A Complex Evaluation of Acer negundo L. at Introduction into the Central Forest Park of Yekaterinburg
A Complex Evaluation of Acer negundo L. at Introduction into the Central Forest Park of Yekaterinburg
Abstract
The article studies the adaptation mechanism of Acer negundo L. distribution on the example of habitats in the Central Forest Park of Yekaterinburg on the basis of population (age and vitality structure) and organismal parameters (morphometric indices). The evaluation of invasion potential allowed to establish similar features of ash-leaved maple introduction in any of its habitats. All fragments of the cenopopulation were at the initial stage of introduction and started their expansion from open spaces, penetrating well into forest ecosystems, mainly in mixed herbaceous pine forests with 0.5 tree canopy closure. This tendency of territory conquest by the "aggressor" species persists at the present time, and it is safe to say that this situation is typical for many regions of Russia, therefore it is necessary to monitor ecosystem conditions.
1. Введение
В настоящее время подлесок лесных парков Екатеринбурга сильно изменен по видовому составу. Большинство адвентивных древесных видов используются в озеленении и высажены в лесных парках в 1970–1980-х гг. , , . Большой ошибкой оказалось введение интродуцированных растений, что позволило интенсивному проникновению клена ясенелистного в лесные парки, где он занимает определенные экологические ниши, вытесняя при этом коренные виды, трансформируя экосистему. Объектом исследования выбран клен ясенелистный (Acer negundo L.) неслучайно, так как он является одним из самых агрессивных древесных сорных видов в лесной зоне Евразии , , . Поэтому изучение процессов, которые протекают в лесопарковой зоне Екатеринбурга при внедрении в них клена ясенелистного, представляется весьма актуальным.
Цель исследования – изучение инвазии клена ясенелистного в Центральном лесном парке г. Екатеринбурга.
Методом исследования являлся сравнительный анализ состояния одиннадцати фрагментов ценопопуляции (ФЦП) Acer negundo в Центральном лесном парке Екатеринбурга. При изучении клена в 2022 году применяли стандартные методы , , . Рассчитывали доли деревьев различных онтогенетических состояний (im – имматурное, v – виргинильное, g1 – молодое генеративное) в общем объеме выборок для каждого местообитания (лесного парка). Комплексное изучение выполняли на основе возрастной и виталитетной структуры, организменных и популяционных признаков особей.
2. Основные результаты
Город Екатеринбург является одним из самых зеленых городов Российской Федерации. Вокруг него расположено широкое кольцо зеленых насаждений. В пределах городской застройки располагаются 15 лесных парков . Клен ясенелистный по таксационным данным внедрился в 13 из 15 лесных парков Екатеринбурга, и формирует вторичный ареал . На территории Центрального лесного парка он произрастает только в сосняках разнотравных на площади 20,2 гектара преимущественно при полноте древостоя 0,4 (см.рис. 1).
Рисунок 1 - Распространение клена ясенелистного в Центральном лесном парке
Таблица 1 - Характеристика местопроизрастания фрагментов ценопопуляции клёна ясенелистного в Центральном лесном парке
Номер фрагмента ценопопуляци | Характеристика местообитания | Фрагменты ценопопуляции | ||||||
общая плотность, экз./га | индекс виталитета, % | морфометрические показатели | ||||||
Тип леса | Древостой | высота, м | площадь проекции кроны, м² | объем кроны, м³ | ||||
состав | сомкнутость древесного полога | |||||||
1 | Сосняк разнотравный | 7С3Б | 0,6 | 1522 | 84 | 1,16±0,13 | 0,21±0,05 | 0,1±0,04 |
2 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,5 | 822 | 95 | 0,93±0,1 | 0,11±0,02 | 0,04±0,01 |
3 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,4 | 1011 | 97 | 1,02±0,09 | 0,2±0,03 | 0,09±0,02 |
4 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,6 | 1367 | 95 | 1,11±0,1 | 0,22±0,02 | 0,1±0,02 |
5 | Сосняк разнотравный | 9С1Б | 0,6 | 3022 | 94 | 1,58±0,19 | 0,29±0,13 | 0,32±0,21 |
6 | Сосняк разнотравный | 8С1Б1Лп | 0,5 | 3189 | 84 | 1,65±0,28 | 1,06±0,71 | 1,59±1,15 |
7 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,5 | 2744 | 84 | 1,86±0,31 | 0,83±0,34 | 1,41±0,77 |
8 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,6 | 1178 | 60 | 1,14±0,12 | 0,19±0,08 | 0,14±0,07 |
9 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,6 | 1911 | 88 | 1,30±0,12 | 0,31±0,05 | 0,17±0,04 |
10 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,7 | 4289 | 83 | 1,83±0,15 | 0,37±0,05 | 0,28±0,06 |
11 | Сосняк разнотравный | 10С | 0,7 | 3734 | 90 | 1,60±0,11 | 0,30±0,03 | 0,18±0,03 |
X ± mx | 0,6 | 1795 | 87 | 1,57±0,16 | 0,37±0,14 | 0,4±0,22 | ||
Рисунок 2 - Жизненное состояние клена ясенелистного в Центральном лесном парке
Рисунок 3 - Возрастная структура Acer negundo L.
