Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Растительность поймы реки Вах

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Овечкина, Елена Сергеевна, Томск

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ОВЕЧКИНА ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПОЙМЫ РЕКИ ВАХ

03.00.05. - Ботаника

диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

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

Томск 1999 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................3

Глава 1. Природные условия бассейна реки Вах..........б

1.1. Геоморфологическая характеристика территории. 6

1.2. Климат территории и гидрологический режим Ва- 12 ха.

1.3. Пойменный ландшафт............................15

1.4. Почвы и растительность поймы..................17

Глава 2. Объем работы и методы исследований...... 22

Глава 3. Классификация растительности поймы реки Вах. . 25

3.1. Продромус растительности......................25

3.2. Видовой состав, структура и синэкология ассоциаций ........................................30

3.2.1. Тип растительности - Festucetion pratensis (Prata) - Луга......................30

3.2.2. Тип растительности - Phragmltetion - Гигро-фильнотравяной................................40

3.2.3. Тип растительности - Salicetion - Бореальные мезофильные лиственные кустарники.......4 5

3.2.4. Тип растительности - Betuletion pendulae - Бореальные и неморальные лиственные леса. ... 54

3.2.5. Тип растительности - Pinetion sylvestris - Бореальные хвойные леса..........................66

3.2.6. Тип растительности - Sphagnetion - Сфагновые болота........................................92

Глава 4. Геоботаническое районирование поймы реки Вах 103 Глава 5. Состояние пойменных экосистем, рекомендации по

их охране и рациональному использованию. . . . 115

Выводы..................................................123

Литература..............................................126

Приложение..............................................139

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Речные поймы в пределах таежной зоны Западной Сибири занимают 5-8% общей территории; площадь их увеличивается с юга на север. Несмотря на относительно небольшие территории, речные поймы характеризуются значительно более высокими биоразнообразием и продуктивностью сообществ, чем внепойменные плакорные пространства. Это объясняется дренирующим и отепляющим эффектом рек, ежегодным отложением аллювия в поймах и переносом зачатков растений паводковыми водами на значительные расстояния по течению рек (Еленевский, 1936; Роднянская, 1968; Бокк, 1976; Т11:с^, 1996) .

Исследования растительности речных пойм имеют важное значение для разработки мероприятий по рациональному комплексному использованию пойменных лугов, выделения генетических резерватов, организации заказников, оценки возобновительного процесса в разных типах лесных сообществ.

Растительность поймы реки Вах оставалась до последнего времени неизученной. Сведения о ней получены в основном дистанционными методами.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является изучение растительности поймы р. Вах. Основные задачи, которые ставились при этом нами:

1. Изучить ландшафтную структуру поймы, выявить типы русловых процессов и поймы по течению реки.

2. Изучить характер аллювиогенных сукцессий растительности в пойме по течению реки.

3. Провести эколого-фитоценотическую классификацию растительности поймы и оценить относительные площади наиболее распространенных синтаксонов в пойме.

4. Провести геоботаническое районирование поймы на основе ее ландшафтной структуры и характера аллювиогенных сукцессий растительности.

5.Составить карту растительности поймы М 1:200000 с выделением типов растительности, классов формаций и формаций растительности .

б.Оценить современное состояние растительного покрова в пойме р. Вах и предложить рекомендации по охране и рациональному использованию растительных сообществ.

Положения, вынесенные на защиту.

1.Продромус, разработанный на основе эколого-фитоценотической классификации растительности поймы.

2.Геоботаническое районирование поймы, проведенное на основе изучения ландшафта поймы и характера аллювиогенных сукцес-сий растительности.

3.Относительное распределение (по площади) выделенных синтак-сонов в пойме по течению реки, установленное натурными исследованиями, анализом космоснимков и отраженное на карте растительности М 1:200 000.

Научная_новизна. Впервые проведена эколого-

фитоценотическая классификация растительности поймы р. Вах. Установлены границы геоботанических округов и определены относительные площади, занимаемые различными ассоциациями; выделены и описаны новые типы растительных сообществ для поймы Ваха и установлена закономерность их распределения по местообитаниям поймы, связанная с аллювиальностью, поемностью, дренированностью и зрелостью аллювиальных почв; составлена карта растительности поймы реки Вах.

