Биогеография с основами экологии / Практика на геобазе_учебное пособие / Колтун, Слабко Полигон 2

ГЕОБОТАНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ПОЙМЫ ЗАПАДНОЙ БЕРЕЗИНЫ НА УЧАСТКЕ ПОЛИГОНА № 2 “ГЕОСТАНЦИЯ – КАЛДЫКИ”

Геоботаническое исследование выполнено в июне 2010 года на территории Воложинского района. Изучаемый участок находится в правобережной части долины реки Западная Березина и расположен между учебной географической станцией «Западная Березина» и населенным пунктом Калдыки.

Лесная растительность. Площадь изучаемой территории лесной растительности составляет 0,25 км². В зональном ботанико-географическом подразделении учебный полигон расположен в подзоне дубово-грабово-темнохвойных лесов. Под лесом занято около 40% площади, однако более 2/3 лесной площади приходится на вторично производные и искусственно насаженные сосновые леса. Поэтому исследуемый участок характеризуется разнообразием ассоциаций сосняка, которых насчитывается 13:

• сосняк чернично-зеленомошный,

• сосняк лещинно-зеленомошный,

• сосняк лещинно-черничный,

• сосняк травяной,

• сосняк бруснично-черничный,

• сосняк лещинно-чернично-зеленомошный,

• сосняк лещинно-орляковый,

• сосняк крушинно-травяной,

• сосняк лещинно-зеленомошно-черничный,

• сосняк лещинно-мертвопокровный,

• сосняк лещинно-кисличный,

• сосняк крушинно-черничный

• сосняк крушинно-зеленомошный.

Сосняки учебного полигона № 2 «Геостанция «Западная Березина» - Калдыки» занимают территорию водно-ледниковой равнины сожского возраста.

Почвы на изучаемом участке территории под сосняками дерново-подзолистые. Развитию подзолистого процесса способствует наличие хвойного опада. Однако меньшее количество влаги в сосняках по сравнению с ельниками ведет к меньшей степени оподзоливания. Легкий гранулометрический состав способствует устойчивому дренажу и произрастанию сосны и можжевельника.

Сосна – это светолюбивая порода. Она не переносит сильного затенения, свидетельством чего является аккуратная крона сосны, плохой рост затененного покрова, значительное самоизреживание древостоя. Для большинства сосняков на изучаемом участке характерна простая структура и одновозрастность древостоя. Верхний ярус образован сосной обыкновенной, в некоторых ассоциациях с небольшой примесью ели европейской (сосняк лещинно-зеленомошно-черничный, лещинно-мертвопокровный, чернично-зеленомошный, бруснично-черничный). Подлесок развит хорошо, обычно представлен лещиной обыкновенной, крушиной ломкой, можжевельником обыкновенным, иргой колосистой, малиной лесной, рябиной обыкновенной. Травяно-кустарничковый ярус включает чернику, бруснику, землянику лесную, ожику волосистую, ястребинку постенную. Травяной покров в большинстве ассоциаций рассеянный, в отдельных случаях почти отсутствует (сосняк лещинно-мертвопокровный) или хорошо развит (сосняк травяной, сосняк крушинно-травяной, сосняк лещинно-кисличный). Травяной покров состоит из черники, кислицы обыкновенной, лапчатки прямостоячей, майника двулистного и других видов. Нижний ярус образован мхами, среди который доминирует мох Шребера

Рис.1 . Геоботаническая карта поймы Западной Березины на участке “Геостанция – Калдыки» (полигон 2)

Рис.2. Геоботанический профиль 1.1

Рис. 3. Геоботанический профиль 1.2

Рис. 4. Геоботанический профиль 1.3

Рис. 5. Геоботанический профиль 1.4

Рис. 6. Геоботанические профиля 1.5, 1.6, 1.7

Н

Рис.8 Сосняк лещинно-кисличный

а исследуемой территории выделено 13 сосновых ассоциаций. Размещение определенного вида растений тесно связано с рельефом местности, литологическим составом почвы, интенсивностью хозяйственной деятельности человека. Выделенные ассоциации по составу подлеска можно объединить в 3 группы: с доминированием лещины обыкновенной (7 ассоциаций), крушины ломкой (3 ассоциации) и со слабо развитым подлеском(3 ассоциации). Наибольшую площадь на участке занимает сосняк лещинно-чернично-зеленомошный, который расположен в западной части исследуемой территории. Наименьшую площадь занимают сосняк лещинно-кисличный (рис.8.) и сосняк травяной.

