Онтогенетическая структура ценопопуляций древесных растений в спелых сосновых насаждениях Москвы

Представлены результаты изучения онтогенетической структуры ценопопуляций древесных растений на 16 постоянных пробных площадях в спелых сосновых древостоях, расположенных в г. Москве. Впервые в условиях Московского региона применен ценопопуляционный подход для оценки возобновительной способности древесных пород в сосновых дендроценозах. В ходе исследования были рассмотрены участки спелых сосновых насаждений, которые являются репрезентативными для Московского региона. Рассмотрены онтогенетические спектры ценопопуляций: Pinus sylvestris L., Acer platonoides L., Tilia cordata Mill., Ulmus laevis Pall. и Corulys avellana L. Проведен анализ численности древеснокустарниковой растительности нижних ярусов насаждений (подрост и подлесок) и их встречаемости на пробных площадях. Ценопопуляция P. sylvestris имеет возрастной спектр правосторонний с преобладанием особей генеративного состояния и в данных условиях является регрессивной, так как полностью отсутствуют предгенеративные особи. Ценопопуляции A. platonoides, U. laevis и C. avellana характеризуются как эффективно самоподдерживающиеся, а T. cordata – умеренно самоподдерживающаяся. По результатам исследования выявлено, что онтогенетические спектры большинства популяций изученных видов являются неполными из-за отсутствия у растений некоторых онтогенетических состояний. Значительная часть ценопопуляций видов имеет бимодальный онтогенетический спектр.

Онтогенетическое состояние и формирование циклов генерации широколиственных пород объясняется наличием достаточного количества открытых участков – «окон». Отмечено, что подрост имеет достаточно высокий процент отпада до достижения им генеративного онтогенетического состояния под воздействием внешних и внутриценотических факторов. Анализ породного состава подроста и подлеска показал, что набор древесно-кустарниковой растительности насчитывает 12 видов. 

1. Chibakova L. A., Afanas'eva O. V., Neverova T. V., Riabova E. V. Study of the cenopopulation of the Scots pine (Pinus sylvestris L.) in Yaransk. In: Ecology of the Native Land: Problems and Ways to Solve Them: Materials of the XVII All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation. Kirov, Vyatka State University Publ., 2022, vol. 2, pp. 202–204 (in Russian).

2. Dubenok N. N., Lebedev A. V., Gemonov A. V. Climate change and dynamics of the forest area at the Forest Experimental Station of the Timiryazev Agricultural Academy Since 1862. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 852, article no. 012025. https://doi.org/10.1088/1755-1315/852/1/012025

3. Evstigneev O. I., Korotkov V. N. Ontogenetic stages of trees: An overview. Russian Journal of Ecosystem Ecology, 2016, vol. 1, no. 2, pp. 1–31. https://doi.org/10.21685/2500-0578-2016-2-1

4. Glotov N. V. On the assessment of age structure parameters of plant populations. In: Zhukova L. A., ed. The Life of Populations in a Heterogeneous Environment: Materials of the II AllRussian Population Seminar. Yoshkar-Ola, Periodika Marii El, 1998, pp. 146–149 (in Russian).

5. Hagmann R. K., Hessburg P. F., Prichard S. J., Povak N. A., Brown P. M., Fulé P. Z., Keane R. E., Knapp E. E., Lydersen J. M., Metlen K. L., Reilly M. J., Sánchez Meador A. J., Stephens S. L., Stevens J. T., Taylor A. H., Yocom L. L., Battaglia M. A., Churchill D. J., Daniels L. D., Falk D. A., Henson P., Johnston J. D., Krawchuk M. A., Levine C. R., Meigs G. W., Merschel A. G., North M. P., Safford H. D., Swetnam T. W., Waltz A. E. M. Evidence for widespread changes in the structure, composition, and fire regimes of western North American forests. Ecological Applications, 2021, vol. 31, iss. 8, article no. e02431. https://doi.org/10.1002/eap.2431

6. Korotkov S., Stonozenko L., Lezhnev D., Eregina S. Pine plants formation in the NorthEastern Moscow region. AIP Conference Proceedings, 2023, vol. 3011, iss. 1, article no. 020031. https://doi.org/10.1063/5.0161107

7. Korotkov S. A. The Change in the Composition of Stands and the Stability of Protective Forests in the Central Part of the Russian Plain. Moscow, Doblest' ehpokh, 2023. 168 p. (in Russian).

8. Kovyazin V. F., Makhantseva V. A. Assessment of recreational loads in pine plantations of the forest park “Zelenaya roshcha” of the city of Cherepovets, Vologda region. Actual Problems of the Forest Complex, 2011, no. 30, pp. 123–125 (in Russian).

9. Kupriyanov O., Kupriyanov A., Turalin B. Degree of naturalization of non-native plants on dumps. BIO Web of Conferences, 2021, vol. 31, article no. 00014. https://doi.org/10.1051/bioconf/20213100014

10. Lebedev A. V. Changes in the growth of Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands in an urban environment in European Russia since 1862. Journal of Forestry Research, 2023, vol. 34, no. 5, pp. 1279–1287. https://doi.org/10.1007/s11676-022-01569-z

11. Lezhnev D. V. Methods of research of natural renewal of forest ecosystems. In: Digital Technologies in the Forest Industry: Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Voronezh, Voronezh State University of Forestry and Technologies Named after G. F. Morozov Publ., 2022, pp. 130–138 (in Russian). https://doi.org/10.34220/DTFI2022_130-138

12. Lezhnev D. V., Dubei D. Formation of pine formations in the floodplain terraces of the Moscow River. In: Actual Problems of Ecology and Nature Management: Collection of Scientific Papers of the XXIV International Scientific and Practical Conference. Moscow, RUDN University Publ., 2023, vol. 1, pp. 101–105 (in Russian).

