по 5-ти приоритетным примесям за период 2004-2015 годов имеет тенденцию к стабилизации и уменьшению. В число приоритетных примесей входят формальдегид, бенз(а)пирен, диоксид азота, фенол и оксид углерода. Значение ИЗА в 2014 и 2015 годах составило — 3 (низкий уровень загрязнения атмосферного воздуха).
Объём выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на 2016 г. от стационарных источников составил 21,048 тыс. тонн (23,1% от общего объема выбросов загрязняющих веществ), в том числе: твердых веществ — 3,418 тыс. тонн; диоксида серы — 1,881 тыс. тонн; оксида углерода — 2,180 тыс. тонн; оксидов азота — 11,391 тыс. тонн; прочих (углеводороды, летучие органические соединения и т.д.) — 2,176 тыс. тонн, что на 4,089 тыс. тонн больше чем в 2015 году.
Данные мониторинга выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников показывают, что основными компонентами, определяющими уровень загрязнения атмосферного воздуха являются окислы азота и серы. Основным источником образования вышеуказанных загрязняющих веществ являются предприятия теплоэнергетики. Доля объектов энергетики от общего объема выбросов от стационарных источников выросла с 42,5 % в 2008 году до 60% в 2015 и 2016 годах. Объем выбросов загрязняющих веществ от всех стационарных источников в 2016 году увеличился в основном (70,5% от увеличившегося объема выбросов от стационарных источников) за счет использования «Ижевской ТЭЦ-2» твердого топлива.
Огромный вклад в загрязнение атмосферы Ижевска вносит автотранспорт. Это связано с выраженным ростом общего автопарка города в основном за счёт индивидуальных транспортных средств. Доля автотранспорта в общем объёме выбросов за последние 10 лет составляет 72-80%. Наиболее загазованной выбросами автотранспорта является центральная часть города, что связано с расположением здесь множества торговых, административных и промышленных объектов. Главные транспортные потоки движутся по крупным магистралям: улицы Удмуртская, К. Либкнехта, Ленина, М. Горького, Пушкинская, Ново-Ажимова.
Исследования проведённые в Удмуртском государственном университете показывают, что в качестве одного из обобщающих показателей суммарной антропогенной нагрузки на городскую территорию может использоваться показатель СПАН, учитывающий уровень загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды и почвенного покрова. При этом установлено, что значение СПАН в основном коррелирует с индексом загрязнения атмосферного воздуха (особенно при неблагоприятных метеоусловиях), а вклад загрязнения почвенного покрова и питьевой воды несопоставимо мал.
Экологическое картографирование территории города с использованием данного показателя позволило выявить пространственную изменчивость его значений, определяемую размещением источников загрязнения и условиями рассеивания загрязняющих веществ. В частности наиболее высокие значения СПАН характерны для Ленинского района в месте расположения Ижевского металлургического завода. К этой области примыкает зона повышенных значений СПАН, охватывающая часть Ленинского района и участки центральной части города на территории Октябрьского, Индустриального и Первомайского районов. Наименьшими значениями СПАН характеризуется восточная часть города, в частности селитебная часть Устиновского района [16].
В качестве локальных источников загрязнения среды и воздуха в настоящее время всё чаще выступают крупные автомагистрали, формирующие линейные очаги загрязнения. При этом, чем выше автомобильная загруженность дороги и её транзитная значимость, тем выше её влияние на состояние среды.
В пределах Устиновского района наиболее интенсивен транспортный поток на таких улицах транзитного назначения как ул. Ленина, 40 лет Победы, Молодёжная, Петрова и Союзная.
Методика и материалы
Для выполнения поставленных в работе задач в осенне-раннезимний период 2017 года на территории Ярушкинского дендропарка были проведены работы, связанные с установлением возраста, промерами диаметра сосен, произрастающих в его рекреационной части (Приложение 1. Рис 1), а так же индикации по хвое. Возраст сосен устанавливался путём подсчёта количества мутовок и прибавления к получившемуся числу 2-х лет, когда мутовки не образуются. Измерение диаметров стволов производилось с помощью линейки на высоте 1,3 метра с точностью до 1 см. Для получения объективных данных исследования носили безвыборочный характер, то есть измерялись все сосны в пределах заранее выделенной площади, общее количество которых составило 378 экземпляров. Полученные данные были подвергнуты математической обработке для установления средних величин и показателей варьирования. Для установления биологической стадии развития деревьев отдельно отмечался возраст сосен, вступивших в стадию семеношения. Оценивались влияние на сосны других деревьев, в первую очередь берёзы бородавчатой, которая формирует смешанные насаждения с сосной, а так же наиболее выраженные формы инвазивных антропических воздействий. Для поведения биоиндикации загрязнения воздушной среды по степени поврёждённости хвои [14] был проведён сбор хвои с побегов сосны позапрошлого года на всей территории парка. Пункты сбора располагались на равномерном удалении от ул. Союзная, которая выступает в качестве локального источника загрязнения воздуха по направлению к Чемошурскому пруду.
