Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-флористическая классификация лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья

ВАК РФ 03.02.01, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Эколого-флористическая классификация лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья"

На правах рукописи

005536732

Шапурко Антон Васильевич

ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЕТЬМИНСКО-БОЛВИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (в пределах Брянской и Калужской областей)

03.02.01 - Ботаника

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических паук

31 ОКТ 2013

Брянск 2013

005536732

Работа выполнена на кафедре ботаники ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор,

Булохов Алексей Данилович

Официальные оппоненты: Державина Нина Михайловна, доктор

биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет», кафедра ботаники, физиологии и биохимии растений, профессор Фадеева Ирина Анатольевна, кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Смоленский государственный университет», кафедра биологии и методики её преподавания, доцент

Ведущая организация: ФГБУН Центр по проблемам экологии и

продуктивности лесов Российской академии наук

Защита диссертации состоится «20» ноября 2013 г. в 17.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.020.03 при ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» в конференц-зале по адресу: 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14, Информационный центр БГУ (общежитие № 4). Телефон (4832) 66-65-38, факс (4832) 66-63-53. E-mail: bryanskgu@mail.ru; disbiobrgu@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» по адресу: 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14, с авторефератом - на сайте ВАК РФ: www. vak. ed. gov. ru

Автореферат разослан «18» октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Н.Н. Панасенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сохранение естественного фитоценотического разнообразия в условиях возрастающего антропогенного пресса — одна из важнейших глобальных проблем человечества. Для решения проблемы стабильности и сохранения растительного покрова направленными векторами выступают проекты по созданию новых особо охраняемых природных территорий (ООПТ), конвенции и программы («Конвенция о биологическом разнообразии» (1992), «Биологическое разнообразие лесов России» (1995), «Национальная стратегия сохранения биоразнообразия России» (2001) и др.).

В настоящее время для эффективного выделения качественного и количественного состава биоразнообразия широко используются международные стандарты эколого-флористической классификации. Они позволяют обоснованно разрабатывать режимы использования и охраны любого типа растительности, обосновывать приемы повышения продуктивности естественных сообществ, выбирать сообщества, требующие специальных режимов охраны и формировать на этой основе системы ООПТ.

Ветьминско-Болвинское междуречье - уникальный в флористико-геоботаническом отношении регион, расположенный на стыке подзоны широколиственно-еловых (подтаежных) и зоны широколиственных лесов, который неоднократно привлекал внимание натуралистов, лесоводов, флористов и геоботаников в течение последнего столетия. Несмотря на значительное количество работ, посвященных флоре и растительности этого района, его специального комплексного исследования до сих пор не проводилось.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - разработать эколого-флористическую классификацию лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья, провести геоботаническое районирование; выявить редкие и нуждающиеся в охране виды и растительные сообщества и установить их природоохранный статус. Для достижения этой цели потребовалось решение следующих задач:

• выполнить флористическое и геоботаническое обследование региона и разработать классификацию лесной растительности в соответствии с принципами эколого-флористической классификации;

• произвести комплексный анализ ценофлор установленных синтаксо-нов, на основе методов современной флористики;

• провести геоботаническое районирование;

• выявить редкие и нуждающиеся в охране виды и растительные сообщества, установить их природоохранный статус и предложить меры их охраны;

• установить связь выявленных синтаксонов с единицами традиционной доминантной классификации лесов, используемой в практическом лесоводстве.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Эколого-флористическая классификация лесной растительности Веть-минско-Болвинского междуречья.

2. Анализ ценофлор синтаксонов междуречья с целью выявления роли различных геоэлементов и ВСА-ординация ценофлор ассоциаций для выяв-

ления эколого-флористической специфичности установленных синтаксонов и роли экологических факторов в их дифференциации.

3. Геоботаническое районирование междуречья на основе обобщенной среднемасштабной геоботанической карты и фондовых материалов.

4. Высокая эффективность эколого-флористической классификации при оценке природоохранного статуса синтаксонов.

Научная новизна. Разработана полная эколого-флористическая классификация лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья. В ее составе 4 класса, 6 порядков, 8 союзов и 3 подсоюза, 19 ассоциаций, 7 субассоциаций, 48 вариантов, 2 субварианта и 3 фации; 2 ассоциации и 30 вариантов являются новыми.

Проведен анализ цепофлор синтаксонов на уровне союзов с использованием современных методов флористики и ОСА-ординации на уровне ассоциаций.

Выполнено геоботаническое районирование лесной растительности междуречья, установлено 4 геоботанических района. Для каждого района указаны фоновые, эталонные и редкие синтаксоны.

Выделены и рекомендованы к охране редкие виды и сообщества, а также интересные с ботанической точки зрения природные комплексы. Создана система мониторинговых площадей для контроля за состоянием ценопопуля-ций редких видов и сообществ.

Обоснована возможность использования синтаксономии для установления типов леса.

Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты работы дополняют, расширяют и углубляют сведения о флоре и синтаксономии лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья. Материалы исследования используются при ведении Красных книг Брянской и Калужской областей, мониторинге состояния ценопопуляций охраняемых видов растений, при ведении Зеленой книги Брянской области. Работа может служить справочным материалом для преподавателей, аспирантов и студентов ботанического профиля при проведении занятий и учебно-полевых практик в Брянском и Калужском государственных университетах, а также для ботаников-любителей и натуралистов. Полученные материалы могут быть использованы при составлении региональных кадастров типов леса, составлении паспортов ООПТ.

Связь работы с плановыми исследованиями п научными программами. Работа выполнена при финансовой поддержке внутривузовского гранта БГУ № 15-И-ст «Флора и растительность Ветьминско-Болвинского междуречья» в 2010 г.; гранта Администрации Брянской области по программе «Ведение Красной книги Брянской области» в 2010-2012 гт.

Декларация личного участия. Автором определены цели и задачи исследования. Полевые работы по флористическому и геоботаническому изучению лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья, камеральная обработка и анализ геоботанических материалов выполнена лично автором в период 2009-2013 гг.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Расти-

тельность Восточной Европы: классификация, экология и охрана» (Брянск, 2009), IV Всероссийской школе-конференции «Актуальные проблемы геоботаники» (Уфа, 2012), Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2010), Межвузовской конференции «Флора и растительность Центрального Черноземья» (Курск, 2009), на ежегодных конференциях естественно-географического факультета БГУ (Брянск, 2009, 2010, 2011).

Публикации результатов исследования. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, и статья в коллективной монографии.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы и пяти приложений, включающих характеризующие и синоптические (обзорные) таблицы, картосхемы распространения редких и охраняемых видов растений, цшбов и синтаксонов. Работа изложена на 500 страницах компьютерного текста (основного текста - 194 страниц, в том числе 11 таблиц и 12 рисунков). Список литературы включает 362 наименования, в том числе 36 работ иностранных авторов.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору Алексею Даниловичу Булохову. Сотрудникам кафедры ботаники Брянского государственного университета доцентам Э.М. Величкину, A.B. Харину, H.H. Панасенко, Ю.А. Семеншценкову за методические рекомендации и помощь в организации научных исследований.

Автор благодарит к. б. н., ст. н. с. ГУ «НП «Угра» В.В. Телеганову за просмотр •и идентификацию мохообразных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Природные условия района исследования

В главе дается краткая характеристика природных условий Ветьмшюко-Болвинского междуречья и его положения в различных системах районирования.

Междуречье занимает северо-восток Брянской и юго-запад Калужской областей. Расположено в центре Восточно-Европейской равнины на стыке Приднепровской низменности и Средне-Русской возвышенности (Физико-географическое районирование..., 1963) между 53°47' и 54°40' с.ш. и 33°66' и 34°33' в.д. Общая площадь составляет около 3800 км2.

Обследованная территория представляет юго-западную часть Брянско-Жиздринского полесья, относящуюся к типу «высоких полесий», многие равнины которых имеют не аккумулятивное, а денудационное происхождение (Любушкина, 1967; Пастернак, 1971). Зональная растительность междуречья представлена широколиственно-еловыми и елово-широколиственными лесами (Растительность..., 1980; Булохов, Семенищенков, 2012). Современная лесистость территории междуречья составляет 62 %. Азонально-зональная лесная растительнойУь представлена елово-сосновыми лесами долины р. Десны, пойменными широколиственными и черноольховыми лесами.

Глава 2. Растительный покров района исследования и история его изучения

Растительному покрову междуречья посвящен ряд работ. Лесная растительность была описана на основе доминантного подхода (Морозов 1906-Агафонов, 1908; Сукачев, 1908; Коновалов, 1936; Кожевников, 1939; Гроз-дов, 1945, 1950, 1951, 1961; Соловьева, Хомутова, 1967; Булохов, 1973 1977" Тихонов, 1971, 1976, 1989, 2001). В последние десятилетия появились работы, посвященные эколого-флористической классификации лесов этого региона (Булохов, 1991, 1992; Булохов, Соломещ, 2003; Харин, 2006; Булохов, Харин, 2008; Зелёная книга..2012; Шапурко, 2012).

