BIOECOLOGICAL ANALYSIS OF WOODY PLANTS OF THE NORTHERN PART OF THE KINEL CITY (SAMARA REGION)

Full Text

Город Кинель находится в границах геоморфологической провинции Низменное Заволжье, в районе террасовых равнин долин Волги и Самары, на первой и второй надпойменных террасах рек Самары и Большого Кинеля. Он имеет равнинный рельеф, сформированный неоген-четвертичными отложениями: песками с гравием и галькой, суглинками, глинами [1-3]. Город расположен в буферной почвенно-ландшафтной зоне, в Самарско-Кинельском почвенном районе. Почвенный покров в северной, северо-западной, западной, юго-западной и южной части города представлен чернозёмами обыкновенными остаточно-луговатыми, а на ос-тальной территории - чернозёмами типичными остаточно-луговатыми, характеризующимися высоким естественным плодородием [4; 5]. Климат г. Кинеля континентальный. Самый тёплый месяц в году - июль, средняя температура которого составляет +21,0 … +21,5 оС. Самый холодный месяц - январь со средней температурой воздуха -13,0 … -13,5 оС. За год в городе выпадает 400-450 мм осадков, максимум осадков приходится на июнь-август и составляет 74-78 мм. Первый снег отмечается в октябре. Неустойчивый снежный покров образуется к концу октября-началу ноября. Устойчивый снежный покров - в третьей декаде ноября, средняя продолжительность его существования 148-156 дней. Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова 25-30 см. Снеготаяние начинается в третьей декаде марта и продолжается в течение 13-15 дней [4; 5]. В соответствии с геоботаническим районированием Самарской области г. Кинель расположен в переходной от лесостепной к степной природной зоне, которой свойственны типчаково-ковыльные богаторазнотравные и мелкозлаково-богато-разнотравные степи с участием смешанных сосново-лиственных лесов. На севере и северо-западе город граничит со злаково-разнотравными остепнёнными лугами (житняково-, вострецово-, мятликово-, полевицево-разнотрав-ными и их модификациями), на северо-востоке, востоке и юго-востоке - со злаково-разнотравными остепнёнными и галофитными (ситниково-злаковыми, бескильницево- и ячменно-разнотравными) лугами [4]. Несмотря на достаточно продолжи-тельный исторический период существования города, целенаправленное озеленение его улиц и дворов началось только после 1957 г. со времени ввода в эксплуатацию собственного асфальтового завода. На первоначальном этапе озеленительные работы проводились бессистемно, по собственной инициативе местных жителей. И только с 80-х гг. XX в. озеленение стало осуществляться планомерно под контролем местной администрации. В этой связи выявление видового разнообразия древесных растений, а также последующий анализ их биологических особенностей и экологических потребностей, позволит спрогнозировать устойчивость, долговечность, эстетическую привлекательность и безопасность зелёных насаждений с участием древесных растений на территории северной части г. Кинеля. Условия и методы исследования Исследование проводилось традиционным маршрутным методом в период с мая по сентябрь 2015 г. на участке северной части г. Кинеля, ограниченном ул. Заводской (на западе), ул. Деповской (на северо-востоке и востоке) и железной дорогой (на юге). Объектами исследования являлись древесные растения в составе зелёных насаждений общего пользования, находящиеся поблизости от многоквартирных жилых домов и индивидуальных жилых строений, а также насаждения ограниченного пользования, расположенные на территории детского сада. При обследовании насаждений учитывались древесные растения не моложе имматурного возрастного состояния. Видовая