sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.1134/S2587556618040167sergeogr-743Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ АДВЕНТИЗАЦИИ ПОДЛЕСКА В ЛЕСОПАРКАХ КРУПНОГО ГОРОДАSPATIAL FACTORS OF THE ALIEN UNDERSTORY SHRUBS AND TREES DISTRIBUTION IN URBAN FORESTS OF LARGE CITYВеселкинД. В.VeselkinD. V.

Екатеринбург.

Yekaterinburg.

denis_v@ipae.uran.ruКоржиневскаяА. А.KorzhinevskayaA. A.

Екатеринбург.

Yekaterinburg.

Институт экологии растений и животных УрО РАН.РоссияInstitute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.Russian Federation201815102018045565Copyright © Веселкин Д.В., Коржиневская А.А., 20182018Веселкин Д.В., Коржиневская А.А.Veselkin D.V., Korzhinevskaya A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/743

Изучена роль факторов урбанизации, фрагментации местообитаний и структуры лесных насаждений в распространении адвентивных растений подлеска в лесопарках Екатеринбурга. Выполнены учеты подроста и взрослых особей подлеска на 11 трансектах, проанализировано 103 геоботанических описания на круговых площадках 400 м2. Первая гипотеза состояла в том, что с ростом урбанизации видовое богатство и обилие адвентивных растений увеличивается, а аборигенных – снижается. Она подтверждена частично. С ростом урбанизации богатство и обилие адвентивных растений увеличиваются, но доля аборигенных – не снижаются. Вторая гипотеза состояла в том, что степень адвентизации подлеска выше на границах лесопарков по сравнению с их внутренними частями. Она не подтверждена. Краевой эффект, т.е. изменение признаков состояния подлеска от границ вглубь насаждений не установлен ни в отношении группы аборигенных, ни в отношении группы адвентивных видов. Третья гипотеза определяла, что степень адвентизации подлеска выше на участках лесопарков, примыкающих к дорогам, и с длительно существующими границами насаждений. Она подтверждена частично. С одной стороны, степень адвентизации подлеска выше на участках вблизи дорог по сравнению с участками вблизи пустырей. Но, с другой стороны, она выше на участках с недавно возникшими границами насаждений по сравнению с участками с длительно существующими границами.

The dependence of the understory alien plants distribution in urban forests of Yekaterinburg on such factors as urbanization, habitat fragmentation and structure of forest stands has been studied. Young growth and adult individuals of understory shrubs and trees were registered for 11 transects; 103 descriptions in round plots of 400 square meters have been analyzed. The first hypothesis was that the species richness and abundance of alien plants increased and the species richness and abundance of native plants decreased with the urbanization growth. It was partly confirmed for the statement that the species richness and abundance of alien plants increase with the growth of urbanization. However, the species richness and abundance of native species do not decrease. The second hypothesis is that the species richness and abundance of alien understory trees and shrubs are higher at the boundaries of the urban forests compared to their inner parts. This hypothesis has not been proved. The edge effect proper, implying changes of the understory state in the direction from boundary into the forest stand has not been observed either in the group of native species or in the group of alien species. The third hypothesis is that the species richness and abundance of alien understory trees and shrubs are higher in the urban forest areas adjacent to roads and in the forest stand with long-term boundaries. This hypothesis is partly confirmed. On the one hand, the species richness and abundance of alien understory trees and shrubs are higher in the urban forest areas adjacent to roads compared to areas, adjacent to wastelands. On the other hand, the species richness and abundance of alien understory trees and shrubs are higher in the urban forest areas with recently emerging forest stand boundaries compared to areas with the long-term forest stand boundaries.