Исследовательская часть
1. Характеристика возрастного состояния и особенностей роста сосны.
В ходе сбора и обработки материала был оценён возраст (по мутовкам) у 378 экземпляров сосен и были выделены следующие календарные возрастные группы.
Возраст 7 лет. 2 экземпляра с диаметром ствола 1 см.
Генеративные показатели: плодоношение полностью отсутствует.
Возраст 10 лет.
Таблица 1
Диаметр стволов сосен возрастом 10 лет
Диаметр, см. |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
8 |
5 |
1 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосны: 16
— минимальная толщина ствола: 3 см.
— максимальная толщина ствола: 7 см.
— среднее арифметическое значение толщины ствола (Х ср): 5,25 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 0,82 см.
Генеративные показатели: плодоношение полностью отсутствует.
Возраст 11 лет.
Таблица 2
Диаметр стволов сосен возрастом 11 лет
Диаметр, см. |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
13 |
Количество экземпляров |
1 |
5 |
3 |
10 |
9 |
7 |
6 |
6 |
1 |
1 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 49
— минимальная толщина ствола: 2 см.
— максимальная толщина ствола: 13 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 6,29 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 2,23 см.
Генеративные показатели: плодоношение полностью отсутствует.
Возраст 12 лет
Таблица 3
Диаметр стволов сосен возрастом 12 лет
Диаметр, см. |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Количество экземпляров |
1 |
8 |
4 |
10 |
12 |
21 |
15 |
8 |
4 |
6 |
1 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 92
— минимальная толщина ствола: 3 см.
— максимальная толщина ствола: 13 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 7,79 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 2,32 см.
Генеративные показатели: плодоношение полностью отсутствует.
Возраст 13 лет
Таблица 4
Диаметр ствола сосен возрастом 13 лет
Диаметр, см. |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
2 |
2 |
6 |
10 |
9 |
7 |
7 |
12 |
3 |
3 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 63
— минимальная толщина ствола: 3 см.
— максимальная толщина ствола: 14 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 9,59 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 2,5 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для единичных сосен.
Возраст 14 лет
Таблица 5
Диаметр ствола сосен возрастом 14 лет
Диаметр, см. |
4 |
5 |
6 |
7 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
2 |
1 |
5 |
5 |
8 |
11 |
4 |
9 |
2 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 49
— минимальная толщина ствола: 4 см.
— максимальная толщина ствола: 15 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 11,69 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 2,59 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для единичных сосен.
Возраст 15 лет
Таблица 6
Диаметр ствола сосен возрастом 15 лет
Диаметр, см. |
3 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
8 |
3 |
6 |
2 |
9 |
2 |
3 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 41
— минимальная толщина ствола: 3 см.
— максимальная толщина ствола: 17 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 12,39 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 3,19 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для единичных сосен.
Возраст 16 лет
Таблица 7
Диаметр ствола сосен возрастом 16 лет
Диаметр, см. |
4 |
7 |
9 |
10 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
4 |
5 |
3 |
3 |
3 |
2 |
1 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 27
— минимальная толщина ствола: 4 см.
— максимальная толщина ствола: 19 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 13,15 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 3,48 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для единичных сосен.
Возраст 17 лет
Таблица 8
Диаметр ствола сосен возрастом 17 лет
Диаметр, см. |
8 |
10 |
11 |
12 |
13 |
15 |
17 |
20 |
Количество экземпляров |
1 |
2 |
2 |
3 |
2 |
4 |
6 |
2 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 22
— минимальная толщина ствола: 8 см.
— максимальная толщина ствола: 20 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 14,27 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 3,3 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для большинства сосен.
Возраст 18 лет
Таблица 9
Диаметр ствола сосен возрастом 18 лет
Диаметр, см. |
6 |
7 |
15 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Количество экземпляров |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
4 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 13
— минимальная толщина ствола: 6 см.
— максимальная толщина ствола: 20 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 15,31 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 4,9 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для большинства сосен.
