Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Синтаксономический анализ лесов Башкирского государственного природного заповедника

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Синтаксономический анализ лесов Башкирского государственного природного заповедника"

На правах рукописи

РГ6 од

МАРТЫНЕНКО ВАСИЛИЙ БОРИСОВИЧ с ДВГ 1999

СИНТАКСОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛЕСОВ БАШКИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА

03.00.05-Ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа-1999

Работа выполнена в лаборатории геоботаники и растительных ресурсов Института биологии Уфимского научного центра Российской Академии Наук

Научный руководитель:

Официальные оппоненте:

Йедущая организация:

зав. лаб. геоботаники и растительных ресурсов ИБ УНЦ РАН доктор биологических наук Соломещ А.И.

зав. кафедрой ботаники Брянского государственного педагогического университета д.б.н., профессор Булохов А.Д. к.б.н., доцент Сибайского филиала БГУ Хусаинов А.Р.

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Зашита состоится " 24 " июня 1999 г. в ¿4" часов на заседании диссертационного Совета К 064.13.09. в Башкирском государственном университете ло адресу: 450074, г.Уфа, ул. Фрунзе, 32, биологический факультет, а уд. 332.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета

Автореферат- разослан " ¿1" <ЛА ^__1999 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета, к.б.н." " 1Шу( Г.Г.Кузях истов

: <Г№. л г) я

Актуальность. Заповедники являются наиболее эффективной формой особо охраняемых природных территорий (ООПТ), призванных решать проблему сохранения биоразнообразия. В республике Башкортостан (РБ) три заповедника -Башкирский, Южно-Уральский и Шульган-'Гаш. Эти заповедники включают в себя значительную часть разнообразия флоры и сообществ лесов. Однако для полной, оценки степени репрезентативности этих ООПТ по отношению к разнообразию лесов РБ и для осуществления эффективного мониторинга за состоянием этих сообществ необходима их классификация в соответствии с международными принципами -жолого-флорпстического подхода.

Ни в одном из заповедников РБ на сегодняшний день нет такой классификации, что сдержи вдет развитие природоохранных исследований и научно-обоснованную организацию новых ООПТ. Не составляет исключения и Башкирский государственный заповедник (БГЗ), созданный в 1930 голу и имеющий площадь 49,6 тыс. га, около Ь'О % которого составляют леса. Несмотря на многочисленные исследования флоры и растительности заповедника (Снигиревская 1947; Селиванова-Городкова, 1956, 1963; Мельникова 1961; Мозговая, ¡971; Иешатаев. Ухачева, 1987, ¡988; Жирнова 1988, 1994; Мухамедьярова, 1988; Жирнова и др., 1984, 1993, 1995, 1999; Жирнова, Сайтов, 1993) их леса изучены на уровне сообществ недостаточно. Это не только снижает эффективность наблюдений за состоянием лесных экосистем, но и не позволяет разработать систему охраны в разрезе отдельных типов сообществ. Очевидно, что не всегда лучшей системой охраны является полное заповедывание. В частности, в некоторых типах леса при полном заповедывании резко снижается возобновление, что ставит под угрозу будущее этих сообществ.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы было синтаксономическое изучение лесов БГЗ с последующим использованием синтаксономии для анализа причин, влияющих на процесс лесовозобновления и обеспеченности охраной редких видов. Для достижения этой цели было необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить полное геоботаническое обследование лесов заповедника и получить достаточно репрезентативную выборку описаний для синтаксономического анализа.

2. Построить синтаксономию лесных сообществ и дать характеристику выделенным сиитаксопам в соответствии с требованиями международного "Кодекса фитосоциологической номенклатуры".

3. В разрезе установленных сишаксоиов проанализирован, факторы, способствующие и препятствующие лесовозобновлению.

4. Оцепить природоохранную значимость выделенных синтаксонов.

Научная ноннша район,!. Разработана атгакшпомня лесов для территории

с уникальным альфа- и бел а- разнообразием. Выделенные синтаксоны встроены н синтаксономию Евразии. Показана перспективность системы Браун-Бланке для выбора экологического масштаба опенки особенностей лесовозобновителыю/ о процесса. Разные синтаксоны лесов оценены по их природоохранной значимое ! и.

Практическая значимость. Построенная синтаксопомия гсознчлаез оценивать степень рспрезснтагшшости охраняемых сообществ лесов заповедника

по отношению к лесной растительности Южного Урала. Разработаны рекомендации режима охраны для обеспечения лесовозобновитсльного процесса в сообществах разных синтаксонов.

