Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сегетальная растительность Абхазии

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Айба, Эльза Александровна, Уфа

/

На правах рукописи

03.00.05. - Ботаника

Научный руководитель: з.д. науки РБ и РФ, чл.-корр. АН РБ соросовский профессор, д. б. н. профессор Б.М.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Уфа-1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................ 4

ГЛАВА I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ АБХАЗИИ................ 6

1.1. Рельеф. Климат ..........................................6

1.2. Почвы .................................................. 8

1.3. Растительность ..........................................12

1.4. История и современное состояние земледелия в Абхазии...... . 18

ГЛАВА II, МЕТОДИКА СБОРА И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА ., 25 ГЛАВА Ш. СЕГЕТАЛЬНАЯ ФЛОРА АБХАЗИИ ................

3.1. Общая характеристика сорной флоры района исследования, систематический состав ..............................................................29

3.2. Изменения состава флоры на комплексных градиентах ведущих факторов ...................................................................................33

3.3. Анализ жизненных форм .................................. 36

3.4. Адвентивная флора....................................... 40

3.5. Ботанико-географический анализ ........................... 47

3.6. Эколого-ценотический анализ .............................. 52

ГЛАВА КООРДИНАЦИЯ СЕГЕТАЛЬНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ.. 57

4.1. Изучение отношения видов к высоте над уровнем моря ........ 58

4.2. Изучение отношения видов к возделываемым культурам ....... 65

4.3. Анализ причин доминирования............................ 72

ГЛАВА V. КЛАССИФИКАЦИЯ СЕГЕТАЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ АБХАЗИИ.................................................. 77

5.!. Особенности агроценозов как объекта классификации ........ 78

5.2. Особенности системы Браун-Бланке 81

5.3. Метод Браун-Бланке в СНГ ................................ 83

5.3. Продромус сегетальной растительности ..................... 84

5.4. Характеристика синтаксонов ......................................................86

5.4.1 .Класс Chenopodietea ....................................................86

5.4.2.Класс Artemisietea vulgaris, порядок Artemisietalia ............ 122

ГЛ АВА VI. О ВОЗМОЖНОСТЯХ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ............... т

6.1. О роли сегетальных видов в агроценозах .....................137

6.2. Хозяйственная типология сегетальных сообществ при

формировании системы контроля ......................................139

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................145

ЛИТЕРАТУРА ..............................................147

ПРИЛОЖЕНИЕ ...........................................................................173

Введение

Актуальность» Сельское хозяйство и, в особенности, плодоводство является ведущей отраслью народного хозяйства Абхазии, На долю сельскохозяйственных земель приходится 80 % территорий, расположенных на высотах 0-800 м н.у.м. (в том числе 20% - сады и огороды). Одним из факторов, определяющих эффективность выращивания плодово-овощных культур, является уровень засорённости плантаций.

Сорные растения осуществляют перехват элементов питания и воды, что ведёт к снижению урожая. В то же время, при невысоком обилии эти виды являются положительным фактором, способствующим повышению разнообразия энтомофагов, и формированию на этой основе системы полезных симбиотических связей, контролирующей плотность популяций насекомых вредителей. Для организации системы контроля засорённости плантаций необходимо знание видового состава основных засорителей, их биологии., связи с высотно-поясными закономерностями и системами возделывания основных культур.

Несмотря на то, что изучению синантрогшой растительности Абхазии посвящена достаточно большая литература (Гайдамакин, Макашвили и др.. 1936 Самоладас, 1973; Яброва-Колаковская, Шенгелия, 1978; Гагуа, Кацитадзе, 1989, Гелантия, Гергая и др., 1990; Дареджанашвили 1991; Агрба, 1991, 1992 и др.), сорные растения и, тем более, сегетальная растительность не были объектом специального исследования. По сей день не выявлены основные закономерности формирования сегетальных сообществ Абхазии, что сдерживает разработку экологически обоснованной системы контроля засорённости садов и плантаций однолетних и других культур.

Цели и задачи исследования. Целью настоящих исследований была полная характеристика сегетальной растительности Абхазии как основы экологически-ориентированной системы контроля уровня засорённости. Для достижения этой дели было необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить флору сорных растений Абхазии.

2. Выявить закономерности связи основных засорителей с экологическими факторами - высотой над уровнем моря и комплексами агротехнических факторов, связанных с системой возделывания культурных растений и непосредственно с влиянием культурного растения на сегетальные компоненты агроценозов.

3. Построить классификацию (синтаксономию) сегетальных сообществ с использованием методов эколого-флористической классификации (систем ы Бр аун-Бланке).