Таблица 2 - Онтогенетическая структура фрагментов ценопопуляции клена в Центральном лесопарке
Фрагмент ценопопуляции | Онтогенетические состояния, % | Индекс | |||||
Im | V | G1 | индекс возрастности | индекс замещения | индекс восстановления | индекс эффективности | |
1 | 20 | 73 | 7 | 0,11 | 13 | 13 | 0,40 |
2 | 23 | 77 | 0 | 0,10 | 0 | 0 | 0,36 |
3 | 17 | 83 | 0 | 0,11 | 0 | 0 | 0,38 |
4 | 3 | 97 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,41 |
5 | 10 | 90 | 0 | 0,11 | 0 | 0 | 0,40 |
6 | 0 | 100 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,42 |
7 | 0 | 100 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,42 |
8 | 0 | 100 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,42 |
9 | 7 | 93 | 0 | 0,11 | 0 | 0 | 0,4 |
10 | 0 | 100 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,42 |
11 | 0 | 100 | 0 | 0,12 | 0 | 0 | 0,42 |
Среднее значение | 7,27 | 92,09 | 0,64 | 0,11 | 0 | 0 | 0,40 |
Примечание: Im – имматурные, V – виргинильные, G1 – молодые генеративные
Установлены левосторонний одновершинный спектр во всех фрагментах ценопопуляции клена. Все одиннадцать фрагментов по Л.А. Животовскому
принадлежат: к молодым популяциям. Лишь в сосняке разнотравном (ФЦП1) клен достиг хорошей возобновительной способности, это подтверждают индексы восстановления и замещения, которые больше 1, остальные фрагменты находятся в начальной стадии внедрения, при этом индекс возрастности варьирует от 0,10 до 0,12, а индекс эффективности выявлен от 0,36 до 0,42.При изучении состояния Acer negundo в Центральном лесном парке применили комплексный подход на основе организменных и популяционных параметров (см. табл. 3). Максимальные значения организменных показателей установлены в сосняке разнотравном (ФЦП6,7) (15 баллов) и популяционных признаков в сосняке разнотравном (ФЦП 11) (16 баллов).
Таблица 3 - Балловые оценки величины признаков Acer negundo L. (Центральный)
Параметры
| Баллы | ||||
I | II | III | IV | V | |
Организменные признаки особей | |||||
Высота растений, м | <0,93 | 0,94-0,1.16 | 1,17-1,39 | 1,40-1,62 | 1,63-1,86 |
Площадь проекции кроны, м² | <0,11 | 0,12-0,34 | 0,35-0,57 | 0,58-0,80 | 0,81-1,06 |
Объем кроны, м³ | <0,04 | 0,05-0,42 | 0,43-0,80 | 0,81-1,18 | 1,19-1,59 |
Популяционные признаки | |||||
Общая плотность, экз./га | <822 | 823-1689 | 1690-2557 | 2558-3424 | 3425-4289 |
Доля прегенератив-ных особей, % | <93 | 94-94,7 | 94,8-96,5 | 96,6-98,2 | 98,3-100 |
Доля генеративных особей, % | <0 | 0,1-1,75 | 1,76-3,50 | 3,51-5,25 | 5,26-7 |
Индекс виталитета, % | <60 | 61-69 | 70-78 | 79-87 | 88-97 |
Выявлено, что наилучшие эколого-фитоценотические условия в Центральном лесном парке для произрастания клена являются сосняки разнотравные (29 баллов) (ФЦП6, 7) при сомкнутости древесного полога 0,5. Это подтверждает высокая плотность фрагментов местообитаний и высокими организменными показателями клена.
3. Заключение
Район изучения клена отличается высокой антропогенной нагрузкой, так как он изобилует многочисленными дорогами и сетью тропинок. Acer negundo начинает свое внедрение с открытых пространств и хорошо внедряется в лесные экосистемы, преимущественно в сосняки разнотравные при сомкнутости древесного полога 0,5. Агрессивность клёна ясенелистного в сочетании с его теневыносливостью, высокой плодовитостью и скоростью роста, а также способностью противостоять высоким рекреационным нагрузкам, образует многоярусные заросли, постепенно внедряясь вглубь древостоя, вытесняя аборигенную флору.
Приведенные данные указывают на выраженную экспансию чужеродного вида и его значительный инвазионный потенциал. Таким образом, данные исследования представляют научный интерес при мониторинге за состоянием натурализовавшегося вида для получения достоверных сведений о его фитоценотической стратегии в новом сообществе и месте в структуре коренных сообществ.