Методика изучения интродуцентов древесно-кустарниковой растительности в урбанизированной среде

Методологической основой служат труды российских и зарубежных ученых лесоводов, экологов, лесокультурников (Ремезов, Погребняк, 1965; Роде, Смирнов, 1972; Сукачев, 1972; Лир, Польстер, Фидлер, 1974; Одум,1975; Николаевский, 1979; Мелехов,1989; Казенс, 1982; Спурр, Барнес, 1984; Булыгин, Ярмишко, 2000; Дроздов, Дроздов, 2002; Царев, Погиба, Тренин, 2002; Цветков, Цветков, 2003; методические указания по семноведению интродуцентов, 1980) и официальные (рекомендательные) документы.

В течение полевого этапа выполняется сбор исходного материала по следующим направлениям:

· инвентаризационная оценка насаждений;

· адаптация основных видов древесной и кустарниковой флоры;

· санитарно-гигиеническая роль арборифлоры.

В процессе камерального этапа полученный исходный материал систематизируется, обрабатывается с применением современных компьютерных технологий и приводится в более доступные для анализа формы – таблицы, рисунки и др.

Инвентаризация насаждений проводится по трем категориям оценки: дендрологической оценки, биоэкологической оценки, ландшафтно- архитектурной оценки.

Дендрологическая оценка включает в себя фиксацию: видового названия, диаметра ствола, высоты, возраста, жизненную форму растения. Биоэкологическая оценка предусматривает определение общего санитарного состояния растения. Ландшафтно-архитектурная оценка проводится по показателю декоративности (эстетики), которая определяется эстетическими качествами внешних признаков растений. Сюда относится высота растений, форма ствола и ветвей, их соотношение между собой, архитектоника кроны, характер облиствения, форма и окраска листьев, цветков, плодов, сезонная декоративность и возрастная изменчивость. Санитарное состояние деревьев оценивается по шестибальной шкале, приведенной в «Санитарных правилах

…, 1998» (приложение 3).

Санитарное состояние насаждения в целом зависит не только от антропогенной нагрузки, но и от возраста насаждения. При определении стадии онтогенеза древостоя пользуются общепринятой терминологией.

Ю.З. Кулагин (1985), квалифицирует критические периоды онтогенеза как слабые или легко уязвимые фазы со стороны внешних невзгод, устойчивость растения, во время которых низка и возможны сильные повреждения, способные разорвать онтогенез и тем самым погубить растение.

При ландшафтно-архитектурной оценке дендрофлоры пользовались шкалой декоративности деревьев и кустарников, предложенной Бабичем

по балльной шкале, где высший балл присваивается экземплярам, которые отличаются наиболее благоприятными свойствами.

Оценка ведется по следующим показателям: декоративные качества ствола и кроны (1-4 балла), цветков (0-5 баллов), обилие цветения (0-5 баллов), декоративные качества плодов (1-5 баллов), листьев (1-5 баллов), санитарные свойства (0-5 баллов), зимостойкость видов (0-5), аромат листьев цветков и плодов (0-4 балла). При суммировании баллов выводится общий балл декоративности (табл. 24).

Таблица 24– Степень декоративности деревьев и кустарников

Почвенные разрезы и прикопки выполняют согласно методическим указаниям А.Л. Паршевникова (1974; Е.Н. Наквасиной, В.С. Серого, Б.А. Семенова (2007). Для почвенных прикопок проводится химический анализ на содержание азота, фосфора, калия и микроэлементов.

Состояние живого напочвенного покрова проводится по шкале Ф.А. Амирова (Амиров, Казанфарова, Баланбеков, 1982). Оценка ведется на всех пробных площадях в учетных рядах.

При оценке степени адаптации интродуцентов применяются различные методы, основанные на изучении признаков, коррелирующих с высокой устойчивостью. К ним относятся ритмы роста и сезонного развития, определяющиеся по результатам систематических фенологических наблюдений, которые позволяют унифицировать анализ адаптации видов (Лапин, 1967; Булыгин, 1979;).

Фенологические наблюдения ведутся согласно основным положениям методических разработок И.Н. Бейдемана (1954), И.Н. Елагина (1970), Ф. Шнелле (1961), Б.И. Иваненко (1962), З.И. Лучник (1964), М.С. Александровой, Н.Е. Булыгина, В.Н. Ворошилова (1975), Н.В. Кречетовой, О.Ф. Крестовой, Е.С. Любич и др. (1978), Н.Е. Булыгина (1979), И.Н. Елагина, А.И. Лобанова (1979), П.М. Малаховца, В.А. Тисовой (1999).

