Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Флора Лисинского учебно-опытного лесхоза

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Егоров, Александр Анатольевич, Санкт-Петербург

/

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия

Егоров Александр Анатольевич Флора

Лисинского учебно-опытного лесхоза

03.00.05 - Ботаника Диссертация

на соискание учёной степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Титов Ю.В.

Санкт-Петербург - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ФЛОРЫ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ 6

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 15

2.1. Изученность флоры Лисинского учебно-опытного лесхоза 15

2.2. Природные условия 17

2.3. Краткая история развития флоры и растительности Ленинградской области в голоцене 20

2.4. Растительный покров 23

2.5. Антропогенная нагрузка на территорий 29 Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32

3.1. Методика сбора и обработки материала 33

3.2. Методика и принципы составления конспекта флоры 36 Глава 4. КОНСПЕКТ ФЛОРЫ 45 Глава 5. АНАЛИЗ ФЛОРЫ 122

5.1. Систематическая структура флоры 122

5.2. Эколого-биологический анализ дикорастущей122

5.3. Географический анализ дикорастущей флоры * 127

5.4. Анализ древесных интродуцентов 127

5.5. Заносные растения 132

5.6. Редкие и охраняемые виды растений 134

5.7. Сравнение флоры Лисинского лесхоза с флорой Центрально-лесного государственного заповедника 138

Глава 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОХРАНЕ • 143

ВЫВОДЫ 145

ЛИТЕРАТУРА 147

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Лисинский лесхоз существует как учебно-опытное хозяйство Санкт-Петербургского Лесного института (ныне Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия - ГЛТА) уже 200 лет. В границах лесхоза организован заказник областного значения (Решение ..., 1976). За этот период здесь выполнено много фундаментальных и прикладных исследований в области лесного дела.

Однако флористические и геоботанические исследования на территории лесхоза занимали весьма скромное место. За все время существования опытного хозяйства не было опубликовано конспекта флоры ни по одной крупной систематической группе растений, а в опубликованных лесотипологических работах весьма скудно освещена флористическая характеристика синтаксонов.

Между тем, очевидно, что сведения о флоре и ее динамике на территории лесхоза совершенно необходимы при проведении любых исследований в области лесного дела, для оценки эффективности лесохозяйственных мероприятий, при организации экологического мониторинга в лесных массивах, проведении научных работ и организации учебного процесса.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить флористическое разнообразие сосудистых растений на территории Лисинского учебно-опытного лесхоза.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи: 1) выявить видовой состав флоры в определённых физико-географических условиях; 2) провести обзор изученности флоры на территории Ленинградской области и на территории Лисинского лесхоза; 3) составить конспект флоры с указанием принятых видовых названий и их основных синонимов, эколого-биологических и географических особенностей, распространения видов по территории лесхоза; 4) провести анализ флоры: систематический, эколого-биологический, географический; 5) выявить особенности флоры Лисинского лесхоза; 6) предложить рекомендации по охране редких и охраняемых видов.

Научная новизна работы. Впервые составлен конспект флоры Лисинского учебно-опытного лесхоза.

Впервые проведён анализ всех древесных интродуцентов Лисинского лесхоза по степени их адаптации в условиях лесхоза.

Установлен характер распределения видов по территории лесхоза в зависимости от условий экотопа и фитоценотических факторов. Получены сведения по флористическому богатству естественных лесов и вторичных местообитаний.

Разработаны эколого-ценотические группы растений для территории Лисин-ского лесхоза.

Научная и практическая значимость работы. Проведена инвентаризация флоры территории Лисинского учебно-опытного лесхоза, представляющего довольно цельный слабонарушенный лесной массив и являющегося объектом проведения учебных практик и научных исследований.

По древесным интродуцентам приводятся сведения об их географическом ареале, жизненных формах в условиях родины и Лисинского лесхоза, группам зимостойкости и степени одичания в условиях лесхоза.

Результаты анализа древесных ¡продуцентов дадут возможность обобщить сведения по последствиям интродукции, экологическим свойствам интродуцируемых видов за пределами их естественного ареала, а также выявить перспективные виды, обладающие высокой адаптивностью, для целей лесного и лесопаркового хозяйства.

На территории Лисинского учебно-опытного лесхоза установлены местонахождения 94 редких видов сосудистых растений для территории Северо-Запада России.

