Ecological and coenotical structure of the Regional Natural Monument «Chelyabinsk city pine forest» vegetation

Nazar Nikolayevich Nazarenko,Maria Dmitrievna Novgorodova

doi:10.17816/snv201982107

Abstract

The following paper deals with the ecological and coenotical structure of the Regional Natural Monument Chelyabinsk city pine forest vegetation. The estimation was done by a cluster analysis with Sorensen-Chekanovsky (Bray-Curtis) distance measure and a flexible beta group linkage method - by non-metric multidimensional scaling, phytoindication and general discriminant analysis algorithms. The flora and coenotical structure of Chelyabinsk city pine forest plant communities are characterized by significant anthropogenic transformation. Forest-margin and meadow, ruderal and synanthropic species are insinuating and naturalizing in pine forest communities actively and supplanting typical pine forest species off communities. The studied pine forest flora synanthropic index is 32 percent. 15 plant associations were detected; its flora, dominant and constant species, coenotical structure and biotopes were characterized by principal ecological factors. The biotopes series of ecological factors replacement were identified. Biotopes series are specified by forest stand ecological structure, that determining ecological regime changes from semi-light to semi-shade and from more arid to more damp. Also biotopes form series from wet more variable moistening bad-aerated not-acid and salt enriched soils to acid aerated poor soils with contrast arid moistening. The detected Chelyabinsk city pine forest biotopes are characterized by not so fluctuation of principal ecological factors.