инвазии растенийчужеродные растениялесопаркиурбанизацияурбанизированные территориифрагментация местообитанийкраевой эффектграницы насажденийантропогенные местообитанияподлесокразнообразие растенийplant invasionsalien plantsurban forestsurbanizationurban areashabitat fragmentationedge effectforest stand boundariesanthropogenic habitatsunderstory shrubs and treesplant diversityReferencesАверкиева И.Ю., Иващенко К.В. Влияние антропогенной эмиссии азота на функционирование лесов европейской части России // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 2. С. 95–103.Averkieva I.Yu., Ivashchenko K.V. The impact of anthropogenic emission of nitrogen on the functioning of forests in the European part of Russia. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2015, no. 2, pp. 95–103. (In Russ.).Антропов К.М., Вараксин А.Н. Оценка загрязнения атмосферного воздуха г. Екатеринбурга диоксидом азота методом Land Use Regression // Экологические системы и приборы. 2011. № 8. С. 47–54.Antropov K.M., Varaksin A.N. Assessing nitrogen dioxide air pollution in Ekaterinburg with Land Use Regression model. Ekologicheskie Sistemy i Pribory, 2011, no. 8, pp. 47–54. (In Russ.).Веселкин Д.В., Галако В.А., Власенко В.Э. и др. Связь между характеристиками состояния деревьев и древостоев сосны обыкновенной в крупном промышленном городе // Сиб. экол. журн. 2015. № 2. С. 243–249.Veselkin D.V., Vorobeichik E.L., Galako V.A., Vlasenko V.E., Shavnin S.A. Relationship between the characteristics of the state of Scots pine trees and tree stands in a large industrial city. Contemporary Problems of Ecology, 2015, vol. 8, no. 2, pp. 243–249. (In Russ.).Веселкин Д.В., Кайгородова С.Ю. Связь между агрохимическими свойствами почв урбанизированных лесов и строением эктомикориз сосны обыкновенной // Агрохимия. 2013. № 11. С. 63–71.Veselkin D.V., Kaigorodova S.Yu. Agrochemical properties of soils and the structure of Scots pine ectomycorrhizas in urbanized forests. Agrokhimiya, 2013, no. 11, pp. 63–71. (In Russ.).Куликов П.В., Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н. Эндемичные растения Урала во флоре Свердловской области. Екатеринбург: Гощицкий, 2013. 610с.Kulikov P.V., Zolotareva N.V., Podgaevskaya E.N. Endemichnye rasteniya Urala vo flore Sverdlovskoi oblasti [Endemic Plants in the Flora of the Urals in Sverdlovsk Region]. Ekaterinburg: Goshchitskii Publ., 2013. 610 p.Морозова О.В. Таксономическое богатство флоры Восточной Европы: факторы пространственной дифференциации. М.: Наука, 2008. 328 с.Morozova O.V. Taksonomicheskoe bogatstvo flory Vostochnoi Evropy: faktory prostranstvennoi differentsiatsii [Taxonomic Abundance of Flora of Eastern Europe: Factors of Spatial Differentiation]. Moscow: Nauka Publ., 2008. 328 p.Морозова О.В., Царевская Н.Г. Участие чужеродных видов сосудистых растений во флорах заповедников европейской России // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 4. С. 54–62.Morozova O.V., Tsarevskaya N.G. Part of Alien Vascular Plant Species in Floras of Natural Reserves of European Russia. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2010, no. 4, pp. 54–62. (In Russ.).Нефедова Т.Г., Слепухина И.Л., Браде И. Миграционная привлекательность городов на постсоветском пространстве на примере России, Украины и Беларуси // Изв. РАН. Сер. геогр. 2016. № 2. С. 27– 38.Nefedova T.G., Slepukhina I.L., Brade I. Migration attractiveness of cities in the post-Soviet space: A case study of Russia, Ukraine, and Belarus. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2016, no. 2, pp. 27–38. (In Russ.)Стурман В.И. Природные и техногенные факторы загрязнения атмосферного воздуха российских городов // Вестн. Удмуртского ун-та. Сер. Биология. Науки о земле. 2008. № 2. С. 15–29.Sturman V.I. Natural and technogenic factors of air pollution in Russian cities. Vestn. Udmurtskogo Univ. Ser. Biol. Nauki o Zemle, 2008, no. 2, pp. 15–29. (In Russ.).Тишков А.А. Биогеография антропоцена северной Евразии // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 6. С. 7– 23.Tishkov A.A. Biogeography of the anthropocene of Northern Eurasia. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2015, no. 6, pp. 7–23. (In Russ.).