Коллекция Гербария СПб ГЛТА пополнена более чем на 2000 образцов. Около 200 образцов передано в музей Лисинского учебно-опытного лесхоза. В Гербарий Ботанического института им. В.Л. Комарова (БИН) РАН переданы образцы некоторых редких видов.

Результаты исследований имеют практическое значение для обоснования лесо-хозяйственных мероприятий, мероприятий по охране редких видов и сообществ. Результаты этой работы и гербарные коллекции могут быть использованы при составлении региональных флор и "Красных книг", включающих территорию Лисинского лесхоза.

Материалы этой работы уже используются и в дальнейшем могут быть использованы при проведении учебных и преддипломных практик со студентами, в научных работах учёных СПб ГЛТА и других естественнонаучных институтов и кафедр.

Защищаемые положения.

1. По результатам полевых исследований 1993-97 гг. и критического изучения гербарных коллекций составлен конспект флоры Лисинского учебно-опытного лесхоза, включающий 695 видов сосудистых растений (326 родов и 100 семейств), в т.ч. 469 дикорастущих растений., 84 заносных травянистых, 126 древесных интроду-центов и 16 культивируемых травянистых растений.

2. Территория лесхоза расположена в Бореальной флористической области в Восточноевропейском секторе, что подтверждается данными географического и систематического анализов флоры.

3. В лесных сообществах, занимающих 90% территории лесхоза, произрастает всего лишь 46% дикорастущей флоры. Таким образом, остальная часть территории (в первую очередь вторичные местообитания) обладает значительно большим флористическим разнообразием.

4. На территории Лисинского лесхоза обнаружено 94 редких для Северо-Запада европейской России дикорастущих видов, в т.ч. со статусом""очень редко" для Северо-Запада - 7 видов (1% от дикорастущей флоры лесхоза) и"редко"- 21 вид (4%).

5. Древесные интродуценты проявляют разную степень адаптации в условиях лесхоза.

6. На территории Лисинского лесхоза обнаружено 84 вида заносных растений, которые широко распространены во вторичных местообитаниях.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Первой всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведению (1996), Третьем совещании "Компьютерные базы данных в ботанических исследованиях" (1997), VI молодёжной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (1997), научных конференциях в СПб ГЛТА (1994-1998).

Публикации. По материалам, изложенным в диссертации, опубликовано 9 научных работ, в т.ч. 1 учебное пособие.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка 124 литературных источника. Работа содержит 4 таблицы и 2 рисунка. Общий объём работы - 154 страницы машинописного текста.

Благодарности. В сборах растений принимали участие сотрудники и студенты кафедры ботаники и дендрологии СПб ГЛТА доц. Ф.А.Чепик, доц. М.Е.Игнатьева, асс. А.Ф.Потокин и др.

Большую помощь при подготовке работы оказали сотрудники БИН РАН Н.Н.Цвелев, Р.В.Камелин, Г.Ю.Конечная, при определении видов рода Hieracium -

A.Н.Сенников, рода Rosa - И.О.Бузунова, рода Alchemilla - Л.А.Золкина, а также сотрудники кафедры ботаники и дендрологии СПб ГЛТА Н.Е.Булыгин,

B.Ю.Нешатаев.

Всем указанным лицам автор выражает искреннюю признательность.

Глава 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ФЛОРЫ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

По данным "Флоры Ленинградской области" (1965:316),на территории области зарегистрировано 1283 вида (без учёта культурных и одичавших), которые относятся к 103 семействам и 472 родам. Из этого числа на долю случайно занесённых, неспособных или крайне ограничено способных к самовозобновлению приходится 97 видов. Таким образом, по мнению авторов "Флоры ...", в составе флоры Ленинградской области насчитывается 1185 дикорастущих видов.

Исторический обзор и итоги исследования флоры Ленинградской области в период с XVIII до середины XX веков приведены Н.А.Миняевым (1965а) во "Флоре Ленинградской области". Позднее этот обзор был дополнен (Определитель ..., 1981).

С момента публикации исторического обзора Н.А.Миняева прошло значительное время. Возникли и получили развитие новые идеи в исследовании флоры.

Так, с развитием метода конкретных флор А.И.Толмачева (1931, 1932-1935) начинается новый период в изучении региональных флор.

Ниже приводится краткий обзор периодов изучения флоры Ленинградской области, в котором использованы материалы Н.А.Миняева (1965а).