Фенологические наблюдения, даже кратковременные (2-3 летние), дают достаточный материал для предварительной оценки перспективности интродуцируемых деревьев и кустарников (Лапин, Сиднева,1968).

У голосеменных растений фазе бутонизации соответствует фаза обособления на побегах микро- и макростробилов, а фазе цветения - фаза пыления.

Растение считается вступившим в фазу, если ее признаки обнаруживаются хотя бы на отдельных ветках. За начало наступления определенной фазы принимается тот день, когда в нее вступит не менее 10% растений данного вида, за массовые наступления фазы - день, когда в нее вступит не менее 50% экземпляров данного вида, растущих на объекте наблюдений.

Началом цветения считается момент, когда у ветроопыляемых растений из лопнувших пыльников начала выделяться пыльца, а у опыляемых насекомыми появились первые цветки. В конце цветения приостанавливается лет пыльцы и опадают лепестки цветков. Созревание характеризуется изменением окраски плодов и шишек.

Адаптивную способность растений на основе фенологических наблюдений определяется при сравнении с началом и окончанием фенофаз относительно нормы. За норму принимали сроки прохождения фенофаз аборигенными видами (Зайцев,1981). Начало периода вегетации соответствует фазе распускания почек, а окончание - завершению листопада.

Сезонный рост деревьев и кустарников изучается на верхушечных побегах по методике А.А. Молчанова и В.В. Смирнова (1967). У растений отмечается продолжительность периода роста, начало и конец вегетации, длительность удержания листвы на деревьях и др.

Оценка зимостойкости и морозоустойчивости проводится по методике Главного ботанического сада Академии Наук (ГБС АН).

Наблюдения за степенью подготовленности растений к зиме ведутся с 1 сентября через каждые 7 дней.

Оценка цветения и плодоношения деревьев и кустарников определяется по шкале В.Г. Каппера (табл. 25), которая широко применяется на практике (Пастухова,1967) и вошла в учебник для студентов высших учебных заведений по специальности «Лесное хозяйство» (Огиевский, Родин, Рубцов,1974; Редько, Родин, Трещевский, 1985; Редько, Мерзленко, Бабич, Данилов, 2008).

Сбор плодов и семян проводится в период их полной зрелости, т.е. когда они приобрели характерную для вида окраску. Качество семян (всхожесть, жизнеспособность, доброкачественность) определяли согласно ГОСТов: 13056.6-97; 13056.7-93; 13056.8-97, массу 1000 шт. семян – согласно ГОСТ

13056.4-67.

Измерение размеров семян (длины, толщины, ширины) проводится у 20 семян каждого вида с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм. Объем семени вычисляют по формуле:

ω =π/6×a×b×l,(21)

где a – средняя толщина семени, мм b – средняя ширина семени, мм l – средняя длинна семени, мм

Таблица 25– Шкала глазомерной оценки цветения и плодоношения древесных насаждений и кустарников (по В.Г. Капперу)

Кроме этого вычисляется парусность семян.

К=10F/Q(22)

К – коэффициент парусности семян, см2/г F – средняя площадь сечения семени, мм2

(23)

Q – средняя масса семени, мг

По соотношению длины и толщины семени используют следующие термины (табл. 26):

Таблица 26– Принятая терминология в отношении формы семян (Методические указания по семеноведению интродуцентов, 1980)

С целью оценки степени влияния городской среды на объекты была использована специальная бальная шкала, объединяющая основные негативные факторы, воздействующие на деревья (Герасимов, 2003).

На базовых объектах выполняется, по западноевропейской методике (Manual…, 1986), визуальная оценка дефолиации и дехромации хвои деревьев. Учитываются методические рекомендации и других авторов (Рожков, Хлимонкова, Степанчук, 1991; Цветков, Цветков, 2003). Наблюдения выполнялись с расстояния, равного высоте дерева, с разных сторон.

Пылезадерживающая способность лиственных деревьев и кустарников определяется по накоплению пылевидных соединений на листовых пластинках растений по методике, предложенной О.В. Ивлиевой (2003), П.А. Феклистовым, Д.П. Дрожжиным, Н.В. Гласовой (2008). Листья отбирают с деревьев на высоте 1,5-3 м и помещают в пакеты, осторожно доставляются в лабораторию, избегая стряхивания пыли.

В течение вегетационного периода ведутся наблюдения за температурой почвы и воздуха. Для этого соответственно термометры АМ-6 и ТМ-3.

Все данные оформляются в виде таблиц 27-29.

Литература:

1. Андреев К.А. Интродукция деревьев и кустарников в Карелии [Текст] / К.А. Андреев. - Петрозаводск: Карел. филиал Академии Наук СССР. Инс-т леса, 1977. - 144 с.

