Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ VACCINIUM ULIGINOSUM L. И OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS. В ПРЕДЕЛАХ ПРИГОРОДНОГО БОЛОТНОГО ФИТОЦЕНОЗА

Гребенева Д.М. 1 Амосова И.Б. 1
1 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В статье представлены результаты исследования урожайности двух наиболее широко распространенных видов болотных пищевых кустарничков – Oxycoccus palustris и Vaccinium uliginosum. Работа проводилась в пределах болотного фитоценоза в окрестностях города Новодвинска Архангельской области. Выполнено полное геоботаническое описание фитоценоза. В пределах описанного фитоценоза выделено 4яруса: разреженный, единичный древостой, травяно-кустарничковый и моховой ярусы. Урожайность O. palustris и V. uliginosum определяли методом учетных площадок. Для определения урожайности клюквы закладывалось 15 учетных площадок, а для голубики – 25 учетных площадок размером 0,5×0,5 м. Все площадки закладывались через 5 шагов. Рассчитан биологический и эксплуатационный запас. Полученные результаты сравнивались с литературными данными урожайности по Архангельской области. В работе представлены данные по вариации веса исследуемых видов, которые в целом соответствуют биологическим особенностям вида. Биологический запас O. palustris равен 0,38 кг/га, а эксплуатационный – 0,32 кг/га. У V. uliginosum биологический запас равен 1,6 кг/га, а эксплуатационный – 1,2 кг/га, данные запасы ниже минимального значения по Архангельской области. Данные территории не подходят для того, чтобы рекомендовать их для проведения промышленной заготовки. Данный пригородный болотный фитоценоз является эффективной кормовой базой для местной фауны и местом рекреации для населения.
Vaccinium uliginosum
Oxycoccus palustris
урожайность
геоботаника
биологический запас
эксплуатационный запас
1. Демина М.И., Соловьева А.В., Чечеткина Н.В. Геоботаника с основами экологии и географии растений. // Российский государственный аграрный заочный университет. 2013. [Электронный ресурс]. URL: http://ebs.rgazu.ru/db/5_27_05_13_8/2/2.pdf (дата обращения: 19.04.2023).
2. Тиходеева М.Ю., Лебедева В.Х. Практическая геоботаника (анализ состава растительных сообществ). СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2015. 166 с.
3. Даньков В.В., Скрипниченко М.М., Логинова С.Ф., Горбачева Н.Н., Щербакова Г.В., Долженко Т.В. Ягодные культуры: учебное пособие. СПб.: Лань, 2022. 197 с.
4. Баландин Т.П. Голубика обыкновенная // Биологическая флора Московской области. 1983. № 7. С. 177-187.
5. Баландин Т.П. Клюква четырехлепестная // Биологическая флора Московской области. 1993. № 9-2. С. 78-87.
6. Егорова Н.Ю., Егошина Т.Л. Характеристика компонентов продуктивности клюквы болотной в болотных сообществах средней тайги // Международная научно-практическая конференция.Состояние и перспективы использования недревесных ресурсов леса (Кострома, 10 сентября 2013 г.). Пушкино: Издательство Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства, 2014. С. 49–54.
7. Лугинина Е.А., Егошина Т.Л., Капустина Н.В. Ресурсная характеристика голубики топяной (Vaccinium uliginosum L.) в таежной зоне России // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Том 19, № 2 (3). С. 468-472.

Болота занимают значительную часть площади суши на Земле, в том числе на территории Архангельской области. Эта экосистема богата пищевыми ресурсами для животных и человека. В настоящее время интерес к болотам не только не утрачен, но и становится все более актуальным в связи с ростом спроса на натуральные органические продукты. Это наиболее актуально для северных территорий, так как неоднократно подтверждалось высокое содержание витаминов и микроэлементов в пищевых растениях северных территорий в сравнении с более южными регионами. На данный момент в России идет рост площадей, отданных под плантации ягодных растений, в том числе произрастающих на болоте.

Цель исследования: определить биологический и эксплуатационный запас Vaccinium uliginosum и Oxycoccus palustris в пределах болотного фитоценоза, подверженного рекреационной нагрузке.

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось в окрестностях города Новодвинска, в пределах верхового типа болота, поросшего сосной (координаты 64.389362, 40.736068) – наиболее типичного и распространенного болотного фитоценоза для Северо-Западного региона (рис. 1).

missing image file

Рис. 1. Территория исследования

missing image file

missing image file

А – фитоценоз

Б – учетная площадка

Рис. 2. Общий вид территории исследования

Анализ территории болота свидетельствует о том, что на него оказывается постоянная незначительная рекреационная нагрузка как на непосредственное место отдыха и сбора ягод.