Теоретическое и практическое значение работы. Представленные материалы могут служить научной основой для оптимизации природопользования в пойме реки Вах и проведения экологического мониторинга. Материалы диссертации используются в курсах ботаники и экологии в Нижневартовском государственном педагогическом институте.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научных семинарах кафедры ботаники и дендрологии Санкт-Петербургской лесотехнической академии (1994, 1996), на региональной конференции по вопросам охраны окружающей среды в г. Нижневартовске (1997), на первой окружной научно-практической конференции «Экология» в г. Ханты-Мансийске (1997). По теме диссертации опубликовано три статьи и тезисы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, содержит 14 8 стр. машинописного текста, 9 таблиц, 4 рисунка. Список литературы включает 135 названий.

ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ БАССЕЙНА РЕКИ ВАХ

Река Вах - правый приток Оби, течет в широтном направлении, примерно по 61 параллели, имеет протяженность около 1100 км и перепады высот со 17 0 до 32 м н.у.м. Площадь водосбора 7 6700 км2. Средняя скорость течения - 2-4 км/час. Ширина русла в верхнем течении 10-15 м, в среднем 200-300 м, в нижнем до 500 м. В верховьях и среднем течении реки обычны песчаные перекаты глубиной 0,6-1,5 м. Самые большие притоки р. Вах -правые: Кыс-Еган, Кулын-Игол, Сабун, Колик-Еган; левые притоки (Мег-Тыг-Еган, Ассес-Еган) - невелики. В правобережье на зандровой равнине много больших и малых озер, берега которых зачастую топкие, а дно заиленное. К наиболее крупным относятся озера Самотлор, Торм-Эмтор и Б. Эмтор.

Бассейн реки ограничен с севера Верхне-Тазовской возвышенностью, с запада - Аганским увалом, с юга - Кетско-Тымской равниной, с востока - Вах-Кетской возвышенностью. Основные притоки Ваха берут начало с Верхне-Тазовской возвышенности. Сам Вах в основном течет по Вахской низменности (Земцов, 1957; Рихтер, 1963). Общий характер рельефа района - равнинный со скульптурными разностями форм ледникового или водно-ледникового происхождения (Дементьев, 1934).

1.1.Геоморфологическая характеристика территории.

Формирование речной сети Западной Сибири связывают с началом ее развития по континентальному типу в период олигоцена (Васильев, 1988). В этот период море окончательно покинуло центральную часть Западно-Сибирской равнины, и морское осад-конакопление сменилось континентальным (Земцов, 1957, 1959,

197 6; Николаев, Шумилова, 1962; Николаев, 1964; Вдовин, Проводников, 1965; Архипов и др., 1970; Архипов, 1971; Архипов, 1980). Сформированные к этому времени отрицательные формы рельефа заполнились продуктами денудации положительных структур. Однако полного выравнивания рельефа не произошло, поэтому формирование рельефа в четвертичный период в значительной степени определялось унаследованными формами третичного периода (Фрадкин, 1939).

Речная сеть Оби пережила 3 основных этапа формирования. На первом этапе (средний плейстоцен) в результате интенсивной абразивной работы при максимальной многоводности выработалась долина шириной до 300-350 км, которая врезана в породы неогена и палеогена. На втором этапе (поздний плейстоцен) произошло формирование второй и третьей надпойменных террас в результате новейших тектонических движений и изменений климатических условий. Ширина позднеплейстоценовой долины достигает 100-120 км, как правило, она сложена аллювиальными, аллюви-ально-озерными отложениями мощностью в несколько десятков метров. Собственно пойма реки и новейшие надпойменные террасы сформировались на втором этапе в голоцене около 10 тыс. лет назад (Ильин, 1930; Дементьев, 1940; Корчагин, Тюлькова, 1975; Зятькова, Кузнецова, 1979; Миняйло, 1982) .