13. Lezhnev D. V., Lebedev A. V. Structural transformation of pine formations in urbanized ecosystems of Moscow. Vestnik of Orenburg State Pedagogical University, 2023, no. 2 (46), pp. 74–88 (in Russian). https://doi.org/10.32516/2303-9922.2023.46.5

14. Maevskiy P. F. Flora of the Middle Zone of the European Part of Russia. 11th ed. Moscow, KMK Scientific Press, 2014. 635 p. (in Russian).

15. Meigs G. W., Case M. J., Churchill D. J., Hersey C. M., Jeronimo S. M., Smith L. A. C. Drought, wildfire and forest transformation: Characterizing trailing edge forests in the eastern Cascade Range, Washington, USA. Forestry: An International Journal of Forest Research, 2023, vol. 96, iss. 3, pp. 340–354. https://doi.org/10.1093/forestry/cpac046

16. Morozova G. Yu. Variability of Oenothera depressa (Onagraceae) under different conditions in Khabarovsk. Botanicheskii zhurnal, 2018, vol. 103, no. 5, pp. 630–644 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S0006813618050058

17. Nukhimovsky E. L. Biomorphology Fundamentals of Seed Plants. Moscow, Nedra, 1997. 629 p. (in Russian).

18. Osmanova G. O., Zhivotovsky L. A. The ontogenetic spectrum as an indicator of the status of plant populations. Biology Bulletin, 2020, vol. 47, no. 2, pp. 141–148. https://doi.org/10.1134/S1062359020020053

19. Polyakova G. A. Recreation and degradation of forest biogeocenoses. Lesovedenie, 1979, no. 3, pp. 70–80 (in Russian).

20. Rabotnov T. A. Vital cycle of perennial grasses in meadow coenosis. Acta Instituti Botanici nomine V. L. Komarovii Academiae Scientiarum URSS, Ser. Geobotanica, 1950, vol. 3, no. 6, pp. 179–196 (in Russian).

21. Río M. del, Pretzsch H., Alberdi I., Bielak K., Bravo F., Brunner A., Condés S., Ducey M. J., Fonseca T., Lüpke N. von, Pach M., Peric S., Perot T., Souidi Z., Spathelf P., Sterba H., Tijardovic M., Tomé M., Vallet P., Bravo-Oviedo A. Characterization of the structure, dynamics, and productivity of mixed-species stands: Review and perspectives. European Journal of Forest Research, 2016, vol. 135, pp. 23–49. https://doi.org/10.1007/s10342-015-0927-6

22. Sannikov S. N., Petrova I. V. Phylogenogeography and genotaxonomy of Pinus sylvestris L. populations. Russian Journal of Ecology, 2012, vol. 43, no. 4, pp. 273–280. https://doi.org/10.1134/S1067413612040145

23. Skliar V., Kyrylchuk K., Tykhonova O., Bondarieva L., Zhatova H., Klymenko A., Bashtovyi M., Zubtsova I. Ontogenetic structure of populations of forest-forming species of the Left-Bank Polissia of Ukraine. Baltic Forestry, 2020, vol. 26, no. 1, article no. 441. https://doi.org/10.46490/BF441

24. Stonozhenko L., Korotkov S., Grishenkov V. Subcanopy forest regeneration in the National Park “Ugra”. Forestry Information. 2018, no. 2, pp. 35–45 (in Russian). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2018.2.04

25. Uranov A. A. Ontogeny and age composition of the population. In: Ontogeny and Age Composition of Populations of Flowering Plants. Moscow, Nauka, 1967, pp. 3–8 (in Russian).

26. Uranov A. A. Age composition of phytocenopopulations as a function of time and energy wave processes. Biologicheskie Nauki, 1975, no. 2, pp. 17–29 (in Russian).

27. Uranov A. A., Serebryakova T. I., eds. Cenopopulation of Plants (Basic Concepts and Structure). Moscow, Nauka, 1976. 216 p. (in Russian).

28. Williams A. P., Cook B. I., Smerdon J. E. Rapid intensification of the emerging southwestern North American megadrought in 2020 – 2021. Nature Climate Change, 2022, vol. 12, iss. 3, pp. 232 – 234. https://doi.org/10.1038/s41558-022-01290-z

29. Zaugolnova L. B. Structure of Populations of Seed Plants and Problems of Their Monitoring. Thesis Diss. Dr. Sci. (Biol.). Saint Petersburg, 1994. 70 p. (in Russian).

30. Zaugolnova L. B., Denisova L. V., Nikitina S. V. Approaches то estimating state of plants coenopopulations. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Series, 1993, vol. 98, iss. 5, pp. 100–108 (in Russian).

31. Zhivotovsky L. A. Ontogenetic state, effective density and classification of populations. Ekologiya, 2001, no. 1, pp. 3–7 (in Russian).

32. Zhivotovsky L. A., Osmanova G. O. Population Biogeography of Plants. Yoshkar-Ola, Vertola, 2019. 128 p. (in Russian).

33. Zhukova L. A. Dynamics of Coenopopulations of Meadow Plants. Thesis Diss. Dr. Sci. (Biol.). Novosibirsk, 1987. 32 p. (in Russian).

34. Zhukova L. A., Notov A. A., Turmuhametova N. V., Teterin J. S. Ontogenesis of Pinus sylvestris L. In: Zhukova L. A., ed. Ontogenetic Atlas of Plants. Yoshkar Ola, Mari State University Publ., 2013, vol. 7, pp. 26–65 (in Russian).

35. Zlobin Yu. A. Population Ecology of Plants: Current State, Points of Growth. Sumy, Universitetskaia kniga, 2009. 263 p. (in Russian).