принадлежность растений устанавливалась на месте или в лабораторных условиях по определительным ключам, представленным в работах [6-11]. По результатам исследования был составлен список видов древесных растений северной части г. Кинеля и проведён его биоэкологический анализ с использованием классификаций жизненных форм К. Раункиера [12], И. Г. Серебрякова и Т. И. Серебряковой [13-15], А. Л. Бельгарда в модификации Н. М. Матвеева [16]. Результаты и их обсуждение По классификации климаморф К. Раункиера [12], древесные растения, используемые в озеленении северной части г. Кинеля, - это фанерофиты. По высоте они подразделяются на три подтипа: нанофанерофиты - растения высотой до 2 м (18 видов, или 29,0 % от совокупности выявленных видов древесных растений: Berberis vulgaris L., Grossularia reclinata (L.) Mill., Ribes nigrum L., Philadelphus coronarius L., Physocarpus opulifolius (L.) Maxim., Lonicera tatarica L. и другие), микрофанерофиты - виды, высота которых находится в пределах от 2 до 8 м (20 видов, 32,3 %: Juniperus virginiana L., Thuja occidentalis L., Salix acutifolia Willd., Crataegus monogina Jacq., Sorbus aucuparia L. и другие), и мезофанерофиты - древесные растения высотой от 8 до 30 м (24 вида, 38,7 %: Larix sibirica Ledeb., Picea abies (L.) Karst., Pinus sylvestris L., Populus alba L., Betula pendula Roth и другие). Согласно системе биоморф И. Г. Серебрякова и Т. И. Серебряковой [13-15], в озеленении города используются главным образом деревья (24 вида, 38,7 %) и кустарники (23 вида, 37,1 %) (рис. 1). Встречаются две деревянистые лианы (Parthenocissus quinquefolia (L.) Planch. и Vitis vinifera L.). Также отмечены виды с переходной биоморфой (13 видов, 21,0 %) - дерево-кустарники (Thuja occidenta-lis, Salix acutifolia, Crataegus submollis Sarg., Armeniaca vulgaris Lam., Padus avium Mill. и другие) и кустарник-полукустарник (Rubus idaeus L.), которые в зависимости от степени благоприятности условий произрастания могут приобретать разные жизненные формы. Одним из важных биологических свойств растения является продолжительность его вегетации, то есть длительность нахождения растения в зелёном, активном состоянии на протяжении года. Исследования показали, что в северной части г. Кинеля используются преимущественно летнезелёные древесные растения (57 видов, 91,9 %). Рис. 1. Состав биоморф древесных растений северной части г. Кинеля Рис. 2. Состав древесных растений северной части г. Кинеля по типу опыления Помимо летнезелёных, здесь произрастают и вечнозелёные растения (8,1 %) - Picea abies, P. pungens Engelm., Pinus sylvestris, Juniperus virginiana и Thuja occidentalis. У анализируемых древесных растений отмечено два типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление. Самыми распространёнными формами опыления являются энтомофилия (представлена у 41-го вида, или 66,2 % видов, например, у Sambucus racemosa L., Viburnum opulus L., Syringa vulgaris L., Aesculus hippocastanum L., Robinia pseudoacacia L. и другие) и анемофилия (у 16-ти видов, 25,8 %: у Fraxinus lanceolata Borkh., Populus nigra L., Quercus robur L., Ulmus glabra Huds., U. pumila L. и другие), относящиеся к типу перекрёстного опыления. Анемофильно-энтомофильных видов встречается только три: Salix rosmarinifolia L., Populus х sowietica pyramidalis Jabl. и Symphoricarpos rivularis Suskd. Самоопыление представлено гейтоногамией (Parthenocissus quinquefolia), в случае которой пыльца из пыльников попадает на рыльце пестика другого цветка, но того же растения. Ещё один вид (Larix sibirica) является гейтоногамно-анемофильным: он способен