Информация о редких и охраняемых видах растений междуречья имеется в работах А.Д. Бупохова (1974), П.З. Босека (1975), Б.С. Харитонова (1978, 1981,1986, 1990), В.Н. Тихомирова, Б.С. Харитонцева (1984), А.Д. Булохова Э.М. Величкина (1998), H.H. Панасенко (2002, 2003, 2009), Красных книгах Брянской (2004) и Калужской (2006) областей, Калужской флоре... (2010) и др. Сведения о разнообразии мохообразных представлены в работах JI Н Анищенко (2007), В.В. Телегановой (20 i 0).

Отсутствие специальных работ по инвентаризации лесной растительности на эколого-флористической основе дробного геоботанического районирования доказывает необходимость более глубокого изучения растительного покрова междуречья.

Глава 3. Материалы и методы

Изучение растительности Ветьминско-Болвинского междуречья проведено детально-маршрутным методом. В течение полевых сезонов 2009-2013 гг выполнено 500 полных геоботанических описаний, которые послужили основой для установления синтаксонов лесной растительности в соответствии с принципами эколого-флористической классификации (Biaun-Blanquet 1964 Александрова 1969; Westhoff, Maarel, 1978; Миркин и др., 1989; Миркин,'

Наумова, 1998; Миркин и др., 2000,2002).

Описания растительных сообществ в. большинстве случаев выполнено на квадратных площадях в 400 м*. Если сообщество занимало меньшую площадь^ тр описание проводилось в пределах естественных границ.

При описании выявлялся полный флористический состав. Обилие видов дано по комбинированной шкале обилия-покрытия Браун-Бланке (Biaiui-ülanquet, 1964). Помимо собственных геоботанических описаний в работе использованы описания из фитоценария кафедры ботаники БГУ, выполненные А.Д. Булоховым в период 1970-2000 гг.

Выделенные синтаксоны сравнивались с установленными ранее для Центральной и Восточной Европы, а также для Южного.Нечерноземья России Новые синтаксоны детально охарактеризованы. Их названия даны в соответствии с Международным кодексом фитосоциологической номенклатуры (Ве-бери др., 2005). . ^

Синэкологнческие оптимумы синтаксонов по влажности, кислотности и обеспеченности минеральным азотом почвы определены по экологическим

шкалам Г. Элленберга (Ellenberg et al., 1992).

Анализ ценофлоры установленных синтаксонов проведен современными методами флористики.

Статистический анализ данных, преобразование геоботанических таблиц и построение диаграмм произведены средствами MS Excel, а также с использованием пакета JUICE 7.45 (Tichy, 1999), программы Indicator для MS Excel (Булохов, Семенищенков, 2006). DCA-ординация выполнена с использованием пакета R 2.13.02, интегрированного с JUICE.

При геоботаническом районировании междуречья в качестве основной единицы принят геоботанический район. При проведении геоботанического районирования были использованы: разработанная нами эколого-флористическая классификация лесной растительности; лесоустроительные планы М 1:25 ООО и карты лесхозов М 1:100 000, среднемасштабные (М 1:300 000) ландшафтные и почвенные карты Брянской и Калужской областей (Пастернак,1967; Любушкина, 1967; Воробьев, 1993); рукопись геоботанической карты Ветьминско-Болвинского междуречья М 1:300 000 (Булохов, 1974), картографические материалы по геоботаническому районированию Калужской области (Хомугова, 1967) и ботанико-географическому районированию Брянской области (Булохов, Семенищенков, 2012). Геоботаническое районирование произведено на основе восстановленного растительного покрова.

Синтаксоны эколого-флористической классификации трансформированы в типы леса, принятые в лесной типологии. К одному типу леса были отнесены сообщества с одинаковым числом ярусов при общности доминантов в соответствующих ярусах. Типы лесорастительных условий (ТЛУ) даны по Д.В.Воробьеву (1953, 1967).

Названия сосудистых растений даны по С.К. Черепанову (1995); мохообразных - по М.С. Игнатову и др. (Ignatov et al., 2006); лишайников - по определителю лишайников России (1996, 1998).

Глава 4. Синтаксономия лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья 4.1. Продромус

КЛАСС Q UER С О-FA GE TEA BR.-BL. ET VL. IN VL. 1937 Порядок Fagetalia sylvaticae Paw}., Sokol. et Wall. 1928

Союз Querco roboris-Tilion cordatae Solomeshch et Laivins 1993 ex Bulokhov et Sol-omeshch 2003

Acc. Mercurialoperennis-Quercetum roboris Bulokhov et Solomeshch 2003 Субасс. M. p.-Q. r. piceetosum abietis subass. nov. hoc loco Варианты: Anemonoides nemorosa, Carexpilosa, Fraxinus excelsior, Hepatica nobilis, typica

Субварианты: Carex pilosa, typica Фации: Betulapendula, Populus trémula Субасс. M. p.-Q. r. typicum

Варианты: Betulapubescens, Hepatica nobilis, Primula vulgaris Субварианты: Carex pilosa, typica

Фации: Betulapendula, Popiilus trémula Acc. Rhodobryo rosei-Piceetum abietis Korotkov 1986 Субасс. Rh. r.—P. a. caricetosum pilosae Zaugolnova et Morozova 2004 Варианты: Anemonoides nemorosa, Carexpilosa, Hepático nobilis, Oxalis acetosella, Pinus sylvestris, typica Фация: Betula pendula

Acc. Ulnto laevis-Fraxinetum excelsioris Semenishchenkov 2005 Союз Alnion incanae Pawl., SokoL et Wal. 1928

Acc. Urtico dioicae-Alnetum glutinosae Bulokhov et Solomeshch 2003 Варианты: Betulapubescens, Impatiens noli-tangere, Lunaria rediviva, Matteuccia struthiopteris, typica

Acc. Filipendulo ulntariae—Quercetum roboris Polozov et Solomeshch 1999 Варианты: Agrostis tennis, Equisetum hyemale, typica Порядок Quercetalia pubescenti-petraeae Klika 1933

Союз Quercion petraeae Zolyomi et Jakucs et Jakucs 1960 (syn. Potentillo albae-Qitercion petraeae (Knapp 1948) J. Michalko 1986)

Acc. Lathyro nigri-Quercetum roboris Bulokhov et Solomeshch 2003 Сообщество Carex pilosa-Populus trémula [Querco-Fagetea] КЛАСС VACCINIO-PICEETEA BR.-BL. IN BR.-BL., S1SS. ET VL. 1939 Порядок Piceetalia excelsae Pawl., Sokol. et Wall. 1928 Союз Piceion excelsae Pawl., Sokol. et Wall. 1928 em. K.-Lund 1981 Подсоюз Melico-Piceenion K.-Lund 1981

Acc. Mélico nutantis-Piceetum abietis K.-Lund 1981 Варианты: Pleurozium schreberi, Tilia cordata, typica Фация: Pinus sylvestris Подсоюз Eu-Piceenion K.-Lund 1981

Acc. Linnaeo borealis-Piceetum abietis (Cajand. 1921) K.-Lund 1962 Фации: Betula pendula, Populus trémula

Acc. Lysimacho vulgaris-Betidetum pubescentis Bulokhov et Solomeshch 2003 Подсоюз Sphagno-Piceenion excelsae K.-Lund 1981

Acc. Sphagno girgensohnii-Piceetum abietis B. Pol. 1962 Варианты: Betula pubescens, Sphagnum angustifolium, typica Порядок Pinetalia sylvestris Oberd. 1957 Союз Dicratto-Pinion sylvestris (Libb. 1933) Mat. 1962

Acc. Dicrano-Pinetum sylvestris Preising et Knapp ex Oberd. 1957 Субасс. D.-P. typicum

Варианты: Amelanchier spicata, Berberís vulgaris, Neottianthe cuculí ata, typica Субасс. D.-P. piceetosum abietis Bulokhov et Solomeshch 2003 Варианты: Linnaea borealis, typica

Acc. Platanthero bifoliae-Pinetum sylvestris Bulokhov et Solomeshch 2003

Acc. Oxalido-Pinetiun sylvestris Bulokhov et Shapurko 2009

Acc. Polygono odorati-Pinetum sylvestris Bulokhov et Shapurko 2009

Acc. Molinio caeruleae-Pinetum sylvestris (E. Schmid 1936) em. Mat. (1973) 1981

Варианты: Sphagnum girgensohnii, typica

Acc. Peucedano-Pinetum sylvestris W. Mat. (1962) 1973

Варианты: Origanum vulgare, Píeridiiim aquiliiiuin, typica Сообщество Deschampsia cespitosa—Populus trémula [Querco-Fagetea + Alnetea glutinosae]

Варианты: Sphagnum squarrosum, typica

КЛАСС VACCJNIETEA ULIGINOSI TX. 1955 Порядок Vaccinietalia uliginosi Tx. 1955 Союз Ledo palustris—Pinion sylvestris Tx. 1955

Acc. Vaccinio uliginosi—Pinetum sylvestris Kleist 1929 era. Mat. 1962 Субасс. V. и.-P. s. sphagnelosum fallacis Bulokhov et Solomeshch 2003 Вариант Ledum palustre, typica Субасс. V. u.-P. s. typicum Союз Betulion pubescentis Lohm. et Tx. in Tx. 1955

Acc. Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis Libb. 1933 Варианты: Sphagnum girgensohnii, inops КЛАСС ALNETEA GLUTINOSAE BR.-BL. ETTX. EX WEST. ЕГ AL. 1943 Порядок Alnetalia glutinosae Tx. 1937 Союз Alnion glutinosae Malcuit 1929

Acc. Carici elongatae—Alnetum glutinosae Kocli 1926 ex Tx. 1931 Варианты: Scirpus sylvaticum, Thelypterispalustris, typica

Глав» 5. Анализ ценофлоры синтаксонов лесной растительности В етьм ин ско-Б ол в п не ко го м еждур еч ья

В главе приведены данные таксономического, ботанико-географического, эколого-биологического, фитосоциологического анализа и экологической ординации ценофлор синтаксонов лесной растительности.