Апробация. Основные положения диссертации были представлены на IV молодежной конференции ботаников в С.-Петербурге (1997), на Республиканской конференции "Леса Башкортостана", на V молодежной конференции "Актуальные проблемы биологии" (Сыктывкар, 199-3), на Всероссийской научно-практической конференции "Биологические науки в высшей школе. Проблемы и решения" (Бирс:,-, 1098), иг V\ молодежной кочференцин "Актуальные проблемы б.чолоп-ut" (Сыктывкар, 1999),

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, 2 находятся в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы 132 страницы, в той числе 8 таблиц, 5 рисунков и I приложение (11 таблиц). Список литературы включает 214 наименований, а том числе 62 иностранных авторов.

Глава 1. Характеристика природных условии района расположения Башкирскою государственного природного заповедника

БГЗ находится в северо-восточной части Бурзянского района РБ. Протяженность заповедника с севера на юг составляет 23 км. в пределах от 53и31' до 53°16' с.ш., с запада на восток - 32 км. от 57°44' до 58°13' в.д.

В соответствии с лесорастительным районированием СССР (Курнасв, 1973) территория заповедника находится в округе южной тайги восточного склона Среднего Урала, его седловины и западного подножия высокогорной части Южного Урала.

БГЗ находится в умеренно холодном агроклиматическом районе, который занимает большую часть горной области Южного Урала. Климат характеризуется следующими показателями. Сумма температур за период с температурами выше 10 °С изменяется в пределах 1500-1800°С. Средняя годовая температура +1,2° С, максимальная +31,0 0 С, минимальная - 41,5 " С. Самая низкая температура зарегестрированная в БГЗ составила -51" С (Афоклиматическис ресчрсы..., 1976). Среднегодовое количество осадков колеблется от 373,8 мм ло 762,2 мм, составляя в среднем 532,3 мм. Наибольшее количество осадков выпадает в июле - 82,9 мм, меньше всего - в феврале . (7-22 мм (Иванов, Петров, 1965). Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 160-170 дней. Почва в среднем промерзает на глубину 80-90 см., максимально на 130-150 см. Средняя высота смежного покрова в поле на 31 декабря составляет 31-40 см., на 10 марта 51-60 см (Вдоиип, 1957).

По характеру рельефа территория заповедника делится на две резко различные части: западную, охватывающую значительную илотадь горного массива Южного К рака, и восточную, расположенную в пределах хребта Урал-Тау. Между ними лежит переходная область - долина реки Южный Учян.

Почвы заповедника представлены сшн.ноонодзоленнымн (да радировании мп) черноземами, серыми, темно-еерыми, светло-серыми лесными, дерново-

s

слабоподзолистымм, дерново-сильноподзолистыми, лугово-черноземовидными выщелоченными, лугово-черноземными оподзоленными, темно-серыми лесными глеевыми и недоразвитыми почвами.

Флора заповедника включает 765 видов сосудистых растений и 169 видов мхов. Состав лихенофлоры изучен слабо.

Растительность заповедника исследовалась P.I1I.Кашаповым (1985) и О.П.Мухамедьяровой (1988) - луга, Ю.Н.Нешатаевым и В.Н.Ухачевой (1988), Т.В.Жнрнопой н М.С.Сантовым П993) - степи, Е.М.Сиигиревской <1947), М.И.Коговым (1959), Н.С.Мельниковой (1961) - леса. Степная и луговая растительность за эти годы была классифицирована в соответствии с методом Браун-Бланке. Лесные сообщества выделялись лишь на экогоимой и доминантной осиозе. Эколого флористическая классификация их отсутствовала.

Глава 2. Материалы и методы исследований

Эколого-флористнческая классификация лесов Башгосзаповедника проводилась в соответствии с общими установками направления Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964; Александрова, 1969; V/esthofT, Maarel, 1978; Наумова, 1995). Исходным материалом дл» классификации послужило 314 полных геоботанических описаний. Фитоценологические таблицы составлялись с помощью компьютерной базы данных на основе программ TURBOVEG и MEGATAB.

Для выявления закономерностей процессов возобновления в описываемых нами растительных сообществах производился учет древесного подроста. Для этого, на участках, помимо проведения геоботаничсского описания, производилась глазомерная таксация древостоя и закладывалось по 10 круговых площадок 20 м2 каждая. На круговых площадках производился учет подроста попородно и повысотно. Учитывался только благонадежный подрост.

Для каждого синтаксона были рассчитаны значения экологических режимов по фитоиндикациоппьш шкалам Д.Н.Цыганова (1983). Экологический режим для синтаксона вкелом рассчитывался через экологические оптимумы составляющих его видов по шкале увлажнения почв (Hd); богатства почв азотом (Nt); освещенности - затенения (Lc); солевого режима почв (Тг); кислотности почв (Rc).

С помощью пакета программ "STATGRAF" был проведен однофакторный дисперсионный анализ. В качестве факторов использовались влияние пожара и условия местообитания.