как к самоопылению, так и к опылению ветром (рис. 2). По способу распространения плодов и семян преобладают виды-анемохоры (25 видов, 40,3 %: Populus simonii Carr., Salix pentandra L., Fraxinus pennsylvanica Marsh., Betula pendula, Ulmus glabra, Tilia cordata Mill. и другие), семена которых снабжены различными приспособлениями (волосками, крылатками и прочими), облегчающими распространение ветром [17]. За ними следуют зоохоры (19 видов, 30,6 %: Juniperus virginiana, Quercus robur, Cerasus vulgaris Mill., Prunus domestica L., Rosa gallica L. и другие), распространение диаспор которых происходит при участии животных. Третью позицию занимают диплохорные виды (16 видов, 25,8 %), семена и плоды которых могут распространяться двумя различными способами: среди них древесные растения с зоо- и антропохорией (15 видов, 24,2 %: Armeniaca vulgaris, Pyrus communis L., Vitis vinifera, Hippophaё rhamnoides L. и другие), распространяемые животными и человеком, а также один вид (Robinia pseudoacacia) с анемохорией и баллистохорией, семена которого разносятся ветром и рассеиваются в стороны при раскачивании растения. В северной части города также произрастает один барохор (Aesculus hippocastanum), созревшие плоды которого пассивно опадают с растения под действием собственной тяжести, и один автомеханохор (Caragana arborescens Lam.), семена которого активно разбрасываются в стороны при помощи особых биологических механизмов. В соответствии с системой экоморф А. Л. Бельгарда в модификации Н. М. Матвеева [16], которая характеризует отношение видов растений к отдельным экологическим факторам (почвенному плодородию, увлажнению, освещённости, температурному режиму), древесные растения можно отнести к ряду трофоморф, гигроморф, гелиоморф и термоморф (табл.). Таблица Экоморфный состав древесных растений, представленных в зелёных насаждениях северной части г. Кинеля Экоморфы Число видов абс. % Трофоморфы Олиготрофы 6 9,7 Мезотрофы 39 62,9 Мегатрофы 16 25,8 Галомегатрофы 1 1,6 Гигроморфы Ксерофиты 2 3,2 Мезоксерофиты 10 16,1 Ксеромезофиты 11 17,8 Мезофиты 26 42,0 Гигромезофиты 3 4,8 Мезогигрофиты 7 11,3 Гигрофиты 3 4,8 Гелиоморфы Гелиофиты 10 16,1 Сциогелиофиты 39 63,0 Гелиосциофиты 10 16,1 Сциофиты 3 4,8 Термоморфы Олиготермы 11 17,7 Мезотермы 46 74,2 Мегатермы 5 8,1 Анализ полученных данных показал, что в северной части города преобладают мезотрофы (62,9 % видов) - древесные растения, умеренно требовательные к содержанию питательных элементов в почвах: Tilia platyphyllos Scop., Syringa vulgaris, Picea pungens, Populus simonii, Ulmus pumila и другие (табл.). Существенно меньше мегатрофов (25,8 %), предпочитающих богатые питательными элементами суглинистые и глинистые почвы: Populus alba, Ulmus glabra, Salix alba L., Grossularia reclinata, Cerasus fruticosa Pall., Malus domestica Borkh. и другие. Мезо- и мегатрофам уступают олиготрофы, способные произрастать на малоплодородных почвах; к их числу относятся 6 видов: Pinus sylvestris, Juniperus virginiana, Salix acutifolia, S. rosmarinifolia L., Betula pendula и Sambucus racemosa. Один вид (Tamarix ramosissima Ledeb.) является солестойким - галомегатрофом. Среди гигроморф абсолютное большинство (42,0 %) составляют мезофиты (Larix sibirica, Juniperus virginiana, Padus virginiana (L.) Mill., Prunus domestica, Rosa rugosa Thunb. и другие), приспособленные к жизни в среде с умеренной, но не избыточной влажностью почвы и атмосферного воздуха (табл.). За ними следуют ксеромезофиты (17,8 %: Thuja occidentalis, Quercus robur, Berberis vulgaris, Ribes aureum Pursh, Crataegus monogina и другие) и