Третьякова А.С., Шурова Е.А. Флора города Екатеринбурга // Ботан. журн. 2013. Т. 98. № 2. С. 210– 219.Tretyakova A.S., Shurova E.A. The flora of Yekaterinburg city. Botanicheskii Zhurnal, 2013, vol. 98, no. 2, pp.210–219. (In Russ.).Шавнин С.А., Веселкин Д.В., Воробейчик Е.Л. и др. Факторы трансформации сосновых насаждений в районе города Екатеринбурга // Лесоведение. 2016. № 7. С. 844–852.Shavnin S. A., Veselkin D.V., Vorobeichik E.L., Galako V.A., Vlasenko V.E. Factors of pine-stand transformation in the city of Yekaterinburg. Contemporary Problems of Ecology, 2016, no. 7, pp. 844–852. (In Russ.).Arianoutsou M., Delipetrou P., Vilà M. et al. Comparative patterns of plant invasions in the mediterranean biome // PLoS ONE. 2013. V. 8. № 11. e79174. http://dx.doi.org/. doi 10.1371/journal.pone.0079174Arianoutsou M., Delipetrou P., Vilà M. et al. Comparative patterns of plant invasions in the mediterranean biome. PLoS ONE, 2013, vol. 8, no. 11, e79174.Aronson M.F.J., Handel S.N., La Puma I.P., ClemantsS.E. Urbanization promotes alien woody species and diverse plant assemblages in the New York metropolitan region // Urban Ecosyst. 2015. V. 18. №1. P. 31–45.Aronson M.F.J., Handel S.N., La Puma I.P., Clemants S.E. Urbanization promotes alien woody species and diverse plant assemblages in the New York metropolitan region. Urban Ecosyst., 2015, vol. 18, no.1, pp. 31– 45.Burton M.L., Samuelson L.J., Pan S. Riparian woody plant diversity and forest structure along an urban–rural gradient // Urban Ecosyst. 2005. V. 8. № 1. P. 93– 106.Burton M.L., Samuelson L.J., Pan S. Riparian woody plant diversity and forest structure along an urban–rural gradient. Urban Ecosyst., 2005, vol. 8, no. 1, pp. 93– 106.Chytrý M., Jarosík V., Pysek P. et al. Separating habitat invasibility by alien plants from the actual level of invasion // Ecology. 2008. V. 89. № 6. P. 1541–1553.Chytrý M., Jarošík V., Pyšek P. et al. Separating habitat invasibility by alien plants from the actual level of invasion. Ecology, 2008, vol. 89, no. 6, pp. 1541–1553.Deutschewitz K., Lausch A., Kühn I., Klotz S. Native and alien plant species richness in relation to spatial heterogeneity on a regional scale in Germany // Global Ecol. Biogeogr. 2003. V. 12. № 4. P. 299–311.Deutschewitz K., Lausch A., Kühn I., Klotz S. Native and alien plant species richness in relation to spatial heterogeneity on a regional scale in Germany. Global Ecol. Biogeogr., 2003, vol. 12, no. 4, pp. 299–311.Harper K.A., Macdonald S.E., Burton P.J. et al. Edge influence on forest structure and composition in fragmented landscapes // Conserv. Biol. 2005. V. 19. № 3. P. 768–782.Harper K.A., Macdonald S.E., Burton P.J. et al. Edge influence on forest structure and composition in fragmented landscapes. Conserv. Biol., 2005, vol. 19, no. 3, pp. 768–782.Kowarik I., von der Lippe M., Cierjacks A. Prevalence of alien versus native species of woody plants in Berlin differs between habitats and at different scales // Preslia. 2013. V. 85. № 2. P. 113–132.Kowarik I., von der Lippe M., Cierjacks A. Prevalence of alien versus native species of woody plants in Berlin differs between habitats and at different scales. Preslia, 2013, vol. 85, no. 2, pp. 113–132.Kühn I., Brandl R., Klotz S. The flora of German cities is naturally species rich // Evol. Ecol. Res. 2004. V. 6. № 5. P. 749–764.Kühn I., Brandl R., Klotz S. The flora of German cities is naturally species rich. Evol. Ecol. Res., 2004, vol. 6, no. 5, pp. 749–764.McDonald R.I., Urban D.L. Edge effects on species composition and exotic species abundance in the North Carolina Piedmont // Biol. Invasions. 2006. V. 8. № 5. P. 1049–1060.McDonald R.I., Urban D.L. Edge effects on species composition and exotic species abundance in the North Carolina Piedmont. Biol. Invasions, 2006, vol. 8, no. 5, pp. 1049–1060.McKinney M.L. Effects of urbanization on species richness: a review of plants and animals // Urban Ecosyst. 