В среднем плейстоцене значительная часть равнины подверглась самому крупному Самаровскому оледенению (Обручев, 1938; Земцов, 1966а, 19666, 1966в) . Южная граница ледника доходила до Вах-Тымского водораздела. Главный Средне-Сибирский ледник двигался с северо-востока со стороны Сибирской платформы. Второй - Енисейский - с востока, с территории северных отрогов Енисейского кряжа и прилегающей части Сибирской платформы. Перед вступлением ледников в Вахский бассейн на его площади существовали равнины с многочисленными озерами и медленно текущими реками. Озерно-аллювиальные отложения

приледниковых равнин видны во многих местах в основании морен, а в пределах Верхне-Ваховской впадины они имеют почти сплошное распространение. Эти ледники в бассейн р. Вах вступили в конечную фазу своего развития. Ими были созданы маломощные конечные морены с невысокими (10-12 м) холмами и грядами .

Рис. 1. Схема генетических типов современного рельефа в бассейне р. Вах (по Вдовину, Проводникову, 1965).

1-моренные аккумулятивные равнины века Самаровского оледенения; 2-то же, Тазовского оледенения; 3-зандровые равнины века Самаровского оледенения; 4-то же, Тазовского оледенения; 3-зандровые равнины века Самаровского оледенения; 4-то же, Тазовского оледенения; 5-приледниковые озерно-аллювиальные равнины Самаровского оледенения; 6-крупные террасированные речные долины; 7-Вахская пред-ледниковая ложбина стока; а-борт перекрытый флювиогляциальными отложениями; б-борт размытый современной речной сетью; в-направление стока; 8-направление движения ледников.

Материк (водораздельное плато) занимает сравнительно небольшое пространство между рр. Вах и Тым. На западе он начинается против п. Охтеурье и мысами несколько раз подходит к

1976; Николаев, Шумилова, 1962; Николаев, 1964; Вдовин, Проводников, 1965; Архипов и др., 1970; Архипов, 1971; Архипов, 1980). Сформированные к этому времени отрицательные формы рельефа заполнились продуктами денудации положительных структур. Однако полного выравнивания рельефа не произошло, поэтому формирование рельефа в четвертичный период в значительной степени определялось унаследованными формами третичного периода (Фрадкин, 1939).

Речная сеть Оби пережила 3 основных этапа формирования. На первом этапе (средний плейстоцен) в результате интенсивной абразивной работы при максимальной многоводности выработалась долина шириной до 300-350 км, которая врезана в породы неогена и палеогена. На втором этапе (поздний плейстоцен) произошло формирование второй и третьей надпойменных террас в результате новейших тектонических движений и изменений климатических условий. Ширина позднеплейстоценовой долины достигает 100-120 км, как правило, она сложена аллювиальными, аллюви-ально-озерными отложениями мощностью в несколько десятков метров. Собственно пойма реки и новейшие надпойменные террасы сформировались на втором этапе в голоцене около 10 тыс. лет назад (Корчагин, Тюлькова, 1975; Земцов, 1979; Миняйло, 1982) .

В среднем плейстоцене значительная■часть равнины подверглась самому крупному Самаровскому оледенению (Обручев, 1927; Ильин, 1930; Дементьев, 1940; Земцов, 1966). Южная граница ледника доходила до Вах-Тымского водораздела. Главный СреднеСибирский ледник двигался с северо-востока со стороны Сибирской платформы. Второй - Енисейский - с востока, с территории северных отрогов Енисейского кряжа и прилегающей части Сибирской платформы. Перед вступлением ледников в Вахский бассейн на его площади существовали равнины с многочисленными озерами и медленно текущими реками. Озерно-аллювиальные отложения

приледниковых равнин видны во многих местах в основании морен, а в пределах Верхне-Ваховской впадины они имеют почти сплошное распространение. Эти ледники в бассейн р. Вах вступили в конечную фазу своего развития. Ими были созданы маломощные конечные морены с невысокими (10-12 м) холмами и грядами .

Рис. 1. Схема генетических типов современного рельефа в бассейне р. Вах (по Вдовину, Проводникову, 1965).

1-моренные аккумулятивные равнины века Самаровского оледенения; 2-то же, Тазовского оледенения; 3-зандровые равнины века Самаровского оледенения; 4-то же, Тазовского оледенения; 3-зандровые равнины века Самаровского оледенения;'4-то же, Тазовского оледенения; 5-приледниковые озерно-аллювиальные равнины Самаровского оледенения; 6-крупные террасированные речные долины; 7-Вахская пред-ледниковая ложбина стока; а-борт перекрытый флювиогляциальными отложениями; б-борт размытый современной речной сетью; в-направление стока; 8-направление движения ледников.