Глава 3. Сиитаксономия лесов БГЗ

При разработке сннгаксономии были использованы работы по классификации лесов Южного Урала (Игоншна, 1%4; Горчаковским, 1965; Schubert et al., 1979; Федорова, 19X0; Соломещ и др., 1989; Хазиахметов и др., 1989; Федоров, 1991; Соломещ, Григорьев, ¡992; Соломещ и др.,1992; Соломещ, 1994), России (Рысии, Коваленко, I%8; Passarge, Passarge, 1971; Василевич, 1983; Нешатаек, 1985; Аидриепко, 1986; Самбук, 19,%; Жиглухина, Алимбекова, 1987; Жиглухина, 19S8; Кустона, 1988; Петелин, 1990; Falinski et al., 1990; Баляничене. 1991; Пулохов, 1991; Булохов, Соломин. 1991; Коротко«, 1991; Ермаков и др.

1991, Пестряков и др., 1992;) и других европейских стран (Schubert et а!.,1979; Laivinsh, ¡986,1989; Короткое, Морозова, 1938; Laivinsh, Laivina, 1988; Растительный покров Литовского национального парка, 1988).

Продромус изученных нами лесных сообществ БГЗ выглядит следующим образом:

Класс VACCINIO-PICEETEA Br.-Bi. in Br.-BL Siss. et Viieger 1939 Порядок P1CEETAL1A EXCELSAE Pawlowski in Pawlowski,

Sokolcwski ei Wallisch 1928 Союз Dicrano-Pinion (Libbert 1933) Matuszkiewicz 1962 Acc. Violo rupestris-Pinetum sylvestris ass.nov.prov. (3)

Вариант typica Вариант Verortica spicata Acc. Pleurospermo uralensis-Pineturn sylvestrisass.nov.prov. (4)

Acc. Digitali grandifiorae-Pinetutn sylvestris ass. nov. prov. (5)

Вариант Melampyrum pratense Вариант Cerastium paueiflorum Класс CARAGANO-PINETEA Solomeshch ¡994 prov. Порядок CARAGANO-PINETALIA Solomeshch 1994 prov. Союз Caragtmo-Pinion Solomeshch 1994 prov. Acc. Carici carvophylleae-Pmetum sylvestris ass. nov. prov. (I)

Класс BRACHIPODIO PINNAT1-BETULETEA PENDULAE

Ermakov, Koroljuk et Laich insky 1991 Порядок CARICI MACROURAE-PINETALIA SYLVESTRIS Ermakov,

Koroljuk et Latchinsky 1991 Союj Lathyro gmelimi-Pinionsylvestris Ermakov in Ermakov et al. 1991 Acc. Calamagrostio arundinacea - Lariceturn sibiricae Schubert, Jager et Mahn 1979 ex. Mirkin et Solomeshch 1990 Вариант Pulsatilla patens (2)

Вариант typica (6)

Фация Pteridium aquilinum Вариант Aconitum septentrionale (6)

Фация Pteridium aquilinum Подсоюз Troiüo europueue-Pinemon sylvestris (Fedorov 1991) Ermakov 199.1 Acc. ßuplcuro longifolii - Pinetum sylvestris Fedorov [991

ВариантTrifoleum medium (7)

Вариант Hypericum maculatum (8)

Фация Pteridium aquilinum Acc. Gco rivali - Pinetum sylvestris ass. nov. prov. (9)

Класс QUERCO-FAGETEA Br.-Bl. et Vüeger in Vlieger ¡937 Порядок Fagetaiia sylvaticae Pawlowski in Pawlowski et al. 1928 Сини /Union inennae Pawlowski in Pawlowski et Walüsch 1928 Acc. Aliietum incanae Ludi 1921 CyGacc. cacalietosum liastutae Solomeshch et al, 1992 Класс ALNETEA GLUTINOSAE lir.-B). ei R.Tx. 1943 Порядок Alnelalia glutinosae R.Tx. 1937

CVwaAInion glutinosae Malcuit 1929

Acc. Carici cespitosac-Bctuietum pubescemis Solomeshch et al. ¡992 (10) Субасс. thaiictretosum simplex subass. nov. prov. Субасе. caricetosum rhynchophysaesubass. nov. prov.

Приведем краткую характеристику выделенных сообществ.

Лееоннапия Violo nipestris-Pinctum sylvestris

Диагностические виды: Aconogonon alpimim. ¡'info nipesiris, Festuca rupimhi. Filipéndula vulgaris, Sesse/i libanotis. Suris visearía. SHene repetís, Galium rutheniaan. Объединяет ксспофитные сообщества сосново-лиственничныч зелепомошных лесов приуроченных к слаборазвитым, сильнокаменистым почвам с выходами горных пород. Произрастают они, главным образом, на средних частях склонов южных, юго-западных, западных, реже юго-восточных экспозиций.