5.1. Таксономическая структура

В денофлоре лесной растительности выявлено 430 видов растений. Из них 393 вида составляют сосудистые растения из 245 родов и 77 семейств. Выявленные мохообразные представлены — 37 видами.

Лидирующими в составе ценофлоры лесной растительности являются Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Cyperaceae — типичные для Голарктического флористического царства (Малышев, 1972; Толмачев, 1974; Хохряков, 2000). В составе перечисленных семейств сосредоточено 226 видов (57,5 %).

5.2. Боганико-географическнй анализ

Ботанико-географический анализ лесной растительности проведен на уровне союзов с использованием понятий «геоэлемент» (Walter, Straka, 1970; Walter, 1977; Клеопов, 1990), «полизональный флористический комплекс» (Булохов, 2000) й «тип ареала» (Meusel et. al., 1965). Названия геоэлементов даны по Г. Вальтеру (1982), полизональных групп — no¡ А.Д. Булохову (2000).

В спектре союза Querco rpboris—Tilion cordatae наиболее широко представлены неморальные виды (31,9 %) (рис. 1). Это подчеркивает зональный характер таких сообществ. Значительное участие неморальных видов и в составе ценофлоры союза Alnion incanae (27,3 %), указывает на связь приручь-евых черноольшаников с широколиственными лесами и возможность отнесе-

ния их к классу Querco-Fagetea. Помимо видов широкотравья в ценофлорах двух указанных союзов показательна доля участия су б бореал ьных (12 7-15 7 /о) с небольшим участием бореальных (4,4-7,6 %) видов. Высокие позиции зонального неморального геоэлемента (22,1-26,4 %) сохраняются и в сообществах союзов Quercion petraeae, Piceion excelsae, Dicano-Pinion sylvestris и Almon glutinosae. Такое сочетание неморальных, суббореальных и бореальных видов подчеркивает ботанико-географическое расположение сообществ у подзон широколиственно-еловых и широколиственных лесов

Важной чертой сообществ союза Alnion incanae является высокая доля участия полизональных средиземноморско-бореальных (22,9 %) видов являющихся преимущественно гигро- и гелофитами.

Рис.1 Спектры геоэлементов (Гэ) и полизональных групп (Пг) союзов лесно» растительности

понГеГГс/ ге::ГМ,Т0В: Б ~ „ьш, Н - «аморальный, Юс - южно™«""-

понтаческии, Сб - суббореальныи, Сп - субпонтический. Обозначения полнзональных rovnn-Псасубсредиземноморско-арктическая, Псб - субсредиземноморско-борёальнпяПс"' субС ZSSSTST Ша "" сР^зем„оморско-аркт„чес"ая.. Пзб- средиземноморГ ГГ " сРеднз"°Рск°-™™РМная, Тб - темпера-гао-бореальная, П - плюриреги-

Обозначения союзов . I - Querco roboris-TUion cordatae, 2 - Almo,, inca,,„е. 3 - Onertíon vetrne-

liLSolT ' Ь-Ш^Шп,

Важной зональной особенностью еловых, широколиственно-еловых, сосновых и елово-сошовых лесов класса Vaccinio-Piceetea (союзы 4, 5) является таюке преобладайте положение ввдов неморального геоэлемента (21,8-26,4 %) в сочетании с бореальными (9,5-11,5 %) и суббореальными (10,3-13,0%) видами, что подтверждает положения наших сообществ у северной полосы Подтаёжной подзон!,

территории исследования эта леса являются экстразонапьными.

Для союза Quercion petraeae характерно усиление роли тепло- и светолюбивых субпонтических видов (10,3 %), а также светолюбивых опушечных видов южносибирского геоэлемента (8,3 %). Весьма обильны в ценофлоре таких лесов и полизональные средиземноморско-бореальные (21 8 %) а также средиземноморско-температные (9,0 %)виды.

Присутствие полизональных видов в этих лесах отражает тенденцию «олуговения» разреженных светлых лесов, связанную с насыщением луго-

10

выми и опушечными видами.

Участие видов средиземноморско-темиератной (9,1 %) и средиземноморской бореальной (18,5 %) групп в ценофлоре союза Dicrano-Pinion sylvestris, также указывает на азонально-зональный характер сосняков данного союза.

Бореальные виды проявляют себя в наибольшей степени в ценофлорах союзов Ledo-Pinion (34,8 %) и Betulion pubescentis{25,0%) на фоне низкого видового богатства ценофлоры. При этом для заболоченных сосняков характерны полизональные средиземноморско-арктические (8,7 %), субсредизем-номорско-бореальные (8,7 %) и температно-бореальные (8,7 %) виды. Доля участия видов суббореального геоэлемента (19,4 %) в сочетании со среди-земноморско-бореальной (13,9 %) и плюрирегиональной (8,3 %) группами возрастает в ценофлоре союза Betulion pubescentis. Такое изменение состава спектра можно объяснить большим разнообразием здесь гигрофитных и ге-лофитных полизональных видов.

Виды зональных геоэлементов широко представлены и в сообществах союза Alnion glutinosae: неморальный (22,1 %), суббореальный (17,9 %), бо-реальный (10,5 %) в сочетании с плюрирегиональными (9,5 %) и средизем-номорско-температными (8,4 %) видами.

Ранее спектры геоэлементов и полизональных групп были составлены для расположенных радом с районом исследования и близких по площади территорий - Судослъ-Деснянского междуречья (Семенищенков, 2009) и Клетнянского полесья (Клюев, 2011). Сравнительный анализ спектров демонстрирует примерно такое же сочетание геоэлементов сравниваемых территорий.

Ареалогический анализ Вегьминско-Болвинского междуречья демонстрирует сложную географическую структуру ценофлор союзов (рис. 2). В ценофлоре союзов региона исследования представительны виды с циркумбо-реальным (12,0-39,1 %), европейским (11,1-22,6 %), евроазиатским (18,7-26,1 %) и евро-западноазиатским (12,5-24,0%) типами ареала, что подчеркивает зональное положение наших сообществ.

12 3 4 5 6 7 8

СЭЦц> НЕ НЕа ВЕчя ВЕзс И Ее ЯАм

Рис. 2. Спектры типов ареалов союзов лесной растительности. Обозначения типов ареалов: Цир — циркумбореальный, Е - европейский, Ва - евроазиатский, Ев - восточноевропейский, Еза — евро-западноазиатскнй, Езс - евро-западносибнрский, Ее - евросибирский, Ам — американский.

Обозначения союзов — те же, что и для рис. 1.

Сходство дифференцирующих типов ареалов Ветьминско-Болвинского, Су-досгь-Деснянского междуречий и Клетнянского полесья также подтверждает бо-танико-географическое положение анализируемых сообществ. Виды с евросибир-ским типом ареала в нащих сообществах в набольшей степени проявляют себя в составе союза АШоп glutinosae. В наименьшем количестве на изучаемой территории встречаются заносные виды с американским типом ареала.

5.3. Эколого-биологический анализ

Анализ произведен на уровне союзов с применением понятий «жизненных форм» К. Раункиера (ЛаипЫег, 1934), И.Г. Серебрякова (Серебряков, 1964) иэкобиоморф (Лавренко, Свешникова, 1965).

В составе спектров жизненных форм по К. Раункиеру на территории региона исследования отмечено 8 типов (рис. 3).

100% 30 60 40 20 о

1-2 } 4 5 6 7 S ИГд ИГм НФ ЙП Г!Xu ЁЗХ ВТ

Рис. 3. Спектры жизненных форм союзов лесной растительности по К. Раункнеру.

Обозначения жизненных форм: Гд - гидрофит, Гм - гемикриптофцт, Г - геофит, Ф - фа-нерофит, П - паразит, Хд - хамефит одревесневший, X - хамефит, Т - терофит.

Обозначения союзов - те же, что и для рис. 1.

Лидирующее положение в составе ценофлор союзов занимают гемикрип-тофиты; константны, а иногда и высоко обильны геофиты, в отдельных случаях усиливается позиция фанерофитов, Одревесневающих хамефитов, хаме-фитов и терофитов. Сочетание указанных жизненных форм, соответствует общеклиматическим условиям умеренной зоны (Булохов, 2004).

В спектре жизненных форм по И.Г. Серебрякову отмечено 20 типов (рис. 4). В ценофлорах всех союзов преобладают длиннокорневишные поликарпические травы (19,7-28,4 %). Высококонстантны также и короткокорневищные травы (19,223,9 %), роль которых ослабевает в ценофлорах союзов заболоченных лесов (6-8). Это может быть связано со слабой способностью короткокорневшцных видов размножаться вегетативным путем на топких грунтах. В целом сочетание длиннокор-невищных и корогкокорневищных травянистых форм для союзов 1-5 типично для лесных фитоценозов и свидетельствует о достаточно хорошей аэрации верхних почвенных горизонтов (Булохов, 2004).