В составе группы с доминированием в подлеске лещины обыкновенной выделяются следующие ассоциации: сосняк лещинно-зеленомошный, лещинно-черничный, лещинно-чернично-зеленомошный, лещинно-орляковый, лещинно-зеленомошно-черничный, лещинно-мертвопокровный, лещинно-кисличный. Доминантом древесного яруса является сосна обыкновенная. В некоторых местах встречается ель европейская (сосняк лещинно-зеленомошно-черничный). При достаточном освещении и увлажнении покрытие лещины обыкновенной достигает 50%, средняя высота – 4 м. В кустарниковом ярусе также встречаются крушина ломкая, малина лесная, можжевельник обыкновенный, ирга колосистая. В травяном покрове лещинно-кисличного сосняка доминирует кислица обыкновенная, покрытие которой составляет около 45%. Черника доминирует в ассоциации сосняка лещинно-черничного, лещинно-чернично-зеленомошного (покрытие до 70 %).

Н

Рис. 8а. Сосняк лещинно-черничный

а северо-западе распространена ассоциация сосняка лещинно-орлякового, где в травяном покрове доминирует орляк обыкновенный, покрытие которого до 80 %. Кроме того в травяном покрове данной группы ассоциаций встречаются брусника, земляника лесная, крапива двудомная, лапчатка прямостоячая, кочедыжник женский, ястребинка постенная, ожика волосистая. Значительно покрытие мохом Шребера (сосняк лещинно-зеленомошный, лещинно-чернично-зеленомошный). Покрытие достигает 70 %. Однако в ассоциации сосняка лещинно-мертвопокровного покрытие мхом Шребера незначительно (10 %). Ассоциации данной группы распространены в западной, южной и центральной частях исследуемого участка, где рельеф более возвышен.

В составе группы с доминированием крушины ломкой выделяются 3 ассоциации: сосняк крушинно-травяной, сосняк крушинно-черничный, сосняк крушинно-зеленомошный. Сосняк крушинно-травяной распространен по обе стороны дороги на крайнем востоке изучаемого участка. В травяном покрове данной ассоциации распространены: лапчатка прямостоячая, марьянник дубравный, полынь черная, черника, гравилат городской, подорожник большой. Покрытие мхом Шребера около 15 %. Ассоциация сосняка крушинно-черничного занимает небольшой участок данной территории на северо-востоке. Кроме крушины ломкой на этом участке в подлеске встречаются лещина обыкновенная и можжевельник обыкновенный. Покрытие крушины ломкой здесь достигает 50 %, средняя высота – 2 м, максимальная высота – 2,5 м. В травяном покрове данной ассоциации преобладает черника (около 70 %). Встречаются земляника лесная, кислица обыкновенная, брусника, полынь черная, фиалка лесная. Покрытие мхом Шребера около 20 %. Недалеко от дороги на юго-востоке участка выделена ассоциация сосняка крушинно-зеленомошного. В подлеске доминирует крушина ломкая. Кроме этого также встречаются рябина обыкновенная и малина лесная. В травяном покрове произрастает черника, костяника, однако большую площадь занимает мох Шребера.

Таблица 1

Сводная таблица описания лесных сообществ

Название ассоциации	сосняк чернично-зеленомошный	сосняк лещинно-черничный	сосняк травяной	сосняк бруснично-черничный
№ описаний	ГБП 1 профиль 2	ГБП 3 профиль 2	ГБП 1 профиль 3	ГБП 4 профиль 3
Доминант подлеска		лещина обыкновенная
черника лесная	cop2	cop2	sp	cop2
земляника лесная	sp	sol	sol	sol
ожика волосистая	sol	sol
орляк обыкновенный	sp	sol
брусника лесная	sol	sol	sol	cop2
ястребинка постенная	un	sol
мох Шребера	cop2		sp	sp
марьянник луговой	sol	sol	sp
вероника лекарственная		sol
хвощ лесной		sol
ветреница дубравная		sol
звездчатка средняя		sol
крапива двудомная			sol
кислица обыкновенная			sp
лапчатка гусиная лапка			sp
кочедыжник женский				sp