Ассоциация Pîeurospermo uralcnsis-Pînctum sylvestris

Диагностические виды: Lari.x sibirica. A trag ene Sibirien, Angelica sylvestris. Heracleum sibiricum, Pleurospermum uralense. Gytmiocarpium dryopteris. Rhodobrium roseum, Geranium sylvatkum. Объединяет сообщества сосново-лиственничных зелемомошных лесов заповедника, формирующихся в условиях достаточного увлажнения. Они приурочены как правило к средним частям склонов северных экспозиций (от северо-западных до северо-восточных).

Ассоциация Digitali grandiflorae-Pinetum sylvestris

Диагностические виды: Betula pendula (!), Padus avium (III), Rosa majalis. Digitalis grundißora, Pulmonaria mollis, Atgopodium podagraria, Cirsium helerophylhmi, Veronica chamaedrys, Bupleuram longifolium, Siachys officinalis, Succisa pratensis, Poíen'.i'la erecta, Trifolium medium, Daph.r.e mezereum. Ассоциация объединяет сообщества зеленомошных Лесов заповедника, формирующихся в условиях хорошего увлажнения и более развитых почв. Они приурочены, как правило, к нижним частям склонов малой крутизны от юго-западных до северо-западных экспозиций. Встречаются эти сообщества главным образом на склонах хребтов примыкающих к реке Узян. Это территория перехода от горного массива Южный Крака к массиву Урал - Tay.

Вследствие того, что Южный Урал находится на стыке бореальной и неморальной зон, то многие растительные сообщества являются переходными, содержащими в себе большое количество как бореальных, так и неморальных пидоз. Данная ассоциация представляет собой типичный пример. Кроме доминирования мхов она включает и себя блок неморальных видов, таких как Daphne mezereum, Epipactis helleborme, Aegopodium рос/agraria, Primula macrocalyx, Poa nemorali.s и др.

Ассоциации Carici caryopliylleac-Piiictum sylvestris

Диагностические виды: Aconogtmnn olpimun, Veronica spicaia, Carex caryophyUea, Silene repetís. Fragaria viridis, Filipéndula vulgaris, Aittennaria dioica, Festuca rupicola. Galium rutheniaim, Sierix visearía. Artemisia urnwniuat, Viola nipeslris, Oracocephahtm ruyschiuna, F.iyirigia repetís, Atilacnspermum tnultifidian, Diamhus versicolor, Linnria vulgaris, l'lilcuin phleoides, Fragopogim orientalis, Rosa aeícularis. 'Furrilis glabra, Calairut.grosiis epigeias, Mehimpyrurn crislatum. t/eíicSiitricIioii schelliaiumi. Данная ассоциация представляет редкостойные, низкопродуктивны«

s

сосново-лиственничные остегшсниые леса, приуроченные, главным образом, к вершинам хребтов и граничащие с горными степями. Сообщества данной ассоциации встречаются лишь в западной части заповедника, на Южном Крака. Преобладающие экспозиции - южные, юго-западные и юго-восточные.

Ассоциация Calamagrostío arundinacea - Larieetum síbiricae

Диагностические виды: Lari.x sibirica, Pinus sylvestris, Calamagrostis arwuhnaseae, Gahum bureóle. Dracocephallum ruyschima, Cares rhizina. Polygonatum odoratum. Si'ene nul ans, Hylalckphhim iriphylum. Lupinasler pcntaphyltus. Puisatilla païens. Данная ассоциация представляет наиболее широко распространенный is заповеднике тип лсса произрастающий б большо м спектре экологических условии.

С одной стороны, сообщества дайной ассоциации (вариант Puisatilla païens) занимают верхние части хребтов, граничат либо со степью, либо с сообществами Carici caryophylleae-Pmetiini и содержат группу ксерофильных видов: Puisatilla païens, Steris visearía, Galium ruihenicum. Festuca rupicohi, Silene repetís. С другой стороны, она включает сообщества (вариант Аео/iiíum septentrionale) граничащие с сообществами ассоциации Bupleuro-Pinetum и включают мезофильные широкотравные виды: Aamituin septentrionale, Crépis sibirica, Cirsium heieraphyllum.

Ассоциация Bupleuro longifolii - Pinetum sybestris

Диагностические виды: Bupleurum longifuleum, Adenophora lilifolia, Pleurospermum uralense. Ассоциация объединяет высокопродуктивные широкотравные сосновые леса заповедника на хорошо развитых, хорошо увлажненных почвах. Встречаются данные сообщества в нижних частях пологих склонов прилегающих к поймам ручьев и речек.