В светлых (разреженных) лесах союза Quercion petraeae и Dicrano-Pinion sylvestris достаточно показательно увеличение количества стержне-

корневых видов, например: Artemisia camprestris, A. absinthium, Angelica sylvestris, Cichorium intybus, Centaurea scabiosa, Cervaria rivinii, Knautia arvensis, Lathyrus niger, Laserpitium latifolium, Peucedanum oreoselinum, Pimpinella saxífraga, Taraxacum officinale и др. Это свидетельствует о достаточно хорошо прогреваемых, нередко уплотненных и суховатых почвах (Булохов, 2004; Долганова, Семенищенков, 2006). В сообществах других широколиственных лесов (союзы 1 -2) эти виды присутствуют в незначительном количестве.

12345678

□ С ВКс В Ос ИЛ Н Ско В Ли ид ВДв ЕЗДк гамо як SHn ШКк ■ п ШКу ЙПк вкр ВПд Ш Кл ®Рд

Рис. 4. Спектры жизненных форм союзов лесной растительности по И.Г. Серебрякову.

Обозначения жизненных форм: С — листовые суккуленты, Ск - стержнекорневые, Ско -стержнекорневые корнеотлрысковые, Д - деревья, Дк - длиннокорневищные, К — кустарники, Кк - короткокорневшцные, Ку - кустарнички, Кр - корнелуковичные, Кл - клубнелуковичные, Кс -кистекорневые, Л — луковичные, Ли — травянистые лианы, Дв — монокарпические двулетники, Мо - монокарпические однолетники, Нп — наземно-ползучие, П - паразиты, Пк - полукустарнички, ГТд — плотнодерновинные, Рд - рыхлодерновинные.

Обозначения союзов - те же, что и для рис. 1.

Следует отметить повышение роли полукустарничков в составе союза Dicrano-Pinion sylvestris (3,4 %) и Betulion pubescentis (5,6 %). Кустарничко-вь|е (13,9-19,0 %)'и плотнодерновинные (8,3-19,0 %)жизненные формы хорошо представлены в сообществах заболоченных сосновых и пушистоберёзовых лесов союза Ledo-Pinion и Betulion pubescentis. Достаточно развитый моховой покров, а также специфичность условий местообитаний таких сообществ снижает разнообразие жизненных форм в составе ценофлор этих союзов. Общее их разнообразие снижается до 8 типов жизненных форм.

Постоянны в ценофлорах исследуемых сообществах рыхлодерновинные (5,3-9,6 %), наземно-ползучие (3,8-7,5 %), кистекорневые (2,0-5,3 %) травы, монокарпические однолетники (3,2-3,9 %) и двулетники (1Д-3,8 %). Присутствие других жизненных форм в составе фитоценозов междуречья мало.

Дополняет экологическую информацию о местообитаниях сообществ союзов спектр экобиоморф, в котором представлены 12 типов (рис. 5).

В ценофлорах преобладает мезоморфная экобиоморфа (22,7-63,5 %). Однако в местообитаниях с обильным увлажнением её позиции снижаются. В частности, в сообществах заболоченных сосновых и пушистоберёзовых лесов мезоморфные виды уступают место геломорфным (18,2-22,2 %), ксеро-

геломорфным (22,7-11,1 %), мезо-геломорфным (9,1-11,1 %) и гидроморф-ным (4,6-5,6 %) экобиоморфам.

Сообщества союза Quercion petraeae отличает увеличение количества ксеро-мезоморфных видов (15,4 %), соответствующее нарастанию сухости и прогреваемости почв. Такая же тенденция характерна и для союзов Piceion excelsae и Dicrano-Pinion sylvestris, в которых, по сравнению с широколиственными лесами, роль ксеромезоморной экобиоморфы возрастает, а количество мезогеяоморфных видов сокращается.

1 2 3 4 ? 6 7 s

ш д И Г/м □ М В К/м И М/ге ШК/ге НГг

H Ге/м H М/к ЕЭК И Су

Рис. 5. Спектры экобиоморф союзов лесной растительности.

Обозначения экобиоморф: Гд - гидроморфная, Ге - геломорфная, Г/м - гидромезоморфная, M - мезоморфная," К/м - ксеро-мезоморфная, М/ге - мезо-геломорфная, К/ге -ксеро-геломорфная, Гг - гигроморфная, Ге/м - гело-мезоморфная, М/к - мезо-ксероморфная, К -ксероморфная, Су - суккулентная.

Обозначения союзов - те же, что и для рис. 1.

В черноольховых лесах союзов Alnion incarne и Alnion glutinosae наблюдается смещение спектра экобиоморф от преобладания мезоморфной к геломорфной и мезо-геломорфной экобиоморфам, что свидетельствует о нарастании застойности увлажнения в местообитаниях сообществ союза Alnion glutinosae.

Спектры жизненных форм и экобиоморф лесной растительности междуречья хорошо дифференцируют местообитания в синтаксономическом пространстве на уровне союза и могут быть использованы в целях фитоиндика-ции условий местообитаний.

5.4. Фитосоциологический анализ

Анализ проведен на уровне союзов на основе спектра входящих в него характерных видов синтаксонов ранга класса. В состав классов включены и характерные виды синтаксонов более низких рангов. Для установления аффинности видов класса растительности использован ряд литературных источников (Matuszkiewicz, 1981; Moravec et. al., 1995; Korotlcov, Morozova et. al., 1991; Oberdörfer, 1992; Mucina, 1997; Миркин, Наумова, 1998; Chytry, Tichy, 2003; Atlas roslin..., 2006), a также обзорные работы по растительности ЮНР (Булохов, 2001; Булохов, Соломещ, 2003; Семенищенков, 2009). В случае аффинности видов нескольким классам предпочтение отдавалось классу,

более близкому к анализируемому союзу в синтаксономической иерархии.

Ценофлору лесной растительности формируют виды 14 классов (рис. б). Для ценофлор всех союзов характерно присутствие зональных видов классов Qllerco-Fagetea (8,7-38,3 %), УассМо-ПсееШ (8,0-18,9 %),. В целом такое сочетание аффинных видов класса Циегсо-1^<Иеа и Уассйио-Псее/еа отражает положение сообществ междуречья у границы подзон широколиственно-еловых и широколиственных лесов.

1 2 3 4 5 6 7 8

QQ-F ВО Аг HV-P ® М-А Ш T-G И К-С 0P-M @Sp BO-S S1F-B @Av BE OBt Ш.Sin Н?

Pud. 6. Фитосоциологическне спектры ценофлор союзов.

Обозначения классов: Q-F - Querco-Fagetea. Ag - Alucien glutinosas, V-P - Vnccinio-Ptceetea, M-A - Molinio-Ariheiiatherelea, T-G - Trífolio-Gemnietea, K-C - Koelerio-Coiyuephavelea, P-M - Phagmito-Magnocaricetea, Sp - Snlicelea ршршеас, O-S - Oxycocco-Sphagnetea, F-B - Fesluco-Brometea, Av - Artemisetea vulgaris, E - Epilobietea angustifoliae, Bt -Bidentea tripmiitae, Stil - Slellaiielea mediae, ? - аффинность не установлена.

Обозначения союзов - те же, что и для рнс. ].

Доля участия суббореальных и бореальных видов класса Vaccinio— Piceefea сокращается в ценофлорах союзов Alnion incanae (5,4 %), Alnion glutinosae (6,9 %) и Quercion peíraeae (8,0 %). В первых двух случаях это связано с мало благоприятной для указанных видов нарастающей влажностью и богатством почв минеральным азотом; во втором - с возрастанием сухости и карбонатности почв. При этом в ценофлорах союзов Alnion incanae и Quercion peíraeae широко представлены луговые виды класса Mol-inio-Arrhenaíhereíea, причем в черноольшаниках союза Alnion incanae в основном это сыролуговые виды (22,9 %), а в лесах союза Quercion peíraeae (26,4 %) - преимущественно ксерофильные и ксеромезофильные. «Олугове-ние» лесов на территории междуречья происходит и в результате антропогенного воздействия на леса: осветляющих рубок, выпаса или рекреаций.

Кроме того союз Quem'on peíraeae дифференцируется и группой опушечных тепло- и светолюбивых видов класса Tiifolio-Geranieíea (14,4 %). Это можно считать характерной чертой ценофлоры термофильных дубовых и сосново-дубовых лесов. Весьма широкое присутствие ощшиечных видов наблюдается также и светлых сосняках союза Dicrano-Pinion sylvesíris (9,1 %).

В сообществах олиготрофных лесных болот союза Ledo-Pinion ослабевают позиции неморальных видов (8,7 %), которые уступают'место лесобо-

лотным видам класса Alnetea gluíinosae (30,4 %), суббореальным и бореаль-ным видам класса Vaccinio-Piceeíea (17,4 %) и характерным болотным видам класса Oxycocco-Sphagnetea (13,0 %). Для союза Betulion pubescentis характерно увеличение доли гигрофильных видов класса Phagmilo-Magnocariceíea (10,8 %), а также уменьшение доли участия видов класса Oxycocco-Sphagnetea (5,4 %), что объясняется большей проточностью местообитаний союза по сравнению с заболоченными сосняками и с наличием выраженных открытых обводненных участков.