4. На основе синтаксономии разработать рекомендации контроля засорённости плантаций.

Научная новизна работы. Впервые для Абхазии и всего Кавказского региона ординационными методами изучены экологические особенности основных засорителей садово-огородных культур и построена эколого-флористическая классификация сегетальных сообществ. Для организации обоснованной системы контроля засоренности, разработана агротипология сегетальной растительности.

Абхазия представляет собой типично горную страну, своеобразную в природном отношении. Она занимает южный склон Западного Кавказа и узкие холмистые и низменные полосы Черноморского побережья.

Границами Абхазии с юга служат р.Ингур, отделяющая её от Западной Грузии, с севера - р.Псоу, с запада и юго-запада - Чёрное море, с северо-востока и юго-востока - Главный Кавказский хребет. Общая площадь территории Республики составляет 8,6 тыс. кв. км.

Абхазия расположена на границе двух климатических поясов -субтропического и умеренного, и находится под воздействием атмосферной циркуляции умеренных и субтропических широт (Фигуровский, 1912, Сел ян и но в, 1961, Элизбарашвили, 1978, 1980).

Среднегодовая температура воздуха на побережье составляет +14°, при подъёме в горы понижается до +9°, соответственно сокращается и вегетационный период от 200 до 180 дней, сумма активных температур (свыше 10°С) с 4000° до 3500°, количество осадков при этом, наоборот, возрастает от 1400 мм до 4000 мм (Агроклиматический..., 1978).

Вертикальной поясностью определяется распределение естественной растительности, и сельскохозяйственных культур. Территория подразделяется на три основные зоны: низменную (0-200 м), предгорную (200-400 м) и средне-высокогорную (выше 500 м).

'Низменная зона расположена вдоль Черноморского берега Абхазии. Благодаря равнинному характеру рельефа и благоприятным почвенно-климашческим условиям, приморскому положению, низменная зона Абхазии имеет огромное значение в хозяйственной жизни Республики. Здесь располагаются почти все крупные сельские

населённые пункты и курорты Абхазии, плантации чая, кукурузные

ноля, значительная часть посадок цитрусовых. Низменные районы вместе с речными долинами занимают площадь в 2,2 тыс.кв.км. т.е. 25,9% её территории.

Между низменной и горной зоной простирается переходная холмистая зона. Это зона возделывания как многолетних, так и однолетних южных культур. Она довольно густо заселена, хотя крупных населённых пунктов здесь мало. Полоса предгорий и речных долин занимает 0,9 тыс.кв.км (9,9% её территории).

Горная зона, постепенно повышаясь, усложняется по своему строению, превращается в царство хребтов и долин, горных лесов и лугов, вечных снегов и ледников. Это зона лесного хозяйства и альпийского животноводства, зона минерального сырья, горных курортов, туризма и альпинизма. Средне и высокогорные районы занимают 5,5 тыс. кв. км. (64,2%). Населенные пункты здесь редки, только лишь в речных долинах и межгорных впадинах.

Таким образом, орография Абхазии довольно сложна. Область предгорий, начинаясь от г.Гагра, расширяется по направлению .к юго-востоку. Низменная часть, начинаясь от Гагры, простирается ближе к берегу моря довольно узкой полосой за р.Бзыбь, но к востоку от Бзыби предгорья опять врезаются в низменность в виде невысоких, вытянутых с севера на тог отрогов Бзыбского хребта. Далее на юго-восток, возле Нового Афона, на приморскую равнину надвигаются высокие горные отроги, и в итоге предгорная часть приобретает вид узкой полосы, а низменная предгорная равнина совершенно выклинивается. Дальше к юго-востоку, в бассейне р.Гумиста горы опять отступают, а у г.Сухум вновь надвигаются предгорья, разрезанные долинами и многочисленными речками, образуя холмистую область. Начинаясь от бассейна нижних наносов р. Кодор и до Ингура, приморская равнина

занимает значительное пространство, здесь область предгорий отступает до 40 км, составляя площадь до 1500 кв. км (Лашхия, 1982).

Расположение горных хребтов и речных долин часто определяет характер и направление ветров, что влияет на общие климатические условия местности (Куфтырева и др., 1961). Климат Абхазии типичный субтропический, с большим количеством тепла и влаги (Селянинов, 1961).