2. Антипов, В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам [Текст] / В.Г. Антипов. - Минск, 1979. - 216 с.

3. Бабич, Н.А. Интродуценты в зеленом строительстве северных городов [Текст] / Н.А. Бабич, О.С. Залывская, Г.И. Травникова. Архангельск: АГТУ. - 2008. - 143 с.

4. Бейдеман, И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях [Текст] / И.Н. Бейдеман. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. - 130 с.

5. Булыгин, Н.Е. Фенологические наблюдения над древесными растениями [Текст] / Н.Е. Булыгин. - Л.: ЛТА, 1979. - 96 с.

6. ГОСТ 13056.7 - 93 Семена деревьев и кустарников. Методы определения жизнеспособности [Текст]. Минск, 1995. - 37 с.

7. ГОСТ 130 56.6. - 97 Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести [Текст]. - Минск, 1997. - 27 с.

8. ГОСТ 130 56.8 - 97 Семена деревьев и кустарников. Методы определения доброкачественности [Текст]. Минск, 1995. - 12 с.

9. ГОСТ 24909 - 81 Саженцы деревьев декоративных лиственных пород. Технические условия [Текст]. М.: Госстандарт, 1983. - 14 с.

10. Демидова, Н.А. Перспективы использования интродуцентов на Европейском Севере России. Биоразнообразие, охрана и рациональное использование растительных ресурсов Севера. Часть 2. [Текст] / Н.А. Демидова, Н.Д. Кондратьева, П.Р. Тихонов, Т.М. Дуркина. - Архангельск, 2007. С. 24-27.

11. Дроздов, И.И. Лесная интродукция. Учебное пособие для вузов [Текст] / И.И. Дроздов, Ю.И. Дроздов. - М.: МГУЛ, 2002. - 134 с.

12. Елагин, И.Н. Применение методов фенологии при изучении динамики роста и развития растений [Текст] / И.Н. Елагин // Лесоведение, 1970. - № 1. - С. 91- 92.

13. Илькун Г.М. Газоустойчивость растений [Текст] / Г.М. Илькун. - Киев, 1971. - 176 с.

14. Кречетова, Н.В. Справочник по лесосеменному делу [Текст] / Н.В. Кречетова, О.Ф. Крестова, Е.С. Любич, А.И. Новосельцева. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 336 с.

15. Кулагин, Ю.З. Древесные растения и промышленная среда [Текст] / Ю.З. Кулагин. - М., 1974. - 124 с.

16. Лапин, П.И. Определение перспективности растений для интродукции по данным фенологии [Текст] / П.И. Лапин, С.В. Сиднева // Бюллетень ГБС СССР. М.: Наука, 1967. Вып. 69. - С. 14-21.

17. Малаховец, П.М. Рост и сезонное развитие деревьев и кустарников при интродукции в условиях Севера [Текст] / П.М. Малаховец, В.А. Тисова. // Лесной журнал.- 2000.- №1. - С. 34-39.

18. Малаховец, П.М. Фенологические наблюдения за сезонным развитием деревьев и кустарников. Учебно-методическое пособие. [Текст] / П.М. Малаховец, В.А. Тисова. Архангельск: АГТУ, 1999. - 47 с.

19. Мартынов, Л.Г. Сезонный ритм развития и зимостойкость древесных интродуцентов в Коми АССР [Текст] / Л.Г. Мартынов // Бюллетень ГБС. - 1986. - Вып. 139. - С. 21-27.

20. Методические указания по семеноведению интродуцентов [Текст]. - М.: Наука, 1980. - 64 с.

21. Наквасина, Е.Н. Полевой практикум по почвоведению [Текст] / Е.Н. Наквасина, В.С. Серый, Б.А. Семенов. Архангельск: АГТУ, 2007. - 126 с.

22. Нилов, В.Н. Рекомендации по ассортименту древесных растений для озеленения городов и поселков [Текст] / В.Н. Нилов. - Архангельск: АИЛ и ЛХ. 1981. - 19 с.

23. Санитарные правила в лесах Российской Федерации [Текст]. - М.:1998. - 20 с.

Данные фенологических наблюдений заносятся в ведомость (табл. 27)

Таблица 27– Ведомость фенологических наблюдений

После проведения оценки состояния ассимиляционного аппарата и его фильтрационной способности данные оформляют в виде таблицы (табл. 28).

Таблица 28– Повреждения ассимиляционного аппарата и его фильтрационная способность

После определения качественных и количественных характеристик семенного материала интродуцентов, все данные заносятся в сводную ведомость (табл. 29).

Таблица 29– Характеристики семенного материала