Материк (водораздельное плато) занимает сравнительно небольшое пространство между рр. Вах и Тым. На западе он начинается против п. Охтеурье и мысами несколько раз подходит к

реке около п. Ларьяк. Высота его над уровнем реки колеблется от 30 м на востоке до 45 м на западе (80-90 м над уровнем моря) . Со стороны реки "материк" резко выделяется крутым склоном, сильно расчлененными логами и небольшими долинами материковых ручьев. Материк слагается из,: I - доледниковых древних песков, II - предледниковых глин, III - слоистой морены эпохи максимального оледенения и IY - послеледниковой покровной суглинисто-супесчаной толщи.

Доледниковые пески "материка", лежащие на глинах, соответственно по возрасту определены как плиоценовые или ранне-четвертичные. Максимальная мощность их едва ли превышает 1520 м. Эти пески образуют также цоколь 3-й надпойменной террасы по Ваху выше п. Ларьяк. Здесь они, в отличие от грубозернистых песков, лежащих под "материком", более тонкозернисты, слоисты, не окатаны и с блестками слюды (обнажения у п. Ром-кино и п. Кыс-Пугольск), что объясняется различиями в условиях накопления толщи. Те же доледниковые пески довольно широко развиты в 1-й надпойменной террасе по р. Сабуну (левому берегу в верхнем течении) и по реке Кулын-Иголу (правому берегу). В обоих случаях они лежат под спроектированной, перемытой мореной. В эпоху завершения накопления, доледниковые пески занимали огромное пространство в бассейне р. Вах.

На Ваховском "материке", благодаря большому скоплению моренного материала, образовалось повышение с задержавшимися на нем остатками ледника. Впадина, лежащая к северу от "материка", все время размывалась талыми водами отступавшего северо-восточного ледника и ледникового останца на юге.

Во время таяния ледников Самаровского века началось формирование Вахской ложбины стока, пространственно приуроченной к зоне глубинного разлома. Воды Енисейского ледника стекали, вероятно, по Тымской и Сымской ложбинам стока (Вакулин, 1990) .

В Тазовский век существовал только Средне-Сибирский ледник. Он достигал лишь современных верховий левобережных притоков р. Таз. Зандровые равнины этого ледника распространены на площади правобережных притоков р. Вах. Талые воды от него стекали в Вахскую ложбину стока, а по ней дальше на запад.

В Казанцевский век началось формирование современной речной сети, следы которой в виде надпойменной террасы установлены в долине р. Вах и по его притокам - рекам Ассес-Еган и Камсес-Еган. Долина р. Вах формировалась в пределах Вахской ложбины стока. Правобережные притоки р. Вах в это время еще не имели постоянных сформированных русел.

В Зыряновский век сформировалась современная речная сеть бассейна р. Вах. Были образованы первые надпойменные террасы. В настоящее время речная сеть продолжает свое развитие, контролируемая общим структурным планом района и молодыми тектоническими движениями.

Моренная аккумулятивная равнина Енисейского ледника Сама-ровского оледенения находится на Вах-Сымском междуречье и захватывает лишь истоки реки Вах. Она представляет относительно приподнятое всхолмленное, местами заболоченное водораздельное плато с абсолютными высотами 160-180 метров. Равнина сложена с поверхности моренными супесями и суглинками.

Моренная равнина Средне-Сибирского ледника Самаровского оледенения первоначально занимала значительную территорию в правобережье р. Вах. Но в эпоху самбурского межледниковья и тазовского оледенения она испытала некоторое погружение. Вследствие этого флювиогляциальные потоки частично размыли слагавшие ее морены и перекрыли их более молодыми песчаными осадками. В бассейне р. Вах поверхность уничтоженных древних отложений составляет 3/4 всей площади района. В виде цоколя они выступают отдельными участками по рекам Сабуну, Кулын-Иголу, Колек-Егану. В сильно размы