Ассоциация Geo rivait - Pinetum sylvestris

Диагностические виды: Aegopodium podugraria (dont.), Aconitwn septentrionale (dont,). Gen/a rítale, Urlicu dioica, Dryopteris carihusiona, Viola hirta, Elymus canimts, Galiopsts bifida, Thalicirum simplex, Glechama hederacea, Ranunculus acris, Filipéndula ulmuria, Ado.xa moschaiellina, Equisetim syhatkum, Ckerbita uralensis, Bromopsis inermis. Atithnscus sylvestris, Alchemilla acutiluba. Lysimachia vidgaris, Impatiens noli- -taiigere. Ассоциация представляет сосновые леса, приуроченные к широким долинам рек и ручьев, а также к пологим подножиям хребтов. Сообщества часто граничат с влажными лугами. Большая часть таких фитоценозов находится на Урал-Тау. На площадях, где произрастают данные сообщества, складываются наиболее благоприятные условия для развития лесной растительности. Плодородие, хороший дренаж и увлажнение почвы обуславливают здесь высокое видовое разнообразие. Древостой самые производительные в данном районе.

Данная ассоциация, как и ассоциация Bupleuro-Pinetum содержит большое количество пилой неморальных лесов. В тоже время количество видов класса Vacemio-Piccttlea уменьшается. Поггому данные сообщества следует считан, переходом от бореальиых лесов к лесам неморальной зоны.

Ассоциация Carici cespitosae-Hetuletiun jnibescentis

Диаиюетические ииды: Ik-tula pubescen.* hlam.). Curvx cespitusu (dum). Rubia suxtililix. Giiliiim uliginosum. Ассоциация объединяет березовые осоконо-ганолшвые редколесья узких речных пойм. Они встречаются по всей территории заповедника. Па формироопапне их флористического состава оказывает влияние ширина и

режим увлажнения пойм. На Южном Крака поймы речек и ручьев узкие, зажаты крутыми хребтами. Режим их увлажнения остро переменный, так как в период засухи ручьи часто пересыхают, а в период дождей снова заполняются водой. На Урал-Тау хребты пологие, поймы более широкие и ручьи, даже при сильных засухах, обычно не пересыхают. Режим увлаж'нения более стабильный. В некоторых местах наблюдается застойное увлажнение. Эти различия режима увлажнения пойм отражены двумя субассоциаииями.

Субасс. С.-В. tlialicîrctosum simple* объединяет узкие полосы березняков по поймам П1~чек и ручьев стекающих с хребтов Южного Крака. Иногда такие сообщества встречаются и на Урал-Тау. Диагностические виды: Thalicirum sintplex, Achillca millefylium, Coneoselinum lataricum, lieracleum sibiricum, Moechringia ¡aleriflora, Serratulti coronala. Atlenophora liliefolect. Scnecia nemorensis, Sesselio krylovii, Ca'iimagrostis ipigeios. Phragmites ausiralis. Agrostù gigantea. Parnassia paiusiris, Palemonium coeruleum, Catamagrosiis purpurea. Viola epipsi'a.

Субасс. C.-B. caricetosum rhynchopliysae объединяет осоково-таволговые березняки произрастающие по поймам ручьев только на Урал-Тау. Диагностические виды: Padus avmm(ÎH), Salix myr.sinifolia (III), Carex rhynchophysa. C. cinerea. Crépis paludosa, Equi.vHum palustre. Equisetum sykaiiciun, Galeopsis bijida, Impatiens noli-iangere, Lysimachia vulgaris. Putmonaria mollis, Pyrola minor, Ranunculus repens, Snussurea panïjlora, Scirpiis sylvaticum, Siettaria nemorum, Urtica dioica, Veronica chamaedrys\

Сообщества данной ассоциации граничат с влажными и заболоченными лугами ассоциациаиий Alopecuro pratensis-Caricetum cespitosae Muchamediarova 1988 и Carici atherodis-Filipenduletum ulroariea Kaschapov 1985.

Ассоциация Alnctuin incanae

Диагностические виды: Alnus incana, Filipendula ulmaria, Unica dioica. Ассоциация объединяет высокотравные богатые видами сероольшанники, в составе которых произрастают виды типичные для широколиственных лесов и виды влажных лугов. На территории заповедника в поймах рек Кага, Узян и Яманъелга были встречены соообщества субассооциации cacalietosum haslatae (диагностические виды: Padus aviutn. Aconiliun septentrionale, Cacalia hastata, Cicerbitu uralensis. Crépis sibirica, Siettaria nemorum), которые ранее были описаны в Баймакском и Зилаирском районах Республики Башкортостан.