Группа со слабо развитым подлеском объединяет 3 ассоциации: сосняк травяной, сосняк чернично-зеленомошный, сосняк бруснично-черничный. Сосняк травяной распространен на востоке участка в районе дороги и западнее ее. В подлеске встречается крушина ломкая, малина лесная, лещина обыкновенная, но они не доминируют. В травяном покрове также нет доминирующих видов; произрастают черника, земляника лесная, марьянник луговой, крапива двудомная, кислица обыкновенная, лапчатка прямостоячая. Ассоциация сосняка чернично-зеленомошного проходит полосой от геостанции на юг до дороги к горе Встреч. В подлеске нет доминирующих видов, встречаются лещина обыкновенная, можжевельник обыкновенный, ирга колосистая, крушина ломкая, малина лесная. Кроме доминантных видов встречаются земляника лесная, брусника, кислица обыкновенная, ястребинка постенная, ожика волосистая. Ассоциация сосняка бруснично-черничного расположена на возвышенном участке в центральной части изучаемой территории. В подлеске встречаются лещина обыкновенная, ирга колосистая, крушина ломкая, малина лесная. В травяном покрове доминирует черника (60 %), а субдоминантом является брусника (40 %). Кроме того встречаются земляника лесная, кочедыжник женский, орляк обыкновенный. Покрытие мхом Шребера составляет 15 %.

Большое разнообразие ассоциаций на изучаемой территории обусловлено многообразием условий произрастания растительности. Для оценки повторяемости растений одного вида в различных ассоциациях используют коэффициент общности видового состава по Жаккару.

Для определения коэффициента общности использовались данные по профилю №2 ГБП №1, ГБП №2, ГБП №3 и по профилю №3 ГБП №1, ГБП №4, ГБП №5.

Наибольшая общность видового состава характерна для сосняка чернично-зеленомошного и сосняка лещинно-зеленомошного, сосняка чернично-зеленомошного и сосняка лещинно-черничного, сосняка чернично-зеленомошного и сосняка бруснично-черничного, сосняка лещинно-зеленомошного и сосняка лещинно-черничного, а также сосняка лещинно-чернично-зеленомошного и сосняка бруснично-черничного (> 50 %).

Наименьшая общность наблюдается у сосняка лещинно-черничного и сосняка бруснично-черничного и у сосняка бруснично-черничного и у сосняка травяного (< 40 %).

Анализ структуры экологического состава сосняка показывает, что большинство видов относится к мезофитам – по 81,8 % – в сосняке чернично-зеленомошном и травяном, 71,4 % – в лещинно-черничном и 70 % – в бруснично-черничном. Это объясняется, в первую очередь, тем, что мезофиты наиболее характерны для умеренного климатического пояса. На изучаемой территории это также связано с их плакорным расположением и глубоким залеганием грунтовых вод. Мезофиты представлены лещиной обыкновенной, крушиной ломкой, черникой, брусникой, земляникой лесной, орляком обыкновенным, ожикой волосистой и др. Из других экологических групп представлены ксерофиты (можжевельник обыкновенный, орляк обыкновенный), ксеромезофиты (мох Шребера), мезогигрофиты (хвощ лесной) и гигромезофиты (ель обыкновенная). Так, ксеромезофиты представлены в ассоциациях сосняка чернично-зеленомошного и бруснично-черничного, в которых они занимают около 10 %. Гигромезофиты и мезогигрофиты в небольшом количестве встречаются в ассоциациях сосняка бруснично-черничного, лещинно-черничного и травяного. Несмотря на то, что ксерофитные виды не характерны для лесных сообществ, тем не менее они встречаются в небольшом количестве в ассоциациях сосняка чернично-зеленомошного и лещинно-черничного, где занимают 9,1 % и 7,1 % соответственно. Их распространение связано с усилившимся антропогенным воздействием.

Таким образом, все рассмотренные ассоциации характеризуются разнообразием экологического состава. В пределах лесных ассоциаций представлен широкий спектр экологических групп от ксерофитов до мезогигрофитов. Это свидетельствует о том, что лесные сообщества обладают высокой устойчивостью к различным условиям увлажнения (рис. 9).

Из анализа структуры ценотического состава сосняка чернично-зеленомошного видно, что преобладают бореальные виды – 63,6 % (рис.10). Это объясняется тем, что данные виды характерны для природной зоны смешанных лесов, т.е. условия их произрастания соответствуют требованиям растений. Изучаемая лесная растительность характеризуется искусственно посаженным лесом, сосняком. В сосновых ассоциациях наблюдается относительная однородность видов.

В составе сосняка лещинно-черничного, как и в последующих, преобладают бореальные виды (более 70 %). Также в сосняке лещинно-черничном выделяются бореально-неморальные виды, занимающие 7,7 %, вид космополитов – 7,7 % и плюризональные виды, также занимающие 7,7 %. В сосняке травяном выделяются бореальные виды, бореально-неморальные, плюризональные и космополиты, занимающие по 9,1 % соответственно. В состав сосняка бруснично-черничного входят бореальные виды, адвентивные, субарктические и космополиты, по 10 % каждый. Космополитом является орляк обыкновенный, а адвентивным видом – ирга колосистая.