2008. V. 11. № 2. P. 161–176.McKinney M.L. Effects of urbanization on species richness: a review of plants and animals. Urban Ecosyst., 2008, vol. 11, no. 2, pp. 161–176.Nemec K.T., Allen C.R., Alai A. et al. Woody invasions of urban trails and the changing face of urban forests in the Great Plains, USA // Am. Midl. Nat. 2011. V. 165. № 2. P. 241–256.Nemec K.T., Allen C.R., Alai A. et al. Woody invasions of urban trails and the changing face of urban forests in the Great Plains, USA. Am. Midl. Nat., 2011, vol. 165, no. 2, pp. 241–256.Pauchard A., Alaback P.B. Edge type defines alien plant species invasions along Pinus contorta burned, highway and clearcut forest edges // Forest Ecol. Manag. 2006. V. 223. № 1–3. P. 327–335.Pauchard A., Alaback P.B. Edge type defines alien plant species invasions along Pinus contorta burned, highway and clearcut forest edges. Forest Ecol. Manag., 2006, vol. 223, no. 1–3, pp. 327–335.Pyšek P. Alien and native species in Central European urban floras: a quantitative comparison // J. Biogeogr. 1998. V. 25. № 1. P. 155–163.Pyšek P. Alien and native species in Central European urban floras: a quantitative comparison. J. Biogeogr., 1998, vol. 25, no. 1, pp. 155–163.Pyšek P., Chytrý M., Perg J. et al. Plant invasions in the Czech Republic: current state, introduction dynamics, invasive species and invaded habitats // Preslia. 2012. V.84. № 3. P. 575–629.Pyšek P., Chytrý M., Perg J. et al. Plant invasions in the Czech Republic: current state, introduction dynamics, invasive species and invaded habitats. Preslia, 2012, vol.84, no. 3, pp. 575–629.Roy D.B., Hill M.O., Rothery P. Effects of urban land cover on the local species pool in Britain // Ecography. 1999. V. 22. № 5. P. 507–515.Roy D.B., Hill M.O., Rothery P. Effects of urban land cover on the local species pool in Britain. Ecography, 1999, vol. 22, no. 5, pp. 507–515.Seto K.C., Güneralp B., Hutyra L.R. Global forecasts of urban expansion to 2030 and direct impacts on biodiversity and carbon pools // PNAS. 2012. V. 109. № 40. P. 16083–16088.Seto K.C., Güneralp B., Hutyra L.R. Global forecasts of urban expansion to 2030 and direct impacts on biodiversity and carbon pools. PNAS, 2012, vol. 109, no.40, pp. 16083–16088.Spellerberg I.F. Ecological effects of roads and traffic: a literature review // Glob. Ecol. Biogeogr. Lett. 1998. V.7. № 5. P. 317–333.Spellerberg I.F. Ecological effects of roads and traffic: a literature review. Glob. Ecol. Biogeogr. Lett, 1998, vol.7, no. 5, pp. 317–333.Vilà M., Corbin J.D., Dukes J.S. et al. Linking plant invasions to environmental change // Terrestrial ecosystems in a changing world / Canadell J., Pataki D., Pitelka L. (Ed.). Berlin: Springer, 2006. P. 115–124.Vilà M., Corbin J.D., Dukes J.S. et al. Linking plant invasions to environmental change. Canadell J., Pataki D., Pitelka L., Eds. Terrestrial ecosystems in a changing world. Springer, Berlin, 2006. pp. 115–124.Vitousek P.M., Mooney H.A., Lubchenco J., Melillo J.M. Human domination of the earth’s ecosystems // Science. 1997. V. 277. № 5325. P. 494–499. http://dx.doi.org/. doi 10.1126/science.277.5325.494Vitousek P.M., Mooney H.A., Lubchenco J., Melillo J.M. Human domination of the earth’s ecosystems. Science, 1997, vol. 277, no. 5325, pp. 494–499.Weathers K.C., Cadenasso M.L., Pickett S.T.A. Forest edges as nutrient and pollutant concentrators: potential synergisms between fragmentation, forest canopies, and the atmosphere // Conserv. Biol. 2001. V. 15. № 6. P. 1506–1514.Weathers K.C., Cadenasso M.L., Pickett S.T.A. Forest edges as nutrient and pollutant concentrators: potential synergisms between fragmentation, forest canopies, and the atmosphere. Conserv. Biol., 2001, vol. 15, no. 6, pp. 1506–1514.Wilcove D.S., Rothstein D., Dubow J. et al. Quantifying threats to imperiled species in the United States // Bioscience. 1998. V. 48. № 8. P. 607–615.Wilcove D.S., Rothstein D., Dubow J. et al. Quantifying threats to imperiled species in the United States. Bioscience, 1998, vol. 48, no. 8, pp. 607–615.Wittig R. The origin and development of the urban flora of Central Europe // Urban Ecosyst. 2004. V. 7. № 4. P. 323–339.Wittig R. The origin and development of the urban flora of Central Europe. Urban Ecosyst., 2004, vol. 7, no.4, pp. 323–339.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.