19 лет
Таблица 10
Диаметр ствола сосен
Диаметр, см. |
18 |
20 |
21 |
Количество экземпляров |
1 |
2 |
2 |
Статистические показатели:
— общее количество экземпляров сосен: 5
— минимальная толщина ствола: 18 см.
— максимальная толщина ствола: 21 см.
— среднее арифметическое толщины ствола (Х ср): 20 см.
— среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ): 1,22 см.
Генеративные показатели: плодоношение отмечено для большинства сосен.
Общие данные по изученной выборке из сосен отражены в таблице 11.
Таблица 11
Общие возрастные, морфо-метрические и генеративные показатели сосен Ярушкинского дендропарка
Возраст сосен, лет |
7 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
Количество экземпляров сосен / % от общего числа |
2 0,5 |
16 4,2 |
49 12,9 |
92 24,3 |
63 16,6 |
49 12,9 |
41 10,8 |
27 7,1 |
22 5,8 |
13 3,4 |
5 1,3 |
Средняя толщина ствола (Х ср), см |
1 |
5,25 |
6,29 |
7,79 |
9,59 |
11,69 |
12,39 |
13,15 |
14,27 |
15,31 |
20 |
Среднее квадратическое отклонение толщины ствола (σ), см |
0 |
0,82 |
2,23 |
2,32 |
2,5 |
2,59 |
3,19 |
3,48 |
3,3 |
4,9 |
1,22 |
Плодоношение* |
— |
— |
— |
— |
+ |
+ |
+ |
+ |
++ |
++ |
++ |
Примечание. *Плодоношение: — полностью отсутствует, + установлено для единичных сосен, ++ установлено для большинства сосен.
Полученные данные показывают, что на изученной части парка в ходе семенного возобновления сосны сформировано достаточно разновозрастное молодое насаждение с диапазоном календарного возраста деревьев от 7 до 19 лет. Количественно соотношение сосен различных возрастов неодинаково и имеет волнообразный характер. В численном отношении выражено преобладают деревья 12-ти летнего возраста (24,3 %), в целом же преобладающая по численности группа образована соснами 11-15-ти летнего возраста — 77,5% от общего изученного количества. Доля деревьев возрастной группы 7-10 лет — 4,7%, возрастной группы 16-19 лет – 17,6%. Причинами этого могут быть как динамика фитоценотических условий в парке, так и неравномерность в семеношении зрелых сосен. Так на протяжении последних 20 лет значительно изменился состав луговой растительности на суходольных местоположениях парка. Существенно выросла доля высокотравья, увеличилась проективное покрытие травостоя, возникла травяная подстилка. Это ведёт к ухудшению условий прорастания семян и роста молодых растений. Вероятно, это является основной причиной того, что в настоящее время возобновление сосны в парке существенно сократилось и произошла общая стабилизация пространственной структуры растительных сообществ – лесного и лугового.
Установлена достаточно выраженная изменчивость диаметров сосен одного возраста, что может указывать на определённое различие в условиях их развития, касающееся в первую очередь освещённости, а так же генетически заложенных различиях в жизненности отдельных растений.
2. Оценка биологического возраста сосен.
В отношении уровня биологического развития можно выделить сосны находящиеся на виргинильной (юношеской) стадии и стадии молодых генеративных растений, начинающих вступать в плодоношение (Приложение 1. Рис 4). Плодоношение установлено с 13-ти летнего возраста. Это указывает на оптимальность развития возобновления сосны в парке, определяющееся в первую очередь условиями освещённости, которое выступает важнейшим лимитирующим фактором для данной породы.
3. Влияние фитоценотических условий на произрастание сосен.
При изучении влияния фитоценотического окружения на молодые сосны парка были установлены следующие виды воздействий:
— ослабление роста сосен в случае их произрастания среди более высоких берёз в их подкроновом пространстве. В этом случае сосна формирует сильно разреженную вытянутую крону с малым количеством хвои. Прирост деревьев в толщину сильно уменьшен. Годовые приросты остаются довольно значительными, до 40-50 см. в длину (Приложение 1. Рис 5).
— однобокость крон, возникающая если сосна произрастает близко к подкроновому пространству высоких берёз. При этом сильно затормаживается рост ветвей сосны со стороны берёз и крона становится несимметричной (Приложение 1. Рис 6).
— угнетение роста верхушечного побега и образование побегов замещения наблюдалось при произрастании сосен в подкроновой зоне более высоких берёз. Верхушечный побег в этом случае был сильно угнетённым и его место занималось более активно развивающимися боковыми побегами (Приложение 1. Рис 7).