Глава 4. Анализ возобновления основных древесных породе лесах БГЗ

До сих пор в процессы лесовозобновления изучались главным образом в эксплуатационных лесах н на основе лесотипологичсской, то есть доминантной классификации. Значительно меньше внимания уделялось возобновлению в заповедных лесах, в которых эти процессы имеют естественный характер. Поэтому и настоящем работе изучены некоторые аспекты естественною возобновления в лесах Башгасзаиоведника в пространстве сиитаксонов эколого-флористической классификации.

Для изучения закономерностей лесовозобновления учет подроста был произведен для 154 гсоботшшческнх описаний, представляющих все основные типы сосново-лиешенничпыч лесов Башгосзапонелника. Поскольку в заповеднике

не ведется производственной деятельности, то речь пойдет о предварительном естественном возобновлении, т.е. под пологом леса. Насаждения, в которых проводились описания и учет подроста относились к средневозрастным, приспевающим, спелым и перестойным. Средняя полнота древостоев 0.6, с варьированием от 0.4 до 0.8. Состав насаждений - от чистых сосняков и лиственничников до смешанных сосново-лиственничных, сосново-лиственнично-березовых и сосново-березовых.

Важным фактором, который определяет характер лесовозобновления в заповеднике является низовые пожары. Этот вопрос исследовался в Ъореальных лесах Сибири (Ткачеико, I9î 1; Щербаков, 1963; Курбатский, 1964; Поиединский, 1965; Уткин, 1965; Колесников и др., 1973; Работнов, 1978; Шешуков, 1979; Бузыкин, Пшеничникова, 1980; Санников, 1981; Лобсанов, Будаев, 1990; Констанитинов, Горожанкина, 1995; Иванова, Перевозникова, 1996; Фуряев, 1996), Скандинавии (Ahlgren & Ahlgren, 1960; Vasari, 1965; Zackrisson, 1977; Van Wagner, 1978; Engelmark, 1984, 1987, 1993; Kaland, 1986; Zackrisson & Ostlund, 1991; Bradshaw & Hannon, 1992; Hannon, 1992; Bradshaw, 1993;Kostrom Taneli, Kellomaki 1993; Bradshaw et al., 1994; Angehtam, 1996, 1997. 1998; Schimmel, Granstrom, 1996; Fries et al., 1997; Flarinigan et al., 1998; Skre et ai. , 1998), Северной Америки (Johnson, 1979; Heinselrnan, 1973, 1981; Payette & Gagnon, 19S5; Clark. 1990; Masters, 1990; Johnson & Larsen, 1991; Dcsponts & Payette, 1992, 1993; Johnson, 1992; Payette, 1992; Johnson & Wowchuk, 1993; Sirois, 1993, 1995; Duchesne & Sirois, 1995; Lavoie, Sirois, 1998).

При обработке результатов было изучено влияние на состав подроста;

а) низового пожара 1975 года, охватившего 10 тыс. га.;

б) условий местообитания - комплексного градиента плодородия почв, ее влажности и проективного покрытия напочвенного покрова (Tiiman, 1982, 1986).

На рис. I и 2 показаны результаты ординации выделенных сингаксонов в пространстве осей увлажнения (Hd), богатства почвы (Nt) и проективного покрытия напочвенного покрова (ГШ). Не трудно видеть, что сингаксоны образуют два параллельных ряда. Они различаются по богатству почвы и по проективному покрытию напочвенного покрова при одинаковом увлажнении.

Как видно из рис. 3 на участках, не подвергшихся пожару 1975 года, количество сеянцев варьирует от 0,1 до 1,2 тыс. шт/га, составляя в среднем 1,0 тыс. шт/га. По лссоводствениым параметрам такое возобновление считается неудовлетворительным, то есть данное число сеянцев неспособно обеспечить нормального восстановления материнского древостоя. В соответствии с уже цитированными работами столь низкая интенсивность возобновления связана с тем, что семена сосны, лиственницы, березы и осины, на участках где не было пожаров, попадая на дернину, не в состоянии прорасти. На участках пройденных низовым пожаром интенсивность возобновления резко возрастает (рис.3).

1Ъ,л ш.ь И1.Н ч О Н1 и» 11.4 П.К НО 11.2 ИЛ 11.4 П.Ч

Рис. Г Ординацмя синтаксонов в пространстве осей влажности почвы н проективного покрытия напочвенного покрова. ('Здесь н па последующих рисунках, а также в табл. 1. цифрами обозначены сингаксоны. см. продромус)

N4

6,1 5,9 5,7 5,5 5,3 5,! 4,9 4,7 4,5 4,3 4,1 3,9 3,7 3,5

на

10.2 10,4 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,6 11,5 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8

Рис. 2. Ординация синтаксонов в пространстве осей влажности почвы и ее плодородия.