В ценофлоре черноольховых лесов союза Alnion gluíinosae возрастает доля видов класса Salicetea purpureae (4,0 %), гигрофильных видов класса Phagmito-Magnocaricetea (10,0 %) и видов класса Alnetea gluíinosae (24,8 %).

Представительны в составе сообществ междуречья виды, аффинность которых не установлена (адвентивные виды, виды с широким диапазоном условий местообитаний).

Таким образом, фитосоциологический спектр демонстрирует существенную флористическую дифференциацию ценофлор союзов.

5.5. Экологическая ординация ценофлор синтаксонов

Флористическое своеобразие, эколого-флористическая специфичность установленных синтаксонов и роль экологических факторов в дифференциации их ценофлор продемонстрирована с использованием DCA-ординации (рис. 7). Анализ проведен на уровне ассоциации. При этом ценофлора ассоциации рассматривается как совокупность видов всех вхрдящих в ассоциацию синтаксонов (субассоциаций, вариантов, фаций). Диаграмма ординации демонстр!фует дифференциацию установленных синтаксонов и подтверждает правильность вынесенных синтаксономических решений.

Экологические пространства ряда синтаксонов перекрываются, что связано с их распространением в сходных по экологическим режимам местообитаниях и обусловленной этим общностью ценофлор.

В частности, неморальнотравные елово-широколиственные и широколиственно-еловые (1), а также мезофитные широколиственные и елово-широколиственные (2) леса достаточно хорошо дифференцируются друг от друга. Однако экологические пространства этих синтаксонов частично перекрываются. Условия местообитания таких лесов, как правило, сходны, но сообщества последних (2) предпочитают более влажные и богатые минеральным азотом почвы.

Экологическое пространство мезофитных ясеневых лесов (3) сйещено в сторону возрастания почвенного богатства, что отличает сообщества асс. VI-rno laevis-Fraxinetum excelsioris от других синтаксонов союза Querco roboris-Tilion cordatae.

LIGHT

CONT

MOIST

DCA1

Рис. 7. Диаграмма DCA-ординации сингаксонов лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья.

Обозначение векторов экологических факторов: CONT - континентальность, LIGT - освещенность, MOIST - влажность. NUTR - богатство минеральным азотом. REACT - кислотность почвы. TEMP теплолюбивость (определены по шкалам Н. Ellenberg et. al., 1992). Точками обозначены сообщества сингаксонов. Экологические пространства сингаксонов обозначены разными цветами.

Обозначения сингаксонов: 1 - асе. Rhodobryo rosei-Picectum ahietis, 2 - асе. Mercurialo perennis-Quercetum roboris. 3 - acc. Ulm o laevis-Fraxinetuni excelsiorís, 4 acc. Urtica dioicae-Alnetum glutinosae, 5 - FiUpendulo iilmariae-Quercetum roboris, 6 - acc. Lathyro nigri-Quercetum roboris, 7 - acc. Mélico nutantis-Piceetum tibies, 8 - acc. Linnaeo borealis-Piceetum tibiáis. 9 acc. Lysimachio vulgarís-Betuletum pubescentis. 10- acc. Sphagno girgensohnii-Piceetum ahietis, I 1 -acc. Dicrano-Pinetum sylvestris. 12 - acc. Platantbero bifoliae-Pinetum sylvestris, 13 - acc. Oxalido-Pinetum sylvestris. 14 - acc. Polygonum odorati-Pinetum sylvestris. 15 - acc. Molinio cu er и le a e-Pin et um sylvestris. 16 - acc. Peucedano-Pinetum sylvestris, 17 - acc. Vaccinio uliginosi-Pinetum sylvestris, 18 - acc. Vaccinio uliginosi-Betuletum pubescentis. 19 acc. Carici elongatae-Alnetum glutinosae

Хорошо дифференцируются ценофлоры пойменных и приручьевых чер-ноольховых лесов acc. Urtico dioicae-Alnetum glutinosae (4) и мезо-гигрофитных дубовых лесов acc. FiUpendulo ulmariae-Quercetum roboris (5) (союз Alnion incanae); при этом местообитания первых отличаются более богатыми почвами. Достаточно показательно различие ценофлор крапивных черноольшаников данного союза и заболоченных черноольховых лесов асс. Carici elongatae-Alnetum glutinosae (19), фактором дифференциации которых является нарастающее увлажнение. Высокая общность ценофлор черноольшаников объясняется присутствием единого комплекса гигро-, геломорфных и мезо-геломорфных видов.

Достаточным своеобразием от других широколиственных лесов класса Querco-Fagetea отличаются дубовые и сосново-дубовые леса союза Quercion pet-

raeae (6), дифференцированные как наиболее светлые (разреженные) сообщества.

Ординация еловых лесов класса Vaccinio-Piceetea демонстрирует распределение синтаксонов на градиентах континентальное™, влажности и освещенности. При этом экологические пространства асс. М. п.-Р. а. (7) и L. Ъ.-Р. а. (8) в значительной мере перекрываются. Положение фитоценозов на диаграмме демонстрирует участие в составе их ценофлор общего блока видов неморального, суббореального и бореального геоэлементов. Весьма любопытно крайнее положение на градиенте нарастания континентальное™ заболоченных ельников асс. Spit. g.-P. а. (10). Это связано в целом с бедностью ценофлоры этих лесов и присутствием в них ряда континентальных видов Trientalis europaea, Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea, Lycopodium annotinum, Linnaea borealis и др., повышающих общую континентальность ценофлоры.

Сосновые леса междуречья (11-16) характеризуются как наиболее светлые сообщества, это связано с особенностью их пространственной структуры, характерной разреженностью. В целом ценофлоры сосновых лесов в значительной мере похожи.

Заболоченные сфагновые сосновые (17) и олиготрофные заболоченные березовые (18) леса представляют собой типичную азонально-зональную растительность региона.

В целом ось DCA-1 можно условно интерпретировать как градиент континентальное™, DCA-2 - влажности, DCA-3 - как комплексный градиент температуры, кислотности субстрата и освещенности.

Глава б. Геоботаническое районирование Ветьминско-Болвинского междуречья

В соответствии с положениями, сформулированным В.Б. Сочавой (1966), районирование территории производилось по признакам растительного покрова. Основным методом выделения геоботанических районов был анализ геоботанической карты. При установлении границ между геоботаническими районами учитывали: 1) господствующие в данных геолого-геоморфологических эдафических условиях сочетания (мезокомбинации по А.Г. Исаченко (1966)) синтаксонов в ранге ассоциаций, субассоциаций, вариантов и фаций; 2) флористическое своеобразие и роль различных флористических геоэлементов.

Районирование произведено на основе «восстановленного» растительного покрова. Большая пестрота лесной растительности, вызванная как геолого-геоморфологической неоднородностью территории, так и антропогенными сменами не дает возможности выделить однородные в геоботаническом отношении фитохорионы. Следуя A.A. Ниценко (1967), мы руководствовались «не единством типа однородности, а единством типа пестроты». В пределах междуречья установлено 4 геоботанических района (рис. 8). Для каждого района указываются фоновые, эталонные и редкие синтаксоны, редкие и охраняемые виды и их фитоценотическая приуроченность к единицам эколо-го-флористической классификации. В диссертации дается подробная характеристика выделенных геоботанических районов.

СИАС-ДиМЁНСК о

Рис. 8. Геоботанические районы Ветьмннысо-Болвинскогомеждуречья.

Обозначения рвйонов: I, — Жуковско-Сельцовский зонально-азональных елово-сосновых ку-старничко-зеленомошных лесов. 2 — Кировско-Дятьковский шпроколиственно-елово-сосновых лесов о лесостепными элементами. 3 — Ивотско-Бытошскин сосново-шнроколиственно-еловых лесов. 4 - Бетлицкни елово-шнроколиственных лесов.

_ Таблица 1

Сочетания сшггаксомив и редких видов в геобатоническлх районах (фрагмент)

Геоботаннческие районы Сшггаксоны Редкие и охраняемые виды

фоновые редкие

Жуковско- Сельцовский зонально- азональных елово- сосновых кустарничково- зеленомошных лесов Dicratw-Pinetum typicum; Dicrano-Pinetum piceetosum abietis; Plathanthero bifoIiae-Pittetiim sylvestris typica var. Производные от них - березовые леса, сформ иро ванные Betula pendula Peucedano-Pinetum; Platantliero bifoliae-Pinetum sylvestris Trifolium medium var.; Dicrano-Pinetum sylvestris piceetosum abietis Linnaea borealis var., Neottianthe cucullata var.; Rhodobryo rosei-Piceetum abies; Urtico dioicae-A Inetum glutitiosae Allium ursinum, Berberís vulgaris, Botrychium multifidum, Cephalanlhera rubra, Campanula persicifolia, Carex montana, Daphne mezereum, Dianlhus superbus, Digitalis grandiflora, Diphasiastrum complanalum, Festuca altissima, Goodyera repens, Helianthemum nummularium, Listera cordata, IJlium martagón, Linnaea borealis, Moneses uniflora, Neollianthe cucullata, Neottia nidus-avis, Orchis coriophora, Platanthera bifolia, Pulsatilla patens, Vicia cassubica

Глава 7. Редкие н нуждающиеся в охране виды растений, грибов и растительные сообщества Ветьминско-Болвинского междуречья

7.1. Редкие и нуждающиеся в охране виды растений и грибов

В ценофлоре лесной растительности междуречья выявлено 39 редких и охраняемых видов растений. Указан их природоохранный статус и фитоце-нотическая приуроченность к синтаксонам на уровне ассоциаций, субассоциаций и вариантов. Для 40 редких видов указаны новые местонахождения.