Установленные факты указывают на антагонистическое взаимодействие данных пород, в первую очередь отрицательное воздействие более высоких берёз на сосны, произрастающие в подчинённом ярусе. Действительно, установлено, что между данными светолюбивыми породами складываются различные по характеру взаимоотношения. Если берёза не превышает сосну, то её влияние можно оценивать как положительное, нейтральные отношения возникают, если берёза превышает сосну на 5-20 % по высоте и отрицательные если берёза превышает сосну более чем на 20-25% [9].
Действительно, часть возобновления сосны в парке произрастает совместно с возобновлением берёз. В силу особенностей роста молодые берёзы несколько обгоняют по высоте растущие с ними совместно сосны, однако каких либо отрицательных воздействий на сосну в данном типе насаждения не установлено
Кроме того, анализировалось взаимоугнетение сосен при плотном совместном произрастании. Отрицательного влияния на рост не выявлено, что связано в целом с близкими стадиями их развития. Выраженное угнетение ярко проявляется в том случае, если молодое поколение сосен развивается под пологом полновозрастных деревьев.
4. Установление стадии развития возобновляющегося лесного насаждения
Установление возрастного состояния возобновляющегося лесного насаждения парка и характер произрастания деревьев показывает, что формирующийся лес проходит стадию чащи и частично в отдельных местах переходит в стадию жердняка.
Стадия чащи образуется деревьями виргинильного (юношеского) возраста, когда начинается их усиленный рост и смыкаются кроны, что наблюдается в большинстве мест плотного куртинного произрастания сосен. При этом естественного отмирания отдельных маловозрастных сосен не установлено. К стадии жердняка можно отнести те участки лесного насаждения парка, в которых произрастают отдельные сосны молодого генеративного возраста, либо по одиночке, либо среди берёз.
5. Антропогенное воздействие на насаждение сосны парка
Основными формами отрицательного антропического, то есть исходящего напрямую от человека воздействия на молодые сосновые насаждения парка являются
— заломы нижних и боковых веток, которые изредка производятся посетителями парка. Поскольку в данном случае не нарушается верхушечный побег с точкой роста, то каких либо явных негативных последствий для деревьев это не несёт.
— заломы верхушечных побегов являются наиболее инвазивной формой прямого антропического воздействия на сосны. Как показали наблюдения, при заломах верхушечных побегов происходит его замещение одной из боковых веток, ствол в этой части становится изгибистым и рост дерева продолжается (Приложение 1. Рис 8). В ряде случаев наблюдалась многовершиность и дизориентация роста, когда замещение верхушечного проводника осуществляется двумя равными по силе боковыми побегами (Приложение 1. Рис 9, 10). В крайне редких случаях (всего 5 деревьев в пределах изученной площади) наблюдалась гибель деревьев (Приложение 1. Рис 11).
С момента основания парка, активистами его защиты под руководством председателя общественного движения «Город-сад Ярушки» Александра Харевского был взят курс на повышение экологической сознательности населения и его экологическое воспитание посредством живого общения с природой на территории парка. Это выражалось в уборке его территории от мусора, борьбой с весенними палами травы, несанкционированными разжиганиями костров, обустройством родника и тд. И если первоначально люди считали, что подобное поведение, включая и заломку сосен на ветки и берёз на веники возможно, то сейчас доля ответственных посетителей и добровольных кураторов парка настолько высока, что подобные случаи можно считать вопиющими. С общим объёмом деятельности защитников парка можно познакомиться в Интернете на их странице ВКонтакте: Ярушкинский дендропарк https://vk.com/club31772495
Важную роль в повышении экологической сознательности посетителей парка сыграло и внесение его в перечень особо охраняемых территорий г. Ижевска в 2017 г. (Приложение 1. Рис 12). Правила поведения на территории парка приводятся в Приложении 2.
6. Оценка условий произрастания сосны на основании индикации её состояния по хвое.
В результате изучения состояния хвои сосны на основании наличия пятен и усыханий иголок были получены данные, представленные в таблице 12.