мезоксерофиты (16,1 %: Sambucus racemosa, Hippo-phaё rhamnoides, Prunus spinosa L., Acer negundo L., Rosa gallica и другие), оптимальными для которых являются, соответственно, свежеватые и суховатые гигротопы. Указанным гигроморфам уступают мезогигрофиты (11,3 %: Fraxinus lanceolata, F. pennsylvanica, Sorbus aucuparia, Betula pendula, Ribes nigrum и другие), тяготеющие к влажным гигротопам. По три вида являются гигромезофитами, предпочитающими влажноватые гигротопы (Salix rosmarinifolia, Philadelphus coronarius, Sorbaria sorbifolia (L.) A. Br.), и гигрофитами (Salix alba, S. pentandra, Padus avium), в естественных условиях обитающие в местах с высокой влажностью почвы и воздуха. И, наконец, два вида (Pinus sylvestris, Salix acutifolia) - это засухоустойчивые ксерофиты. Среди гелиоморф (табл.) доминируют сциогелиофиты (63,0 %: Picea pungens, Tilia cordata, Crataegus sanguinea Pall., Symphoricarpos rivularis и другие), в природе приуроченные к полуажурнокронным лесонасаждениям с полуосветлённой световой структурой. Вторую и третью строки занимают не выдерживающие затенения гелиофиты (Salix acutifolia, Betula pendula, Malus domestica, Rosa gallica, Hippophaё rhamnoides и другие) и гелиосциофиты, предпочитающие лесонасаждения с полутеневой световой структурой (Ulmus glabra, Padus avium, Caragana arborescens, Physocarpus opulifolius и другие). Тенелюбивые виды-сциофиты (Picea abies, Viburnum opulus, Populus х sowietica pyramidalis) составляют меньшинство (4,8 %). В соответствии с предпочтениями к среднегодовой температуре окружающей среды среди древесных растений можно выделить олиготермы, мезотермы и мегатермы (табл.). При этом в северной части города чаще всего встречаются мезотермы (46 видов, 74,2 %: Acer platanoides L., Quercus robur, Parthenocissus quinquefolia, Crataegus submollis, Rosa majalis Herrm. и другие), эволюционное формирование которых происходило в условиях умеренного климатического пояса. Устойчивые к низким температурам олиготермы насчитывают 11 видов (17,7 %): Larix sibirica, Picea abies, P. pungens, Pinus sylvestris, Rubus idaeus и другие. Мегатермами, возникшими в условиях субтропического климата, являются 5 видов: Armeniaca vulgaris, Robinia pseudoacacia, Aesculus hippocastanum, Vitis vinifera и Tamarix ramosissima. Заключение Таким образом, проведённый по классификации К. Раункиера климаморфный анализ древесных растений, произрастающих на территории северной части г. Кинеля, позволил установить преобладание мезофанерофитов (24 вида, 38,7 %). Биоморфный анализ по И. Г. Серебрякову и Т. И. Серебряковой выявил доминирование деревьев (24 вида, 38,7 %) и кустарников (23 вида, 37,1 %). Обнаруженные древесные растения являются преимущественно летнезелёными (57 видов, 91,9 %), энтомофильными (41 вид, 66,2 %) и анемохорными (25 видов, 40,3 %) видами. По классификации экоморф А. Л. Бельгарда в модификации Н. М. Матвеева - это, главным образом, мезотрофы (39 видов, 62,9 %), мезофиты (26 видов, 42,0 %), сциогелиофиты (39 видов, 63,0 %) и мезотермы (46 видов, 74,2 %).

About the authors

Yulia Vladimirovna Makarova

Samara University

Email: aconithum@yandex.ru
443086, Russia, Samara, Moskovskoye Shosse, 34

Evgeny Sergeevich Korchikov

Samara University

Email: evkor@inbox.ru
443086, Russia, Samara, Moskovskoye Shosse, 34

Darya Alexandrovna Poganenkova

Samara University

Email: poganenkova@mail.ru
443086, Russia, Samara, Moskovskoye Shosse, 34

Alena Anatolievna Nikitkova

Samara University

Email: kuzmina.alena04@yandex.ru
443086, Russia, Samara, Moskovskoye Shosse, 34

References

Supplementary files