Среди отмеченных 3 вида занесены в Красную книгу России (2008): Cephalanthera longifolia, Cephalanthera rubra, Neottianthe cucullata. Обнаружен новый для Брянской области вид Primula vulgaris, рекомендованный к занесению в Красную книгу Брянской области (Шапурко, 2012).

В междуречье отмечено 4 редких вида грибов: Cortinarius violaseus, Gy-roporus cyanescens, Gyroponts castaneus и Hericium coralloides.

Гербарные сборы хранятся в Гербарии кафедры ботаники Брянского госуниверситета (BRSU).

7.2. Редкие и нуждающиеся в охране растительные сообщества

Для оценки природоохранного статуса растительных сообществ Ветьминско-Болвинского междуречья использована методика, принятая в Зеленой книге Брянской области (2012): редкость (R), специальные характеристики сообществ (G), значение сообществ в природе и хозяйственной деятельности человека (V) и обеспеченность территориальной охраной- (Р). Экспертные показатели оцениваются в баллах.

С использованием указанных критериев на территории Ветьминско-Болвинского выявлено 6 синтаксонов высшей категории охраны, 39 - высокой категории, 12 - средней категории. Из них 30 синтаксонов - редких, 34 -эталонных.

Глава 8. Соотношение синтаксонов эколого-флорнстической классификации и доминантных типов леса Ветьминско-Болвинского меяедуречья

• Синтаксоны эколого-флористической классификации лесной растительности междуречья были трансформированы в доминантные типы леса. При трансформации использовали материалы о сннэкологических параметрах синтаксона, полученных по экологическим шкалам Г. Элленберга и эдафиче-ской сетке П.С. [Тогребняка (1968) ТЛУ. Результаты представлены в табл. 2.

Наибольшее число типов устанавливается для мезотрофных эдафических условий. При резко выраженном градиенте факторов условий местообитаний, экологическая амплитуда синтаксона и типа леса - узкая. В таких условиях границы синтаксона, как правило, совпадают с границами типа леса.

Эти материалы могут быть использованы в практическом лесоводстве, в лесоведении при установлении типов леса.

Таблица 2

Соотношение синтаксонов эколого-флористической классификации и доминантных типов леса Ветьминско-Болвинского междуречья

Сиитаксон Единицы доминантной классификации Сииэкологиче- ХЛУ

Класс Querco—Fagetea

1. Асс. Rhodobryo-Piceetum Querceto-Piceetum oxalidoso-galiobdolosum, caricosum pilosae, aegopodioso-caricosum pilosae, aegopodiosum, corylo-aegopodiosum F = 5,2; R = 5,4; N = 4,7 C2C3, С2Д2, Д2-5

2. Асс. Mercurialo-Quercetum Betuleto-Populetum caricosum pilosae, aegopodioso-caricosum pilosaea, aegopodiosum, corylo-aegopodiosum, galeobdolosum, Tilio-Quercetum caricosum pilosae, aegopodioso-caricosum pilosae, aegopodiosum, Quercetum corylo-aegopodiosum, Tilio-Populetum caricosum pilosae, galeobdolosum, caricosum pilosae, Betuletum corvlosum F = 5,4; R = 5,9; N = 5,1 C2C3, Д2.3, С2Д2, Сздз

3. Асс. Ulmo lae\,is-Fraxinetum excel-sioris Acereto-Fraxinctum corylosum, aegopodiosum, cari-cetosum pilosae F = 5,5; R = 6,3; N = 5,5 Дз

4. Acc. Urtico dioi- cae—Atnetum glutinosae Unetum glutinosae urticosum, aegopodioso-urticosum, urtico-ßlicosum F = 6,6; R = 6,2; N = 5,9 Дз-4

5. Acc. Filipéndula ulmariae— Quercetum roboris Quercetum geosum, graminosum, bromopsiosum, lysimachiosum, deschampsiosum F = 5,8; R = 6,2; N = 5,2 ДЗД4, СзДз, С4Д4

6. Acc. Lathyro nigri-Quercetum roboris Quercetum convallariosum, herbosum, Querceto-Betuleto corylosum, convallariosum, aegopodiosum, herbosum F = 4,9; R = 6,4; N = 4,4 c2, С2Д2

Класс Vaccinio—Piceetea

1. Acc. Melico nu- tantis-Piceetum abietis Piceetum corylosa-oxalidosum, vaccinioso-myrtillosum, oxalidoso-myrtillosum, oxalidoso-!galeobdolosum, Querco-Piceetum oxalidosum F = 4,9; R = 4,8; N =4,1 C2-3, С2Д2

8. Acc. Linnaeo borealis-Piceetum abietis Querco-Piccetum vacciniosum, oxalidos-vacciniosum, Piceo-Betuletum pubescentis vacciniosum, Piceetum vaccinioso-myrtillosum, oxalidoso-myrtillosum, ox-ahdoso-galeobdolosum F = 5,3; R = 3,9; N = 3,8 B2, А,Вз

9. Acc. Lysimachio vulgaris— Betuletum pubes-centis Betuletum pubescentis herboso-oxalidosum, dryopter-iosum (ßlicosum) F = 6,3; R = 4,3; N = 4,1 В4

10. Acc. Spbagno girgettsohnii-Piceetum abietis Piceetum sphagnosutn, sphugneto-oxalidosum F = 6,2;R=3,5; N = 3,9 В5

11. Acc. Dicrano-Pinetum sylvestris Querco-Pinetum vacciniosum, Pinetum vacciniosum vitis-idaeae, Piceo-Pinetum vacciniosum F = 4,8; R = 4,6; N = 3,7 А2, В,. 2

12. Acc. Plutanthero bifoüae-Pinetum sylvestris Piceo-Pinetum vacciniso-myrtillosum F = 4,6; R = 4,3; N = 3,2 В,

13. Acc. Oxalida Pineium Piceo-Pinetum oxalidosum F = 4,9; R = 4,7; N = 3,9 С3

14. Acc. Polygono odorati—Pinetum sylvestris Piceo-Pinetum vacciniso-myrtillosum F = 4,8;R=4,9; N = 3,4 в2

15. Acc. Molinio Pinetum myrtillosum, molinietosum F = 6,3; R = 3,9; А4В4

№ I

п/п|

JVs п/л Синтаксон Единицы доминантной классификации Синэкологиче-ские оптимумы ТЛУ

caeruleae— Pinetum sylvestris N = 3,3

16. Acc. Peucedano-> Pinetum sylvestris Quercetum-Pinetum herbosum, convallariosum F = 4,6; R = 5,6; N = 3,7 c2

Класс Vaccinietea uliginosi

17. Acc. Vaccinio uliginosi-Pinetum sylvestris Pinetum ledo-sphagnosum, eriphoro-sphagnnosum, sphagnosum F = 7,8; R = 2,8; N = 2,5 A5

18. Acc. Vaccinio uliginosi— Betuletum pubes-centis Betuletum pubescentis eriphoro-sphagnnosum, Pinetum eriphoro-sphagnnosum F = 7,6; R = 3,9; N = 3,5 As

Класс Alnetea glutinosae

19. Acc. Carici elon- qatae-Alnetum glutinosae Carici-Alnetum, Phragmiti-Alnetum, Callo palustris-Alnetum, Thelipteridi-Alnetum F = 7,5; R = 5,6; N = 5,3 Cs, С5Д5

Выводы

1. Разработана полная эколого-флористическая классификация лесной растительности Вегьминско-Болвинского междуречья. В ее составе 4 класса, 6 порядков, 8 союзов и 3 подсоюза, 19 ассоциаций, 7 субассоциаций, 48 вариантов, 2 субварианта и 3 фации; 2 ассоциации и 30 вариантов являются новыми.

На территории региона коренные или условно коренные леса сохранились мелкими вкраплениями и представляют зональную и азонально-зональную растительность. Широко распространены и представленны фациями вторичные березовые и осиновые леса, находящиеся на различных стадиях демутационной смены.

2. Данные таксономического, ботанико-географического, эколого-биологического и фитосоциологического анализов демонстрируют сложную структуру ценофлор союзов, сообщества которые распространены на стыке подзон широколиственно-еловых и елово-широколиственных лесов.

3. Результаты ОСА-орд инации отражают флористические различия ценофлор синтаксонов и их положение на градиентах шести экологических факторов; континентальность, освещенность, влажность, богатство минеральным азотом, кислотность почвы, теплолюбивость.

4. В составе ценофлор лесной растительности выявлено 39 редких и охраняемых видов растений. Указана их фитоценотическая приуроченность к синтаксонам. Для 40 редких видов указаны новые местонахождения. 3 вида сосудистых растений занесены в Красную книгу России (2008). 1 вид рекомендован к занесению в Красную книгу Брянской области (Шапурко, 2012). Отмечено 4 редких вида грибов.