Геоботаническое обследование растительности в пределах района исследования выполнили с использованием традиционных методик [1]. Полевые исследования включали выполнение геоботанических описаний на пробных площадях. Латинские названия таксонов приведены по С.К. Черепанову (1995) (1995), с уточнениями (по отдельным видам) согласно сайту https://www.plantarium.ru.

Для исследования были выбраны два растения как наиболее широко распространенные виды – O. palustris и V. uliginosum, используемые для промышленной заготовки. У данных видов определялась урожайность. Информация о методике определения запаса сырья была взята из источников [1].

Для геоботанического описания фитоценоза и для определения урожайности ресурсных видов закладывалась временная пробная площадь размером 15×15 м (S – площадь массива, 225 м2), а в ней по 15 учетных площадок O. palustris, а для V. uliginosum – 25 учетных площадок размером 0,5×0,5 м (рис. 2).

Урожайность и запас сырья O. palustris и V. uliginosum определяли методом учетных площадок. Данный метод наиболее эффективен для O. palustris, V. uliginosum, имеющих довольно высокое проективное покрытие в пределах верховых болотных фитоценозов.

Учетные площадки закладывались по диагонали с расстоянием между ними 5 шагов. В каждой учетной площадке, прежде чем собрать с нее сырье, определяли процент проективного покрытия вида [1].

На каждой из учетных площадок собирали все сырье и сразу же взвешивали с точностью ±5 г.

Сбор производился в сухую погоду. Результат по каждой площадке записывали отдельно. В дальнейшем проводили камеральную обработку результатов. Расчет биологического и эксплуатационного запаса производили по следующим формулам:

Биологический запас:

(Мср + 2 × m) × S

Эксплуатационной запас сырья:

(Мср – 2 × m) × S

Результаты исследований и их обсуждение

Геоботаническое описание показало следующее.

Рельеф области равнинный, мезорельеф на участке не выражен. Микрорельеф выражен приствольными повышениями, кочками до 20 см и микропонижениями, которые занимают примерно 20% территории участка.

Следов деятельности человека и животных не зафиксировано. Данная территория служит местом сбора ягод у местного населения. Рекреационная нагрузка незначительная, в пределах самого фитоценоза отсутствуют тропинки.

В пределах описанного фитоценоза выделено 4 яруса: разреженный, единичный древостой, травяно-кустарничковый и моховой ярусы (табл. 1) [2].

Название ассоциации: Pinus sylvestris – Caluna vulgarys + Vaccinium uliginosum – Sphagnum copilipholia.

Для данных видов, приуроченных к болотным фитоценозам, была составлена эколого-биологическая характеристика выбранных объектов исследования.

Vaccinium uliginosum – симподиально ветвящийся кустарничек. Листья очередные, обратнояйцевидные или продолговатые, плотные, темно-зеленые, блестящие. Осенью листья краснеют и опадают, ягода может не опадать и оставаться на голых ветках до заморозков. Цветковые почки закладываются за год до плодоношения в июле-августе. Цветет голубика в мае. Плод – округлая ягода. Окраска ягод голубая, с сизым налетом [3]. Растет на олиготрофных болотах, т.е. приспособлена к обитанию на бедных минеральных почвах, а также на почвах, образованных торфом слабой степени разложения. Голубика приурочена к местообитанию с умеренным увлажнением. По шкале Л.Г. Раменского наибольшая численность голубики достигает при 80–89 ступеней влажности (от сыролугового до болотно-лугового). V. uliginosum – вид светолюбивый, растет на открытых или слабо затененных местах, значительно лучше плодоносит на хорошо освещенных местах, чем на затененных. В отношении температурных условий более холодостойкое растение.

Данный вид относится к патиентам S – неконкурентоспособный вид, содоминант при благоприятных условиях [4].

Oxycoccus palustris – вечнозеленый, симподиально ветвящийся стелющийся кустарничек с тонким лежащим стеблем. Листочки кожистые, яйцевидные или продолговато-яйцевидные, сверху лилово-зеленые, с внутренней стороны покрыты воском.

Таблица 1

Геоботаническая характеристика болотного фитоценоза

Признак

Древесный ярус

Подрост

Кустарничковый ярус

Травяно- кустарничковый ярус

Мохово- лишайниковый ярус

Количество видов

2

2

1

9

4

Доминирующие виды

Pinus sylvestris + Betula pubescens

Pinus sylvestris + Betula pubescens

Betula nana

Calluna vulgaris + Empetrum nigrum +Vaccinium uliginosum

Sphagnum capillifoliu

Высота, м

2,5–3

0,37

0,5

0,25

Форму древостоя

6С4Б

6С4Б

missing image file

Рис. 3. Вариации веса плодов в пределах учетных площадок

Мелкие розовые цветки одиночные или сборные по два-шесть в зонтиковидную кисть. Начало цветения приходится на первые числа июля, созревание плодов происходит до ноября-декабря. Плод – шаровидная, эллипсоидальная или яйцевидная ягода красного цвета [3].

