В темнохвойных лесах каких-либо особых отличий по литературным данным не выявлено.

Для наиболее полного выявления почвенного запаса семян необходимо применять одновременно методы полевого эксперимента и лабораторного проращивания. Первый метод позволяет наиболее полно выявить видовой состав семенного банка и особенности его реализации, второй даёт наилучшее представление о количественном составе семян и их послойном распределении.

Глава 2. Видовой состав почвенного банка семян лесных сообществ

2.1 Методы выявления видового состава почвенного банка семян

Одна из самых больших трудностей при работе по изучению почвенного банка семян – определение видовой принадлежности всходов. Часто приходится иметь дело с очень маленькими растениями, имеющими 2 семядоли и 1-2 настоящих листа. Определить такое растение до вида довольно трудно. Специальных сводок, посвящённых морфологии и биологии всходов и ювенильных растений, а также определителей растений на ранних этапах их жизненного цикла крайне мало. Существующими пособиями для определения всходов (Csapody, 1968; Muller,1978; Васильченко, 1960,1979; и др.; по Андреевой , 2002) по ряду причин не всегда можно воспользоваться. В данном пособии может отсутствовать материал по исследуемому виду растения. К тому же пособия обычно узкоспециализированы (определители всходов деревьев и кустарников, определители всходов сорных растений и т.д.). Это тоже затрудняет определение, т.к. зачастую неизвестно точно, с каким растением имеет дело исследователь. Помощь в определении всходов могут оказать рисунки, которые содержаться в пособиях (Рысина, 1973; Комарова, 1986 и др.; по Андреевой, 2002). Но и этот способ не очень надёжен, поскольку всходы некоторых растений очень сходны между собой. Ещё один способ определения всходов – использование гербарных образцов "эталонных" всходов, которые были предварительно выращены из семян точно известного вида растений. Однако и такой способ определения не всегда даёт нужные результаты. Трудно, например, точно определить до вида всходы некоторых злаков и осок, когда они находятся на ранних стадиях развития, в возрасте нескольких недель или месяцев. В целом эти методы дают вполне удовлетворительные результаты (Андреева, 2002).

2.2 Видовой состав живых семян

По данным работы В.В. Петрова, подавляющее большинство видов, живые семена которых содержатся в почве лесов, представляют собой травянистые растения. Среди них много типично лесных видов, свойственных лесам коренного типа – как хвойным, так и широколиственным. Не смотря на большую роль вегетативного размножения у этих растений, они не утратили способность к семенному воспроизведению. Также довольно много видов, не свойственных лесу – луговые, сорно-полевые, рудеральные. Встречаются живые семена некоторых травянистых растений-анемохоров.

В почве исследованных лесов обнаружены живые семена не только травянистых растений, но также кустарничков, кустарников и деревьев. Однако видов их не много. Отсутствие в почве семян многих кустарников и кустарничков, вероятно, объясняется их сравнительно низкой семенной продуктивностью. Довольно мало также видов деревьев, семена которых расположены в почве. Семена некоторых видов деревьев встречаются свежеопавшими, они сохраняют жизнеспособность, вероятно, не более одной-двух недель (например, семена осины). Семена ели и сосны сохраняют в почве жизнеспособность обычно только в течении полугода после опадения ( с весны до осени ). Поэтому семена древесных пород могут то присутствовать, то отсутствовать. Они не образуют постоянного, стабильного запаса в почве (Петров, 1989).

2.3 Видовой состав семян в почве и растений в современном фитоценозе

семя почва лес фитоценоз

Во многих публикациях, касающихся банка семян в лесных фитоценозах, отмечается, что между видовым составом семян в почве и видовым составом растений в лесу наблюдается явное несоответствие. С одной стороны, в почве могут содержаться семена многих растений, которые отсутствуют в настоящее время в лесу, с другой – в почве нет семян многих растений, которые входят в состав современного лесного фитоценоза. Как правило, видов присутствующих и в лесу, и в почвенном банке сравнительно мало. Тем не менее, по данным некоторых авторов коэффициенты сходства состава почвенного банка семян и видового состава растений в лесу могут составлять до 91 % (Торгашкова, 2002; Arroyo, 1999).

В почве многих лесных участков содержатся семена разнообразных светолюбивых растений безлесных пространств (луговых, сорно-полевых, рудеральных и т.д.). Сами растения в лесу отсутствуют, а семена являются либо реликтовым, либо заносные. Реликтовые семена попали в почву в какой-то предшествующий период времени, когда на месте леса было иное растительное сообщество (например, луг или заросли травянистых растений на сплошной вырубке). А так как многие современные леса подвергались рубкам, пожарам, ветровалу, бурелому и другим катастрофическим воздействиям, всё это в конечном счёте привело к накоплению в почве реликтовых семян растений, не свойственных лесу.

Заносные семена могли быть занесены в лес с окружающих территорий различными способами (таких способов много). Их численность невелика.

В разных лесных участках количество таких семян неодинаково. Особенно мало их в почве тех лесов, которые слабо затронуты хозяйственной деятельностью человека и не подвергались катастрофическим воздействиям (сплошные рубки, пожары и т. д.).

Главная причина отсутствия в почве семян многих видов, образующих современный лесной фитоценоз, - крайне низкая семенная продуктивность растений в условиях леса. Однако, дело не только в количестве семян, но и в их качестве. Есть основания предполагать, что семена многих лесных растений обладают низкой всхожестью. При исследовании почвенного банка семян в лесу необходимо иметь данные о семенной продуктивности растений, входящих в состав современного лесного фитоценоза, и всхожести их семян.

Видовое разнообразие автохтонных семян типично лесных растений в почве разных участков леса сильно различается. Особенно много таких видов представлено в почвенном банке малонарушенных человеком лесов.

Обратную картину представляют собой сильно нарушенные леса и лесные посадки. Здесь в почвенном банке очень мало типично лесных видов.

Таким образом, соответствие между видовым составом семян в почве и растений в современном лесном фитоценозе в сильной степени зависит от нарушенности леса. Чем меньше нарушенность, тем больше соответствие. В наименее нарушенном лесу соответствие наиболее велико.

При оценке соответствия между видовым составом семян и взрослых растений необходимо учитывать происхождение семян.

Почти в любом лесном фитоценозе есть виды, представленные как семенами в почве, так и взрослыми экземплярами. Но в одних случаях растения в лесу угнетены, не плодоносят и семена в почве следует считать реликтовыми. В других случаях растения нормально плодоносят и семена являются местными (автохтонными).

При оценке соответствия между видовым составом семян и взрослых растений надо принимать во внимание только автохтонные семена (В.В. Петров, 1989). В почве лесных фитоценозов, подвергавшихся прежде катастрофическим нарушениям, встречаются реликтовые семена многих луговых и сорных растений. В почве малонарушенных коренных лесов присутствуют семена преимущественно тех растений, которые входят в состав современного фитоценоза, а семена растений не свойственных лесу, встречаются в очень небольшом количестве и являются инвазионными.