Первые работы по изучению флоры территории Ленинградской области проводились в первой трети XVIII века И.Х.Буксбаумом и И.Г.Сигезбеком. Эти исследования носили случайный характер.

В 1749-1752 гг. С.П.Крашенинниковым было осуществлено исследование флоры на большей части Петербургской губернии к югу до реки Луги. В 1752 г. им была составлена рукопись, которую после смерти автора опубликовал Д.Гортер (Gorter, 1761) с указанием 389 видов сосудистых растений. Этот период назван Н.А.Миняевым подготовительным.

С конца XVIII века начинается первый период изучения флоры Ленинградской области, исследования которого носят в основном флористический характер. В этот период флору Петербургской губернии изучали М.В. Ломоносов, Е. Лаксман, И.П. Фальк. Результаты этих исследований были опубликованы опять же Д. Гортером (Gorter, 1764). Вслед за этой работой выходят компилятивные флористические работы И.Г. Георги (Georgi, 1790) и Г. Соболевского (Sobolewsky, 1799; Соболевский, 1801-1802). В первой половине XIX века в изучении флоры губернии принимали участие К.Б. Триниус, Н.С. Турчанинов и И.А. Вейнманн. Последний из них опубликовал сводку "Flora Petropolitana" (Weinmann, 1837).

В это же время К.Ф. Ледебур опубликовал свою четырехтомную "Flora Rossica" (Ledebour, 1841-1853), которая включает и данные по флоре Петербургской губернии.

Первый период изучения флоры Ленинградской области завершается исследованиями Ф.И. Рупрехта (Ruprecht, 1845, 1854,1860) и его учеников - Кюлевейна, И.Г. Борщова, В.Ф. Эвальда, К.Ф. Менсгаузена. Последний из них издал эксикаты "Herbarium florae ingricae" (1860-1874) и важное справочное пособие "Flora Ingrica" на немецком языке (Meinshausen, 1878).

Значительный вклад в изучение северных районов современной Ленинградской области в пределах Карельского перешейка с середины XIX века внесли финские ботаники: В. Нюландер (Nylander, 1852), А. Мела (Malmberg, 1868), Ю. Норлин (Norrlin, 1871), Ф. Элфинг (Elfving, 1878), Г. Линдберг (Н. Lindberg), И. Линден (J. Linden), Г. Далыптедт (Н. Dahlstedt) и др.

С середины прошлого века А.К. Гюнтер проводит исследования флоры Обо-нежского края, который охватывает северную половину нынешней Ленинградской области и составляет флористическую сводку (Гюнтер, 1867), а несколько позднее дополняет её и публикует более полную сводку (Гюнтер, 1880).

С 1870 г. начинается второй период в изучении флоры Ленинградской области. В этот период проводятся комплексные исследования растительного покрова. Начало этому периоду положил А.Н. Бекетов своей проблемной статьей (1870), в которой отразил состояние исследования Петербургской растительности того периода. Несмотря на широкий охват предыдущими исследователями территории Петербургской губернии, на ней ещё оставались не изученные во флористическом отношении восточные районы.

В этот период на территории современной Ленобласти работали К.А. Тимирязев, И.Ф. Шмальгаузен, В.Н. Агеенко, Р.Э. Регель, В.А. Траншель. Вслед за А.К. Гюнтером Р.Э. Регель исследует флору Обонежского края и дополняет её список (Регель, 1886-1887).

Территорию Петербургской губернии до 1920-х гг. также изучали И.П. Бородин, Х.Я. Гоби, Д.И. Литвинов (1914), Р.Э. Регель и Ю.Д. Цинзерлинг (Регель, Цин-зерлинг, 1921).

По программе, составленной В.Н.Сукачёвым, под руководством С.С. Ганешина с участием П.Н. Овчинникова, Е.С. Степанова, Е.А. Селивановой, Г.И.Ануфриева в 1921-26 гг. была организована экспедиция на реку Волхов при строительстве Волховской гидроэлектростанции. Следующая экспедиция под руководством

С.С.Ганешина по инициативе И.П. Бородина и с участием Ф.В. Самбука, А.И. Лескова, Н.Ф. Гончарова была организована в бывший Лужский уезд (Ганешин, 1927).

Большое значение в изучении флоры Ленинградской области в те годы сыграли исследования, проводившиеся на базе Петергофского естественнонаучного института под руководством H.A. Буша с участием сотрудников М.А. Розановой, И.Д. Богданов ской-Гиенэф, университетских студентов.