5. На основе экспертных оценок природоохранного статуса сообществ: редкость (Я), специальные характеристики сообществ (в), значение сообществ в природе и хозяйственной деятельности человека (V) и обеспеченность территориальной охраной (Р) - на территории региона выявлено 30 редких и 34 эталонных синтаксонов.

6. Проведено геоботаническое районирование территории междуречья. Установлено 4 геоботашиеских района. Для каждого района указаны фоновые, эталонные и редкие сообщества, а также редкие и охраняемые виды растений.

7. Обоснована возможность использования синтаксономии для установления типов леса. Для целей лесоведения и практического лесоводства син-таксоны эколого-флористической классификации трансформированы в доминантные типы леса с указанием типов лесорастительных условий и синэкологических оптимумов по влажности, кислотности и обеспеченности минеральным азотом почвы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи в рецензируемых изданиях из списка ВАК

1. Булохов, АД. Ассоциации и типы сосновых лесов Ветьминско-Болвинского междуречья (в пределах Брянской области) / А.Д. Булохов, A.B. Шапурко // Вестник Брянского государственного университета. - 2010. - № 4. - С. 101 -107.

2. Харлампиева, М.В. Потенциал жизненности видов семейства Orchiclaceae в Брянской области / М.В. Харлампиева, Л.Н. Ангаценко, A.B. Шапурко // Вестник Брянского государственного университета. - 2011. - № 4. - С. 291 -296.

3. Шапурко, A.B. Дифференциация основных ассоциаций Ветьминско-Болвинского междуречья (в пределах Брянской области) / A.B. Шапурко // Известия Самарского центра РАН. - Самара, 2012. - Т. 14. -№ 1 (4). - С. 1156-1160.

4. Шапурко, A.B. Сообщества с участием Neottianthe cucullata (L.) Schlech. (örchidaceae) и оценка состояния ее ценопопуляции в Брянской области / A.B. Шапурко // Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Естественные, технические и медицинские науки. - 2012. - № 6-1 -С. 189-194.

5. Шапурко, A.B. Первоцвет обыкновенный (Primula vulgaris Huds. (Primulaceae)) в Брянской области / A.B. Шапурко // Вестник БГУ. - 2012 -№4 (2).-С. 78-81.

Статьи в прочих изданиях

6. Семенищенков, Ю.А. Редкие сообщества класса Galio-Urticetea Passarge et Kopecky 1969 в Брянской области / Ю.А. Семенищенков, A.B. Шапурко // Растительность Восточной Европы: классификация, экология и охрана. Мат. Междунар. науч. конф. (Россия, г. Брянск, 19-21 октября 2009 г.). - Брянск, 2009.-С. 197-201.

7. Булохов, А.Д. Новая ассоциация лесного массива Болвинско-Ветьминского междуречья (в пределах Брянской области) / А.Д. Булохов, A.B. Шапурко // Флора и растительность Центрального Черноземья. Мат. науч. конф. (Курск, 25 марта 2009 г.) - Курск, 2010. - С. 109-112.

8. Шапурко, A.B. Мониторинг состояния ценопопуляции некоторых редких видов растений на территории Ветьминско-Болвинского междуречья (в пределах Брянской области) / A.B. Шапурко // Изуч. и охрана биол. разнообразия Брянской области. Мат. по вед. Красной книги Брянской области. -Брянск, 2011. - Вып. 6. - С. 72-75.

9. Шапурко, A.B. Флористические находки на территории Ветьминско-Болвинского междуречья (в пределах Брянской области) / A.B. Шапурко // Изуч. и охрана биол. разнообразия Брянской области. Мат. по вед. Красной книги Брянской области. — 2011. — Вып. 6. — С. 76-80.

10. Шапурко, A.B. Флористические находки на территории Ветьминско-Болвинского междуречья (в пределах Брянской области) / A.B. Шапурко // Изуч. и охрана биол. разнообразия Брянской области. Мат. по вед. Красной книги Брянской области. — 2012. - Вып. 7. - С. 26-30.

Шапурко Антон Васильевич ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЕТЬМИНСКО-БОЛВИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Подписано в печать 11.10.2013 г. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Бумага офсетная. Усл. печ л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 11/10

РИО Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14.

Отпечатано в типографии РИО БГУ.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шапурко, Антон Васильевич, Брянск

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА И.Г. ПЕТРОВСКОГО»

(БГУ)

На правах рукописи

04201364347

Шапурко Антон Васильевич

ЭКОЛОГО-ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЕТЬМИНСКО-БОЛВИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (в пределах Брянской и Калужской областей)

03.02.01 - Ботаника

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Булохов А. Д.

БРЯНСК 2013

Содержание

Введение...................................................................................................................4

Глава 1. Природные условия района исследования.............................................8

1.1. Географическое расположение..............................................................8

1.2. Геолого-геоморфологическое строение, рельеф, ландшафты

и почвы ...................................................................................................................9

1.3. Гидрография............................................................................................12

1.4. Климат.....................................................................................................14

Глава 2. Растительный покров района исследования и история его изучения.....16

Глава 3. Материалы и методы..............................................................................19

Глава 4. Синтаксономия лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья.............................................................................................................21

4.1. Продромус лесной растительности......................................................21

4.2. Характеристика синтаксонов................................................................23

Глава 5. Анализ ценофлоры синтаксонов лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья......................................................................................86

5.1. Таксономическая структура..................................................................86

5.2. Ботанико-географический анализ.........................................................87

5.3. Эколого-биологический анализ............................................................93

5.4. Фитосоциологический анализ...............................................................99

5.5. Экологическая ординация ценофлор синтаксонов...........................103

Глава. 6. Геоботаническое районирование Ветьминско-Болвинского

междуречья .........................................................................................................107

Глава 7. Редкие и нуждающиеся в охране виды растений, грибов и растительные сообщества Ветьминско-Болвинского междуречья..........................121

7.1. Редкие и нуждающиеся в охране виды растений и грибов..............121

7.2. Редкие и нуждающиеся в охране растительные сообщества...........157

Глава 8. Соотношение синтаксонов эколого-флористической классификации и доминантных типов леса на территории Ветьминско-Болвинского

междуречья..........................................................................................................162

Выводы.................................................................................................................169

Список литературы..............................................................................................171

Приложения..........................................................................................................204

Приложение 1.......................................................................................................205

Приложение 2.......................................................................................................443

Приложение 3.......................................................................................................491

Приложение 4.......................................................................................................506

Приложение 5.......................................................................................................509

Введение

Актуальность темы. Сохранение естественного фитоценотического разнообразия в условиях возрастающего антропогенного пресса - одна из важнейших глобальных проблем человечества. Для решения проблемы стабильности и сохранения растительного покрова направленными векторами выступают проекты по созданию новых особо охраняемых природных территорий (ООПТ), конвенции и программы («Конвенция о биологическом разнообразии» (1992), «Биологическое разнообразие лесов России» (1995), «Национальная стратегия сохранения биоразнообразия России» (2001) и др.).

В настоящее время для эффективного выделения качественного и количественного состава биоразнообразия широко используются международные стандарты эколого-флористической классификации. Они позволяют обоснованно разрабатывать режимы использования и охраны любого типа растительности, обосновывать приёмы повышения продуктивности естественных сообществ, выбирать сообщества, требующие специальных режимов охраны и формировать на этой основе системы ООПТ.

Ветьминско-Болвинское междуречье - уникальный в флористико-геоботаническом отношении регион, расположенный на стыке подзоны широколиственно-еловых (подтаежных) и зоны широколиственных лесов, который неоднократно привлекал внимание натуралистов, лесоводов, флористов и геоботаников в течение последнего столетия. Несмотря на значительное количество работ, посвященных флоре и растительности этого района, его специального комплексного исследования до сих пор не проводилось.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - разработать эколо-го-флористическую классификацию лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья, провести геоботаническое районирование; выявить редкие и нуждающиеся в охране виды и растительные сообщества и установить их природоохранный статус. Для достижения этой цели потребовалось решение следующих задач:

• выполнить флористическое и геоботаническое обследование региона и разработать классификацию лесной растительности в соответствии с принципами эколого-флористической классификации;

• произвести комплексный анализ ценофлор установленных син-таксонов на основе методов современной флористики;

• провести геоботаническое районирование;

• выявить редкие и нуждающиеся в охране виды и растительные сообщества, установить их природоохранный статус и предложить меры их охраны;

• установить связь выявленных синтаксонов с единицами традиционной доминантной классификации лесов, используемой в практическом лесоводстве.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 Эколого-флористическая классификация лесной растительности В етьминско-Болвинского междуречья.

2 Анализ ценофлор синтаксонов междуречья с целью выявления роли различных геоэлементов и БСА-ординация ценофлор ассоциаций для выявления эколого-флористической специфичности установленных синтаксонов и роли экологических факторов в их дифференциации.

3 Геоботаническое районирование междуречья на основе обобщенной среднемасштабной геоботанической карты и фондовых материалов.

4 Высокая эффективность эколого-флористической классификации при оценке природоохранного статуса синтаксонов.

Научная новизна. Разработана полная эколого-флористическая классификация лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья. В ее составе 4 класса, 6 порядков, 8 союзов и 3 подсоюза, 19 ассоциаций, 7 субассоциаций, 48 вариантов, 2 субварианта, 3 фации и 2 безранговых сообщества; 2 ассоциации и 30 вариантов являются новыми.