Качественный состав подроста и его интенсивность зависит от типа фитоценоза (рис. 4). В ассоциации Оео-Р^пйигп подрост хвойных пород отсутствует, в ассоциации Виркиго-Рте^игп - представлен очень слабо, в то время как в ассоциации Сапе! сагурИуПсае-Ртешт подрост больше чем на две трети состоит из хвойных.

Причины наличия или отсутствия подроста той или иной породы в этих ассоциациях различны. В Ссо-РшсШш и Виркиге-РиШшп - это мощный напочвенный покров. В ассоциации Сапа сагуорЬу11еае-РтеШт древостой имеют ¡К;л1(01 \ о 1" 0,4 до 0,6 (редко \}л7), солнечного света вполне достаточно для молодых есходое, влияние травяного яруса очень слабое. Здесь фактором, определяющим состав подроста, является сухость и бедность почвы.

9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1СЮ0

о

Р

1

Щ

Г**.'

ш ¿л-

Шг. г— Й Щ

.ад

? йй , Ц ц] 3 п о

2 6 7 8

Сиктаксон

Ш Количество подроста на участка* горевших б 1375 гаду В Количество подроста на участка* не горевимх в 1975 году

Рис, 3. Изменение интенсивности возобновления на горевших и нсгоревших участках ь зависимости от эдафо-климатических условий (8,9 не горели).

Количественные характеристики подроста варьируют в зависимости от различных факторов (возраст насаждения, его состав и полкота), однако процентное соотношение пород в подросте оказалось более стабильной величиной, зависящей, главным образом, от условий местопроизрастания. Здесь как в горевших, так и в не горевших фитоненозах сила влияния фактора местообитания очень велика от т)2 = 0,56 до г}2 = 0,88.

На рисунке 5 показано, что в богатых и хорошо увлажненных условиях преобладает подрост лиственных пород. По мере снижения плодородия и влажности почв позиции лиственных пород ослабевают, а хвойные начинают преобладать в составе подроста. Следует отметить, что данная закономерности сохраняется, как на горевших, так и на не горевших участках, а также в зеясномошнмх лесах.

4000

ш

5 ЗЕ00

о. 3000 !—

1а 16 2а 26 Са 6в 73 76 аа 86 !).э 96

Синтаксоны а) но горевшие участки; 6) горевшие участки

И Сосна □ Лиственница □ Береза □ Осина

Рис. 4. Средние показатели подроста по породам » зависимости от влияния пнрогснного фактора и комплексного градиента

1а 16 2а 26 6а 66 7а 76 8а 86 9а 96 Смитах сон а) не горевшие участки; 6) горевшие участки

gj Хвойные ■ Лиственные

Рис. 5. Соотношение пород в составе подроста в зависимости от влияния пирогенного фактора и комплексного градиента

Глава S. Редкие и нуждающиеся в охране виды Южного Урала в лесах БГЗ

Для организации эффективной охраны того или иного редкого вида растений необходимо охранять не только его популяции, ко и все фитоценозы, в пределах которых они произрастают. Поэтому одной из актуальных задач заповедного дела является выявление ueei о спектра типов фитоценозов, в которых могут встречаться редкие и нуждающиеся в охране виды растений.

В этой главе приводятся результаты распределения видов нуждающихся в охране по син таксонам. В общей сложности проанализировано 53 вида редких и нуждающихся в охране растений Южного Урала. Из них 7 видов занесенных в Красную книгу РСФСР и 26 - в Красную книгу Башкирии. К наиболее редким видам относятся: Epipogitim aphyttwn, Listera ovala. Calypso bulbosa, Diphasiastrum complanaturn. Chamophila umbellala, Lycopodiimi clavalum. Cypripedium macranihon, Lalhyrus litvinovii. В таблице ) приведены некоторые результаты этого исследования.

Таблица 1

Представленность редких и нуждающихся в охране видов Южного Урала по

синтаксонам лесов Башкирского заповедника.

Вилы Сит аксоны

1|2|3|4|5|б|7|8|9|Ю

Виды, занесенные в Красную Кишу РСФСР (1988)

Calypso bulbosa ед ед

Cephalanthcra rubra ед

Cypripediwrt calceolus г сд ед ед ед

Cvpripedium macranthon ед

Epipogium ap/iyllum ед

Laihyrus lilv'mom ед

Ueottianthe cucuUata ед г ед г

Ннды, занесенные в Красную Книгу Башкирии (1987)