Важным фактором, регулирующим режим' температуры, является Чёрное море. Циклоны, проходящие через Чёрное море, ещё больше увлажняют климат и вызывают обилие осадков. Холодные антициклональные воздушные массы над морем становятся тёплыми и влажными и не вызывают резкого понижения температуры. Влияние Чёрного моря смягчает климат зимой. Летом знойная жара умеряется бризами, дующими с моря днём, а ночью - с невысоких холмов.

По направлению от берега моря до вечно-снежных вершин в Абхазии сменяется несколько климатических высотных поясов, от субтропического влажного климата прибрежной полосы до поясов с субальпийским и альпийским климатом (1600-2000 м н.у.м.) и пояса вечных снегов,

1,2. Почвы.

Почвы и их агропроизводственные свойства имеют немаловажное значение в определении специализации агроэкосистем, в выборе правильной системы земледелия и её технологии. В географическом распространении почв так же, как и в других компонентах природы, проявляется высотная зональность (Сабашвили, 1969, 1970). На территории республики выделяются следующие почвенные зоны (см. рис.1):

.. ir 4 i- M - а А ~С V . К H=.t;-

ПОЧВЕННАЯ НАРТА

M.,i ш -пп 1 1 Otfn ООО Г

КО ггуго^ мог (**>«» иь* л

f1 ft\>~ , nie.г Лг?г.-

почвы ПРЕЛГОНИИ И ЛЕСОВ

Н päCH •: к hx-

НЛ е ^" ■. J г 11лд ^f .i г - ^ 5 г i.' - f -.> i

- -J n4C'öürratHwuj- г ;ziw -.н-.н».., п •«--i»

g 1 с С-С " - f,tt - rlC^HH'S

--! ' Ii -

А " "I я i fcj t\ ,1 , vi-1 Li' " '

Lri-d' • Vr-T(j-> - -hb.1

f Лед, ими M .....

Рис. I. Почвенная карт Абхазии

1. Низинная зона с преобладанием болотных, аллювиальных и подзолистых почв.

2. Зона желтозёмных почв холмистых предгорий.

3. Зона горно-лесных почв.

4. Зона горно-луговых почв.

Формирование болотных почв протекает в условиях влажного климата при наличии плоского рельефа и затруднённого поверхностного стока, а также за счет уменьшения испарения под пологом^лесф с участием влаголюбивых растений. Хозяйственное значение болотных почв ничтожное, они бедны фосфорной кислотой и калием, нуждаются в кардинальных мелиоративных мероприятиях

Среди подзолистых почв выделяются слабо-, средне- и сильноподзолистые. Они характеризуются низким содержанием кальция, имеют низкую поглотительную способность и кислую реакцию. В наибольшей степени эти почвы используются под чайные плантации, кукурузу, цитрусовые.

Краснозёмы и желтозёмы вместе с подзолистыми почвами наиболее ярко отражают климат влажных субтропиков. Желтозёмы обладают высокой водоудерживающей способностью и плохой водопроницаемостью. Реакция краснозёмов средне- и сильнокислая (Ромашкевич, 1974). Хорошо выраженная структура, микроагрегатностъ и поглотительная способность имеет большое практическое значение при внесений удобрений. Желтозёмы и краснозёмы - одно из главных богатств Абхазии. Они широко используются под чай, цитрусовые, табак и другие культуры. Основной проблемой повышения их плодородия является борьба, с эрозией, особенно в зоне развития желтозёмов.

В предгорной зоне, в местах выходов на поверхность известняков, значительное место среди желтозёмных и краснозёмных почв занимают перегнойно-карбонатные почвы. Наибольшее распространение они имеют в горно-лесной зоне, где карбонатные породы образуют широкую и непрерывную полосу,

Зона горно-лесных почв включает в себя также бурые лесные почвы, и заканчивается их оподзоленными разновидностями у верхней границы леса, занимая большую часть территории республики.

Наиболее распространены перегнойно-карбонатные почвы на известняках, тяжёло-суглинистые и глинистые, занимающие склоны средней крутизны. Местами они слабо развиты и сильно смыты. На более крутых склонах преобладают маломощные слаборазвитые скелетные почвы, часто сильно смытые, с выходами обнажений известняков.

Перегнойно-карбонатные почвы отличаются высоким плодородием. На них выращивают кукурузу, виноград, мандарины и другие культуры. Для этих почв также важна борьба с эрозией, имеющей местами сильное развитие.

В горной зоне наибольшую площадь занимают различные по мощности, составу и свойствам бурые лесные и оподзоленные бурые лесные почвы, развитые на обломочных и других продуктах выветривания глинистых сланцев, песчаников и иных осадочных пород, а ещё выше - на обломочных продуктах выветривания кристалических пород.