Highlights

Результаты и обсуждение В результате кластеризации было выделено 15 кластерных единиц, рассматриваемых при иерархическом подходе [15] как ассоциации растительности: (1) – сосняк земляничный (Pinus sylvestris L. – Fragaria vesca L.) – фиторазнообразие составляет 35 видов, древостой формирует Pinus sylvestris L. с единичным участием Betula pubescens Ehrh. и (в культурах) Populus balsamifera L., второй ярус фрагментарный из Sorbus aucuparia L., для кустарникового яруса характерны Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Woloszcz.) Klaskova и Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt, в травостое доминирует Fragaria vesca, видами с высокой встречаемостью (>75%) являются Bromus arvensis L., Trifolium medium L. и Achillea millefolium L.; (2) – сосняк шиповниково-земляничный (Pinus sylvestris L. – Rosa majalis Herrm. – Fragaria vesca L.) – фиторазнообразие составляет 42 вида, древостой формирует Pinus sylvestris с участием Betula pendula Roth., Betula pubescens, и Larix sibirica Ledeb., второй ярус фрагментарный из Sorbus aucuparia L., также отмечается внедрение в древостой Acer negundo L., кустарниковый ярус сплошной и сложен Rosa majalis с участием Chamaecytisus ruthenicus и Cotoneaster melanocarpus, в травостое доминирует Fragaria vesca, фоновыми видами (100% встречаемости) являются Achillea millefolium, Plantago major L., Trifolium pratense L., Artemisia absinthium L., видами с высокой встречаемостью (>75%) являются Rubus saxatilis L., Bromus arvensis L., Poa pratensis L.; (3) – кострово-мятликово-овсяницевая ассоциация (Bromus arvensis L. – Poa pratensis L. – Festuca pratensis Huds.) – фиторазнобразие составляет 27 видов, характерна для опушечно-полянных комплексов бора, в травостое доминируют Bromus arvensis, Poa pratensis и Festuca pratensis при участии Achillea millefolium и Medicago sativa L., также фоновыми видами являются Cynosurus cristatus L., Veronica longifolia L., Vicia cracca L., наблюдается активное зарастание полян кленом ясенелистым (Acer negundo); (4) – березняк кисличный (Betula pendula Roth. – Oxalis acetosella L.) – фиторазнообразие составляет 34 вида, древостой формирует Betula pendula, кустарниковый ярус – Rubus idaeus L. при участии Chamaecytisus ruthenicus и Salix cinerea L., в травостое доминирует Oxalis acetosella, фоновыми видами являются Achillea millefolium, Trifolium medium и T. pratense, Leonurus quinquelobatus Gilib.; (5) – сосняк кисличный (Pinus sylvestris L. – Oxalis acetosella L.) – фиторазнообразие составляет 51 вид, древостой формируют Pinus sylvestris при участии Populus tremula L. и Larix sibirica, в кустарниковом ярусе представлены Chamaecytisus ruthenicus, Cotoneaster melanocarpus и Cerasus fruticosa (Pall.) Woron., а также Salix cinerea, отмечается внедрение в древостой Acer negundo, в травостое доминирует Oxalis acetosella, фоновыми видами являются Achillea millefolium, Trifolium pratense, Bromus arvensis, видами с высокой встречаемостью – Festuca pratensis, Glechoma hederacea L., Trifolium medium, Ranunculus acris L.; (6) – березово-сосняк пятитычинковоивняковый (Pinus sylvestris L. – Betula pendula Roth. – Salix pentandra L.) – фиторазнообразие составляет 13 видов, древостой разреженный из Pinus sylvestris и Betula pendula, сплошной хорошо развитый кустарниковый ярус формирует Salix pentandra, фоновым видом является Humulus lupulus L., травостой представлен преимущественно видами-палюдантами, как Filipendula ulmaria (L.) Maxim., Persicaria amphibia (L.) S.F
Результаты и обсуждение В результате кластеризации было выделено 15 кластерных единиц, рассматриваемых при иерархическом подходе [15] как ассоциации растительности: (1) – сосняк земляничный (Pinus sylvestris L. – Fragaria vesca L.) – фиторазнообразие составляет 35 видов, древостой формирует Pinus sylvestris L. с единичным участием Betula pubescens Ehrh. и (в культурах) Populus balsamifera L., второй ярус фрагментарный из Sorbus aucuparia L., для кустарникового яруса характерны Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Woloszcz.) Klaskova и Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt, в травостое доминирует Fragaria vesca, видами с высокой встречаемостью (>75%) являются Bromus arvensis L., Trifolium medium L. и Achillea millefolium L.; (2) – сосняк шиповниково-земляничный (Pinus sylvestris L. – Rosa majalis Herrm. – Fragaria vesca L.) – фиторазнообразие составляет 42 вида, древостой формирует Pinus sylvestris с участием Betula pendula Roth., Betula pubescens, и Larix sibirica Ledeb., второй ярус фрагментарный из Sorbus aucuparia L., также отмечается внедрение в древостой Acer negundo L., кустарниковый ярус сплошной и сложен Rosa majalis с участием Chamaecytisus ruthenicus и Cotoneaster melanocarpus, в травостое доминирует Fragaria vesca, фоновыми видами (100% встречаемости) являются Achillea millefolium, Plantago major L., Trifolium pratense L., Artemisia absinthium L., видами с высокой встречаемостью (>75%) являются Rubus saxatilis L., Bromus arvensis L., Poa pratensis L.; (3) – кострово-мятликово-овсяницевая ассоциация (Bromus arvensis L. – Poa pratensis L. – Festuca pratensis Huds.) – фиторазнобразие составляет 27 видов, характерна для опушечно-полянных комплексов бора, в травостое доминируют Bromus arvensis, Poa pratensis и Festuca pratensis при участии Achillea millefolium и Medicago sativa L., также фоновыми видами являются Cynosurus cristatus L., Veronica longifolia L., Vicia cracca L., наблюдается активное зарастание полян кленом ясенелистым (Acer negundo); (4) – березняк кисличный (Betula pendula Roth. – Oxalis acetosella L.) – фиторазнообразие составляет 34 вида, древостой формирует Betula pendula, кустарниковый ярус – Rubus idaeus L. при участии Chamaecytisus ruthenicus и (для влажных биотопов) Salix cinerea L., в травостое доминирует Oxalis acetosella, фоновыми видами являются Achillea millefolium, Trifolium medium и T. pratense, Leonurus quinquelobatus Gilib.; (5) – сосняк кисличный (Pinus sylvestris L. – Oxalis acetosella L.) – фиторазнообразие составляет 51 вид, древостой формируют Pinus sylvestris при участии Populus tremula L. и Larix sibirica, в кустарниковом ярусе представлены Chamaecytisus ruthenicus, Cotoneaster melanocarpus и Cerasus fruticosa (Pall.) Woron., а также (для влажных биотопов) Salix cinerea, отмечается внедрение в древостой Acer negundo, в травостое доминирует Oxalis acetosella, фоновыми видами являются Achillea millefolium, Trifolium pratense, Bromus arvensis, видами с высокой встречаемостью – Festuca pratensis, Glechoma hederacea L., Trifolium medium, Ranunculus acris L.; (6) – березово-сосняк пятитычинковоивняковый (Pinus sylvestris L. – Betula pendula Roth. – Salix pentandra L.) – фиторазнообразие составляет 13 видов, древостой разреженный из Pinus sylvestris и Betula pendula, сплошной хорошо развитый кустарниковый ярус формирует Salix pentandra, фоновым видом является Humulus lupulus L., травостой представлен преимущественно видами-палюдантами, как Filipendula ulmaria (L.) Maxim., Persicaria amphibia (L.) S.F
– Fragaria vesca L.) – фиторазнообразие составляет 44 вида, Древостой формируют Pinus sylvestris и Betula pendula, с участием Acer platanoides, Ulmus glabra и Populus tremula, а в культурах – Quercus robur, наблюдается активная инвазия в древостой Acer negundo, мощный подлесок формирует Sorbus aucuparia и Crataegus sanguinea, хорошо развитый кустарниковый ярус образуют Rubus idaeus, Chamaecytisus ruthenicus, Spiraea crenata L., Cerasus tomentosa (Thunb.) Wall., единично – Cotoneaster melanocarpus, в травостое доминирует Fragaria vesca при фоновых видах – Sanguisorba officinalis L., Trifolium medium и Glechoma hederacea, Plantago lanceolata L

Summary

Introduction

33 вида, древостой формирует Pinus sylvestris с участием Larix sibirica и Ulmus glabra, единично отмечается Betula pubescens и Acer platanoides L., второй ярус сложен Sorbus aucuparia, кустарниковый ярус формируют Chamaecytisus ruthenicus и Rosa majalis с единичным участием Cotoneaster melanocarpus и Rubus idaeus, в травостое доминирует Fragaria vesca при содоминантном Elytrigia repens, фоновыми видами являются Polygonatum odoratum (Mill.) Druce, Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng., Achillea millefolium, Hieracium umbellatum, Cynosurus cristatus, Plantago major; (9) – сосняк костянично-земляничный

Results

Conclusion