O. palustris встречается на местообитаниях как с умеренным увлажнением, так и на сильнообводненных топях. По шкале Л.Г. Раменского увлажнение от 86–96 (от сыролугового увлажнения до болотного). Клюква – светолюбивый вид. По шкале Элленберга она занимает восьмую ступень светолюбивых. Также он отметил, что клюква безразлична к температурным условиям. В отношении минерального питания почвы олиготроф [5].

Клюква имеет промежуточный тип стратегии по Раменскому–Грайму (1977) – C – конкурент-патиент.

Исходя из эколого-биологических характеристик видов, это типичные обитатели переходных и верховых болот. Проведенная геоботаника болотного фитоценоза подтверждает характерные особенности структуры сложения и благоприятность условий для произрастания этих видов.

Для определения урожайности на каждой учетной площадке собирали все плоды определенного вида. Затем проводили взвешивание. Данные заносили в таблицу. Вариации веса плодов и в пределах учетных площадок представлены на рисунке 3.

Вариация плодов клюквы: минимальный вес 5 г, максимальный вес 20 г, для голубики минимальный вес 20 г, максимальный вес 99 г.

Коэффициент вариации веса плодов голубики равен 42%, что превышает 30%, следовательно, наблюдается значительный разброс по этому показателю. Это может быть связано с неравномерным распределением растений в пределах фитоценоза и созреванием плодов, что, скорее всего, связано с микрорельефом. Голубика предпочитает микроповышения, которые в большей степени дренируются. Коэффициент вариации веса плодов клюквы 33%, что незначительно превышает 30%. В этом случае вариация плодов выражена незначительно. Возможно, это связано с тем, что клюква предпочитает микропонижения, которые хорошо выражены на участке и более равномерно представлены по всему фитоценозу.

Неравномерное распределение растений в пределах фитоценоза и их различия в количестве и размере плодов также могут быть связаны с неблагоприятными погодными условиями или антропогенными факторами, такими как места отдыха людей, места кормежки диких животных и птиц.

Подсчитали среднюю арифметическую урожайности Oxycoccus palustris (Мср) и ошибку средней арифметической (m) по следующим формулам [1]:

Урожайность клюквы равна

Мср±m = 14,7±1,2 г.

Урожайность голубики равна

Мср±m = 55,28±4,6 г.

Таблица 2

Биологический и эксплуатационный запас

Название вида

Биологический запас, кг/га

Эксплуатационный запас, кг/га

Oxycoccus palustris

0,38

0,32

Vaccinium uliginosum

1,6

1,2

Ошибка в обоих случаях меньше 10%. Согласно выбранной методике, считается, что было выбрано достаточное количество площадок для клюквы и голубики. Небольшая ошибка говорит о достаточности учетных площадок для определения урожайности и запаса сырья.

Затем производился расчет биологического и эксплуатационного запаса (табл. 2):

По данным расчетам, биологический и эксплуатационный запас клюквы очень низкий. Биологический запас Oxycoccus palustris в Архангельской области – 435 кг/га, а эксплуатационный – 720 кг/га [6]. В сравнении с данными наш биологический запас составляет 0,08%, а эксплуатационный – 0,04%.

Биологический и эксплуатационный запас плодов Vaccinium uliginosum в Архангельской области – около 300 кг/га. Урожайность в Архангельской области составляет 117,1±3,1 кг/га [7].

По данным расчетам, количество биологического запаса – 0,05%, эксплуатационного – 0,04%.

Заключение

При сравнении с литературными источниками биологический и эксплуатационный запас O. palustris и V. uliginosum на данном болоте является невысоким – меньше 0,1% в сравнении с запасами сырья Архангельской области. Данное болото нельзя рекомендовать для промышленного сбора ягод, но оно является хорошей кормовой базой для животных, птиц и местом сбора пищевых ресурсов для местного населения.


Библиографическая ссылка

Гребенева Д.М., Амосова И.Б. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ VACCINIUM ULIGINOSUM L. И OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS. В ПРЕДЕЛАХ ПРИГОРОДНОГО БОЛОТНОГО ФИТОЦЕНОЗА // Научное обозрение. Биологические науки. – 2023. – № 2. – С. 12-16;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1322 (дата обращения: 23.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674