Преобладающая часть зоны занята лесом, но нижняя полоса горно-лесной зоны с более благоприятными условиями рельефа и экспозиции, а также климата используется в земледелии. На этих почвах выращивается табак и кукуруза, имеются сады и виноградники.

Зона горно-луговых почв широко представлена в субальпийском и альпийском поясах Абхазии. Основными чертами горно-луговых почв являются малая мощность, высокое накопление органических веществ, кислая реакция и ненасыщенность основаниями.

Территории с горно-луговыми почвами заняты под естественные кормовые угодья, которые используются как летние пастбища. Их значение постепенно уменьшается из-за пастбищной дигрессии и развития эрозии.

В некоторой степени азональными являются почвы речных долин. Среди аллювиальных почв преобладают суглинистые бескарбонатные почвы со слабокислой реакцией. Они характеризуются благоприятными водными и физическими свойствами, содержанием гумуса в верхних слоях, достигающим 2,5-3%. Аллювиальные почвы широко используются под посевы кукурузы и огородные культуры.

1.3. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

Растительность изучаемой территории является сложным естественно-историческим образованием, и на ее формирование большое влияние оказала сложная геологическая история всего Кавказа, в частности, Абхазии. Она оригинальна и богата по своему флористическому составу(см. рис.2).

Первые сведения по флоре края появились после XVIII века, это были исследования французского ботаника Дюмона Дюрвиля (1821), затем исследования флоры края продолжалось профессором ришельевского лицея в Одессе Д.А.Нордманом (1861), академиком Ф.Рупрехтом (Воронов, 1925), однако сборы их были ограничены городом Сухум и его окрестностями.

Впоследствии, в конце XIX века, важную работу в области изучения флоры Абхазии провел крупный ботаник Н.М.Альбов (1895).

1 с:—^МТ.'^Ии-Ч >«• И* ь СО-б^в^И

~ Я . IV., * • Л 200 2ТШ ^

V I 1Е'Ьо • К. 1,1 И ТИ^ЧЫ'-

- »л I г. ......ЭЛИС

«з«■!.•; до ■ | .

> V,_ ■■ ■ л'Л '.л1' VI ¿у, ц «. яВДяЗзДОШ

г - ^. -1-л-л:и -; I ; '; 10 1А

£ ....................>1" 'Д^ГЧИ^ »

лг- Мт ИЛ 1 Т"-. 14. »'"П1Н -V Г-1/ Щ?'1 ~

V * д- К ■'.,-*:> ч

¡ьЪ-IV НСЯ':-.: I* ¿Н'^К'. М^«», 1}рН*",г

А„. - ! «- -V V, rt--.-V.~- к.ЯЩб И<

КАРТА РАСТИТЕЛЬНОСТИ

ытаб 1 ! ООО ООО

1 / А

Р/ / ( Ь

Д^л; и.* ЦдянЛжи'..

Рис. 2. Карта растительности Абхазии

Он впервые выявил эндемизм и своеобразие абхазской флоры и описал растительные ландшафты Абхазии и Колхиды в целом.

Главным результатом исследований Н.М.Альбова было выявление уникального региона локализации региона горной известняковой флоры, развивающегося, в основном, автохтонно в условиях мощного рефугиума, с многочисленными оригинальными эндемичными и реликтовыми видами и даже родами, подлежащими, охране (Колаковский, 1980).

В дальнейшем флора Абхазии своею оригинальностью привлекла к себе внимание таких выдающихся систематиков и флористов, как В.И.Липский (1899), Г.И.Радде (1901), В.В.Маркович (1908, 1914), Ю.Н.Воронова (1908, 1916, 1924, 1925), А.А.Колаковского (1937, 1938, 1939, 1948, 1949, 1961, 1978, 1980, 1982, 1985, 1986, 1989 и др.).

Всего в составе флоры по сведениям А. А. Колаковского (1978) насчитывается около 2000 видов растений, из них 150 видов деревьев и кустарников, остальные - травянистые виды, из которых около 80 эндемичных (Адзинба, 1987).

Из основных типов растительности, свойственных Кавказу: степной, полупустынной, лесной и луговой - в Абхазии распространены только лесная и луговая. Преобладает лесная растительность, занимающая 80% из совокупности площади. Господство лесной растительности обуславливается наличием оптимальных климатических условий для её развития - сравнительно высокой среднегодовой температурой, длительностью вегетационного периода, большим количеством атмосферных осадков и др. В связи с этим естественная лесная растительность распространена здесь от самого берега моря (где она изменена в результате хозяйственной деятельности человека) до в