Проведен анализ ценофлор синтаксонов на уровне союзов с использованием современных методов флористики и БСА-ординации на уровне ассоциаций.

Выполнено геоботаническое районирование лесной растительности междуречья, установлено 4 геоботанических района. Для каждого района указаны фоновые, эталонные и редкие синтаксоны.

Выделены и рекомендованы к охране редкие виды и сообщества, а также интересные с ботанической точки зрения природные комплексы. Создана система мониторинговых площадей для контроля за состоянием цено-популяций редких видов и сообществ.

Обоснована возможность использования синтаксономии для установления типов леса.

Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты работы дополняют, расширяют и углубляют сведения о флоре и синтаксономии лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья. Материалы исследования используются при ведении Красных книг Брянской и Калужской областей, мониторинге состояния ценопопуляций охраняемых видов растений, при ведении Зеленой книги Брянской области. Работа может служить справочным материалом для преподавателей, аспирантов и студентов ботанического профиля при проведении занятий и учебно-полевых практик в Брянском и Калужском государственных университетах, а также для ботаников-любителей и натуралистов. Полученные материалы могут быть использованы при составлении региональных кадастров типов леса, составлении паспортов ООПТ.

Связь работы с плановыми исследованиями и научными программами. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Администрации Брянской области по программе «Ведение Красной книги Брянской области» в 2010-2012 гг.;в нутривузовского гранта БГУ № 15-И-ст «Флора и растительность Ветьминско-Болвинского междуречья» в 2010 г.

Декларация личного участия. Автором определены цели и задачи исследования. Полевые работы по флористическому и геоботаническому изучению лесной растительности Ветьминско-Болвинского междуречья, камеральная обработка и анализ геоботанических материалов выполнена лично автором в период 2009-2013 гг.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Растительность Восточной Европы: классификация, экология и охрана» (Брянск, 2009), IV Всероссийской школе-конференции «Актуальные проблемы геоботаники» (Уфа, 2012), Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2010), Межвузовской конференции «Флора и растительность Центрального Черноземья» (Курск, 2009), на ежегодных конференциях естественно-географического факультета БГУ (Брянск, 2009, 2010, 2011).

Публикации результатов исследования. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ, и статья в коллективной монографии.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы и пяти приложений, включающих характеризующие и синоптические (обзорные) таблицы, картосхемы распространения редких и охраняемых видов растений, грибов и синтаксонов. Работа изложена на 513 страницах компьютерного текста (основного текста - 203 страницы, в том числе 10 таблиц и 10 рисунков). Список литературы включает 360 наименований, в том числе 40 работ иностранных авторов.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору биологических наук, профессору Алексею Даниловичу Булохову. Сотрудникам кафедры ботаники Брянского государственного университета доцентам Э. М. Величкину, А. В. Харину, Н. Н. Панасенко, Ю. А. Семенищенкову за методические рекомендации и помощь в организации научных исследований.

Автор благодарит к. б. н., ст. н. с. ГУ «НП «Угра» В. В. Телеганову за просмотр и идентификацию мохообразных.

1 Природные условия района исследования 1.1 Географическое положение

Территория исследования расположена на северо-востоке Брянской и юго-западе Калужской областей в центре Восточно-Европейской равнины на стыке Приднепровской низменности и Средне-Русской возвышенности (Физико-географическое районирование..., 1963) между 53°47' и 54°40' с.ш. и 33°66' и 34°33' в.д.

И*»' СПАС-ДЕМЕНСК О -Л Г—1 з«»зг М'4(Г

\ с < г \ С. \ киров ^Г БЕТЛИЦА О \ ? \ \ . БЫ70ШЬ о \ 3- 7 - J г~Г ч. ивот о . ( 3 ■ дятьковс ■р с ■ , 'У 1 . «£у—^ \ - ^ ■ 4— . 4—- { \ ь ч / 1 С ч } £ ) 15МГ

БРЯНСК

Рисунок 1 - Карта Ветьминско-Болвинаского междуречья М 1:300 ООО

Естественными границами территории междуречья служат: левые притоки реки Десна - река Ветьма (на западе) и река Болва (на востоке); на юге -долина реки Десна; на севере - отроги Смоленско-Московской возвышенности. Общая площадь региона составляет примерно 3800 км2. Протяженность района исследования с севера на юг - 128 км, с запада на восток - 30,4 км. Самая высокая точка региона лежит севернее п. Бетлица (Калужская область) и составляет 230 м над уровнем моря, а самая низкая точка междуречья расположена у 176 км ж.-д. сообщения Брянск-Жуковка (Брянская область) и равна 169 м в соответствии с общим уклоном местности. В Ветьминско-Болвинское междуречье в Брянской области входят Дятьковский, частично Жуковский и Брянский районы; на территории Калужской области - частично Спас-Деменский, Кировский, Куйбышевский и Людиновский административные районы. Крупные населенные пункты на территории междуречья в границах Брянской области: г. Дятьково (впервые упоминается в 1626 г.), пгт. Ивот (первые данные относятся к 1805 г.), пгт. Старь (основан в 1785 г.), пгт. Бытошь (первые упоминания датируются 1626 г.), г. Жуковка (история города начинается с 1867 г.), г. Сельцо (основан в 1876 г.) и г. Брянск (дата основания относится к 985 г.). В Калужской области: г. Киров (основан 17441745 гг.) и п. Бетлица (1930 г.).

1.2 Геолого-геоморфологическое строение, рельеф, ландшафты и почвы

По физико-географическому районированию (Физико-географическое районирование..., 1963) Ветьминско-Болвинское междуречье входит в состав Болвинско-Деснинского и частично Верхнее-Деснинского округа Смоленско-Московской физико-географической провинции, расположенной на стыке Смоленско-Московской возвышенности и Днепровско-Деснинской низменности и представляет слабоволнистую равнину с общим пологим уклоном с северо-востока на юго-запад (Физико-географическое районирование..., 1963).

Территория исследования расположена на стыке двух крупных тектонических структур - Московской синеклизы и Днепровско-Донецкого авла-когена (или Днепровско-Донецкой впадины) Восточно-Европейской древней платформы. В геологическом строении платформа имеет два структурных этажа: кристаллический фундамент и осадочный чехол. Докембрийские породы представлены магматическими и метаморфическими (граниты, гнейсы, амфиболиты) дислоцированными породами. Породы осадочного чехла представлены отложениями девонской, каменноугольной, юрской, меловой и четвертичной систем.

Девонские отложения залегают со стратиграфическим несогласием на породах кристаллического фундамента и представлены известняками, доломитами с прослойками глин, песками, мергелями и пластами гипса их мощность около 260 м, перекрытые каменноугольными отложениями. Каменноугольные отложения представлены карбонатные породы (известняк, доломит и мергель). В целом палеозойские отложения (девонских и каменноугольных систем) имеют моноклинальное залегание с падением пластов в северо-западном направлении (или их мощность увеличивается с юго-запада на северо-восток).

Отложения юрской и меловой систем перекрывают со стратиграфическим несогласием отложения верхнего палеозоя. Мезозойские отложения имеют моноклинальное залегание с падением пластов в юго-западном направлении в сторону Днепровско-Донецкой впадины.

Юрские отложения имеют пестрый литологический состав, представле-ный в геологическом разрезе песками, глинами, алевритами и прослойками известняка, их мощность - 50-65 м. Отложения юры выходят на дневную поверхность по долине р. Болвы, обнажений не имеют. По составу и возрасту меловые отложения очень разнообразны. Согласно литературным данным (География Калужской области, 1975), они представлены двумя комплексами пород. Нижний отдел меловой системы представлен комплексом слюдистых глин и кварцевых тонкозернистых песков. В составе верхнемеловых отложений выделяются кварцевые пески с фосфоритами, белый писчий мел, глины, трепел и опоки.

Коренные породы почти всюду перекрыты образованиями четвертичной системы: на водоразделах представлены моренными отложениями и флювиогляциальными отложениями времени отступания днепровского оледенения, в долинах рек аллювиальными древними и современными отложениями. Мощность отложений колеблется в широких пределах от 1,5 до 25 м. Аллювиальные отложения надпойменных террас и современного аллювия имеют сходный литологический состав. Они представлены преимущественно кварцевыми песками, в которых встречаются прослои суглинков, мощностью от 2 до 10 м. По долинам рек на заболоченных участках представлены отложениями торфа и глин, мощностью - 0,5-8 м.

В геоморфологическом отношении на территории района исследований А. К. Пастернак (1967 а, б) и С. Г. Любушкина (1967) выделяют два типа равнин зандрово-денудационная равнина, приподнятая до высоты 200-220 м, состоит из комплекса урочищ денудационных останков, пологоволнистых и плоских равнин. Пологоволнистые опоковые равнины района характеризуются высоким залеганием коренных пород - опок и трепелов, покрытых маломощными (0,2-1,0 м) водно-ледниковыми песками и супесями. Денудационные останцы сформированы также опоками и трепелами и выделяются в виде изолированных куполообразных холмов и гряд, протяженностью до 1,5 км, с плоскими или полого-выпуклыми вершинами. Для пологоволнистой морено-зандровой равнины характерны волнистые междуречья, сложенные средне-мощными песками и супесями, подстилаемые кварцево-глауконитовыми песками, и волнистые слабодренированны