Луговая растительность. Луга – это экосистемы, растительный компонент которых образован многолетними мезофильными травами со средними требованиями к условиям увлажнения и образующими сомкнутый покров. Исследуемый участок луговой растительности расположен в пределах реки Западная Березина и занят преимущественно пойменными лугами с хорошо оформленным фитоценозом. Выделяют 2 типа лугов: заболоченные и заливные, общая площадь которых 0,16 км², из них на долю заболоченных приходится примерно 55 % территории. Главный критерий выделяемых лугов – различия в условиях увлажнения и доминирующем почвообразующем процессе.

Заболоченные луга формируются в прирусловой, центральной пониженной и притеррасной поймах, реже на высокой пойме в межгривных и старичных понижениях. Для данного типа лугов характерна незначительная заболоченность, вызванная весенним половодьем. Во время затопления на поверхности луговых почв оседают частицы, которые обогащают почвы питательными элементами, способствующие плодородию почв и разнообразию растительных ассоциаций. На заболоченном луге выделяют дерново-глеевые, дерново-глееватые, аллювиальные почвы, сложенные песками и супесями. Зачастую заболоченные почвы благоприятствуют развитию мезофитов, гигрофитов и гигромезофитов.

Растительность заболоченных лугов исследуемого участка отличается значительным разнообразием. В соответствии с геологическим, геоморфологическим строением поймы и различным проявлением зональных факторов в пределах исследуемой территории распространение получили следующие растительные ассоциации:

• аировая

• рогозово-крупноосоковая

• сабельниково-аировая

• сабельниково-крупноосоковая

• крупноосоково-аировая

• аирово-тростниковая

• разнотравно-таволговая

• аирово-манниковая

• разнотравно-едколютиковая

• манниковая

• аирово-крупноосоковая

• манниково-аировая

• едколютиково-разнотравная

• крупноосоково-хвощевая

• хвощево-аировая

• аирово-рогозовая

• манниково-крупноосоковая

• тростниково-крупноосоковая

В прирусловой пойме наибольшая площадь занята манниково-аировой ассоциацией на дерново-глеевых почвах. Доминирующими видами являются аир болотный и манник наплывающий с покрытием до 90 %, находящиеся в стадии цветения и спороношения. Также произрастают осока черная (10 %), лютик едкий, лапчатка гусиная, дербенник иволистный, подмаренник северный по 5 %. В основном данная ассоциация распространена вблизи русла реки и встречается на профилях №4,5,6,7.

Таблица 2

Сводная таблица описаний луговых сообществ

Название ассоциации	Принадлежность к экологической группе по фактору увлажнения	Аировая	Разнотравно-щучковая	Манниково-аировая	Разнотравно-сабельниковая
Номер описания		ГБП №1 профиль1	ГБП №1 профиль1	ГБП №4 профиль4	ГБП №6 профиль4
Тип луга		Заболоченный	Заливной	Заболоченный	Заливной
Положение в рельефе		Прирусловая пойма	Центральная пойма	Прирусловая пойма	Центральная пойма
Аир болотный	Г	cop3		cop2
Лютик едкий	М	un	sol		sp
Таволга вязолистная	М	un	sol		sp
Осока черная	М	sol	sp
Хвощ болотный	М	un			sol
Касатик аировидный	Г	sol
Подмаренник северный	М	un
Сабельник болотный	Г	sol
Вербейник обыкновенный	Гр	sol	sol
Щучка дернистая	М		cop2
Подорожник средний	М		sol
Подмаренник мягкий	М		sp
Белоус торчащий	М		sp
Щавель малый	Мк		un
Подорожник ланцетовидный	М		sol
Лютик ползучий	Гр		sp
Тысячелистник обыкновенный	Мк		sol
Манник наплывающий	Гр			cop1
Кипрей болотный	М			sol
Осока крупная	М			sol
Василистник светлый	М			sol
Лапчатка гусиная лапка	Гр				sol
Гравилат речной	М				sol
Щавель конский	Гр				sol
Щавель обыкновенный	Гр				sol
Пушица многоколосковая	Г				sp
Осока вздутая	Мк				sp
Синюха обыкновенная	Гр		un
Ситник болотный	Гр		un
Вероника лекарственная	Гр	sol