Результатом предыдущих флористических и геоботанических исследований явилась фундаментальная сводка Ю.Д. Цинзерлинга по Северо-Западу европейской части СССР (Цинзерлинг, 1932).

Подготовка к изданию "Флоры СССР" под руководством В.Л. Комарова и при участии ведущих ботаников - Е.Г.Боброва, Н.А.Буша, А.И.Поярковой, Б.А.Федченко, А.В.Фомина, Б.К.Шишкина, С.В.Юзепчука сыграла большую роль в критическом пересмотре данных по северо-западу РСФСР (Флора СССР, 1934-1964).

В этот период на Карельском перешейке активно работают и финские исследователи В.Еркамо (V.Erkamo), М.Котилайнен (M.J.Kotilainen), Л.Фагестрем (L.Fagestrom). И.Хиитонен обобщает исследования по флоре Карельского перешейка и публикует их результаты (Hiitonen, 1946).

В середине нынешнего века выходит четырехтомная "Флора Ленинградской области" (1955, 1957, 1961, 1965) под редакцией Б.К.Шишкина и О.А.Муравьевой, которой предшествовали флористические исследования сотрудников кафедры ботаники ЛГУ H.A. Миняева, Б.А.Мишкина при участии других сотрудников кафедры и студентов.

С 1974 г. под редакцией А.А.Федорова, а с 1989 г: под редакцией Н.Н.Цвелева издается многотомная "Флора Европейской части СССР" (тт. I-VTO, 1974-1994). С 1995 г. продолжается эта серия под другим названием - "Флора Восточной Европы" (т. IX, 1996). В ней критически переоценена флора Восточной Европы, в том числе интересующего нас Ладого-Ильменского района, объединяющего Ленинградскую, Новгородскую и Псковскую области.

В 1981 г. выходит "Определитель высших растений Северо-Запада Европейской части РСФСР" под редакцией H.A. Миняева, Н.И. Орловой и В.М. Шмидта. Здесь хорошо отражено распределенигг^лоры Ленинградской области по флористическим районам, выделяемым на тот период.

В последние десятилетия под руководством сотрудников БИН РАН Р.Ф. Каме-лина, H.H. Цвелева и Г.Ю. Конечной, а также доцента кафедры ботаники СПб ГУ

E.B. Барановой осуществляется активная работа по изучению флоры Ленинградской области, в том числе мониторинг редких видов.

В окрестностях станции Саблино Тосненского района проводятся ежегодные флористические научные и учебные исследования со студентами Санкт-Петербургского государственного университета, а в окрестностях базы "Железо" Лужского района - со студентами Санкт-Петербургского педагогического государственного университета. Результаты научных исследований отражены в дипломных работах и статьях различных сборников; накоплен обширный гербарий по районам практик, хранящийся в этих ВУЗах.

В ходе работ в 1970-1990 гг. были сделаны новые находки редких аборигенных и адвентивных видов сосудистых растений Ленинградской области. Основные результаты этих исследований отражены в публикациях (Кузнецов, 1972; Цвелёв, 1973, 1976, 1979, 1981, 1982, 1983, 1993;Хааре, 1979;Сергиенко, 1989).

В настоящее время выявить новые местонахождения редких растений помогают исследования локальных и конкретных флор. Причём, в результате детальных флористических исследований удаётся выявить редкие виды обычных ландшафтов области, что не всегда возможно при специальных исследованиях по редким видам.

Особое место в изучении флоры занимают исследования рудеральных видов. На территории Ленинградской области такие исследования активно проводил Ю.Д. Гусев (1964, 1968а, 19686, 1971, 1973, 1975) и некоторые другие исследователи (см. главу 2.3.).

В конце 60-х гг. в Ленинградской области на рудеральных местах встречалось более 350 видов (не считая найденных только 1-3 раза), которые на треть состоят из аборигенных и на две трети из адвентивных видов (Гусев, 19686).

Проводя специальные исследования по рудеральной флоре, Ю.Д.Гусев (19686) отмечает, что за последние 200 лет она увеличилась более чем на 130 видов. Хотя основную массу рудеральных растительных ценозов составляют аборигены и архео-фиты. Роль же занесённых недавно видов зависит от величины населённого пункта: чем крупнее населённый пункт, тем большую роль они играют в его рудеральных ценозах.

Наблюдения H.H. Цвелёва указ