Таблица 12
Результаты индикации условий произрастания сосны по состоянию хвои
Расстояние от автмобильной дороги |
Классы усыхания и характер повреждения хвои (количество / % от общего количества) |
||
Без пятен |
С небольшим количеством пятен |
С усыханием части хвоинки |
|
Класс усыхания I |
Класс усыхания II |
||
45-55 метров |
72 / 44,4 |
79 / 48, 8 |
11 / 6,8 |
151 / 93,2 |
|||
80-90 метров |
217 / 82,8 |
38 / 14,5 |
7 / 2,7 |
255 / 97,3 |
|||
125-135 метров |
209 / 81,3 |
40 / 15,5 |
8 / 3,2 |
249 / 96,8 |
|||
210-220 метров |
252 / 79,7 |
58 / 18,3 |
6 / 2,0 |
310 / 98,0 |
|||
290-300 метров |
180 / 78,3 |
44 / 19,1 |
6 / 2,6 |
224 / 97,4 |
Анализ полученных данных показывает, что в целом загрязнение среды и в частности атмосферного воздуха почти не сказывается на состоянии хвои сосны и доля иголок со вторым классом усыхания (усохла не больше одной трети иголки) всюду составляет меньше 90%. Это может считаться показателем общей чистоты воздуха на изученной территории. Изображения иголок сосен с характерными типами усыхания и повреждения приведены в Приложении 1. Рис 13 -15.
Выводы:
1. В ходе семенного возобновления сосны на территории Ярушкинского парка сформировано относительно разновозрастное молодое насаждение с диапазоном календарного возраста деревьев от 7 до 19 лет, с преобладанием деревьев 12-ти летнего возраста.
2. С точки зрения биологического возраста изученное насаждение сосны находится на виргинильной (юношеской) стадии и стадии молодых генеративных растений, начинающих вступать в плодоношение. Плодоношение установлено с 13-ти летнего возраста.
3. Формирующийся молодой сосновый лес проходит стадию чащи, для которой характерно смыкание крон и отсутствие естественного отмирания отдельных маловозрастных деревьев.
4. Наиболее выраженные антагонистические взаимодействия, связанные с угнетением верхушечного побега, нарушением симметричности крон и общим ослаблением деревьев сосны установлены при их произрастании в подчинённом ярусе в насаждении более высоких берёз. Явление взаимоугнетения сосен не установлено.
5. К основным формам антропического воздействия на молодые сосны парка относятся заломы боковых веток и верхушечного проводника. Если обламывание веток не оказывает существенного влияния на общий рост деревьев, то в случае нарушения верхушки, являющейся в начальные стадии развития дерева единственным проводником она начинает замещаться одной из боковых ветвей, которая со временем становится лидирующим побегом.
6. Проведённая индикация сосны по состоянию хвои показала, что практически на всей территории парка воздух может считаться чистым, что подтверждает инструментальные данные по загрязнению воздуха на территории Устиновского района. Воздействие со стороны ул. Союзной как локального источника загрязнения воздуха на территории парка проявляется слабо.
Список литературы
1. Шиманюк А.П. Дендрология. М.: Лесная промышленность, 1974. 264 с.
2. Побединский А.В. Сосна. М.: Лесная промышленность, 1979. 125с.
3. Евстигнеев О. И. Поливариантность сосны обыкновенной в Брянском Полесье // Лесоведение. 2014. № 2. С. 69-77.
4. Кофман Г.Б. Рост и форма деревьев. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1986. 209 с.
5. Тарабрин А.Д. Как живет дерево. М.: Лесная промышленность, 1974. 142 с.
6. Колобов Е.Н. Содействие естественному возобновлению леса: монография. М.: Л, 1966. 171 с.
7. Цветков В.Ф. Лесовосстановление. Природа, закономерности, прогноз. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008. 211 с.
8. Луганский Н.А., Залесов С.В., Луганский В.Н.. Лесоведение. Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2010. 433 с.
9. Попов В. К. Берёзовые леса Центральной лесостепи России. Воронеж: Гос. лесотехн. академия, 2003. 424 с.
10. Казанская Н.С., Ланина В.В., Марфенин Н.Н. Рекреационные леса. М.: Лесная промышленность, 1977. 96 с.
11. Илькун Г.М. Газоустойчивость растений: вопросы экологии и физиологии. Киев: Наукова думка, 1971. 146 с.
12. Николаевский В.С. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск: Наука, 1979. 280 с.
13. Чуваев П.А., Кулагин Ю.З., Гетко Н.В. Вопросы индустриальной экологии и физиологии растений. Минск: Наука и техника. 1973. 215 с.
14. Экологический мониторинг / Под ред. Ашихминой Т.Я. М.: 2006. 416 с.
15. Государственный доклад «Об экологической обстановке города Ижевска в 2016 году: http://www.izh.ru/i/info/14686.html
16. Малькова И. Л., Семакина А. В. Пространственно-временной анализ связи загрязнения атмосферного воздуха и здоровья детского населения города Ижевска // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18, № (2)3. С. 760-765.