Adenophora Uli folia г 1 I I 2 I + + г

Adonis sibirica г -ь + г +

Asvlenium viride г г

Aster alpinus 1 ел 1-

Aulacospermum miiltifidum 1 ед ¥

Chimaphita umbellata сд

Cicerbita uralensis ++ ++ ед

Cypripedium gut latum г г ед

Daphne mezereum ед + г г + + ед

Epipactis atrorubens ед

Epipactis heUeborine ед ед г г г + г

Gymnadenia conopsea ед ед

Goodyera repens г + I I + г ед ед

Junipents communis г + + + г г

Laihyrus gmelinii ед ед + ед I I г

Lilium martagvn г г + I I + + I I

Neollia rtudus - avis ед г

Parnassia palustris г

Platanlhera hi folia г + + г г^

Polemonium cceruleum ед г г

Pulsatilla patens 2 2 2 I + ед ед

Saussurea conlraversa ед г г ед

Saussurea par vi flora г

Valeriana officinalis ед г ед ед I г +-

Встречаемость: ед - вид встречается чрезвычайно редко; г - вид встречается редко {в небольшом количестве мест, в нескольких экземплярах); + -вид достаточно обычен (в данном фитоценозе обычно встречается, но в небольшом количестве экземпляров); ++ - вид встречается не часто, но с высоким проективным покрытием; 1 - вид условно многочисленный (встречается в данном фитоценозе с высоким постоянством, но с проективным покрытием менее 1 %); 2 -вид многочисленный (встречается в данном фитоценозе с высоким постоянством и с покрытием более 1%).

Выводы

1. Синтаксономия лесов Башкирского государственного заповедника представлена 5 классами, 5 порядками, 5 союзами, 9 ассоциациями, в составе которых 3 субассоциации, II вариантов и 3 фации. Новыми являются 5 ассоциаций, 2 субассоциации, 7 вариантов и 3 фации.

2. Предварительное возобновление оенданых лесообразующих пород под пологом сосново-лиственничных насаждений Башгосзаповедника идет неудовлетворительно (количество сеянцея варьирует от 0,1 тыс. шт/га в ассоциации Сео-РшеШт до 1,2 тыс. шт/га в ассоциации СаЫтацгчкио-Р'теинп 5уЬ'С51п5). Сравнительный анализ возобновления в горевших и не горевших лесах

показал, что интенсивность возобновления после пожаров возрастает в 4-8 раз в зависимости от типа лесорастительных условий. Поэтому периодически повторяющиеся низовые пожары являются естественным и необходимым экологическим фактором для обеспечения успешного возобновления лесов Башгосзаповедника. В связи с чем, при режиме полного заповедывания, данный фактор нельзя исключать из процесса формирования лесных фитоценозов БГЗ.

3. Качественный состав подроста определяется, главным образом, комплексным градиентом в состав которого входит обеспеченность почвы элементами питания и ее увлажнение, и как следствие этого проективное покрытие напочвенного покрова. С увеличением сухости и уменьшением зрофности почвы хвойные породы в подросте начинают преобладать над лиственными.

4. В изученных сообществах охраняется 53 вида редких растений Южного Урала. Из них 7 видов занесенных в Красную книгу РСФСР и 26 - в Красную книгу Башкирии. Наибольшую природоохранную ценность как носители редких видов имеют ассоциации Digitali grandiflorae-Pinetum sylvestris, Pleurospermo uralcnsis-Pinetum sylvestris и Bupleuro longifolü - Pinetum sylvestris.

Список работ, опубликованных по теме дисертации.

1. Соломещ А.И., Мартьшенко В.Б. К характеристике лесов Башкирского госзаповедника II Тез. докл. VI молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге. - Санкт-Петербург, 1997. - С. 89.

2. Мартьшенко В.Б. К характеристике лесов Башкирского госзаповедника // Леса Башкортостана: современное состояние и перспективы. Материалы научно-практической конференции. - Уфа, 1997. - с. 214.

3. Мартьшенко В.Б. Естественное возобновление в лесах Башгосзаповедника // Актуальные проблемы биологии. Тез. докл. V молод, науч. конф. - Сыктывкар, 1998. - С. 118-120.

4. Мартьшенко В.Б. Характеристика сосново-лиственничных лесов Южного Крака на территории Башкирского государственного заповедника // Биологические науки в высшей школе. Проблемы и решения. Сб. мат-лов Всеросс. науч. - лракт. конф. - Бирск, 1998. - С. 19-25.

5. Мартыненко В.Б., Соломещ Л.И. Процессы естественного возобновления в лесах Южного Крака на территории Башкирского госзаловедника II Биологические науки в высшей школе. Проблемы и решения. Сб. мат-лов Всеросс. науч. - практ. конф. - Бирск, 1998. - С.75-81.

6. Мартыненко В.Б. Возобновление светлохвойных бореальных лесов на южной границе их распространения II Актуальные проблемы биологии. Тез. докл. VI молод, науч. конф. -Сыктывкар, 1999.-С. 136-138.

В печати

1. Жирнона Т.В., Алексеев Ю.Е., Мартыненко В.Б., Соломещ А.И., Скворцов В.Э. М<шые данные по флоре Башкирского заповедника // Бюлл. МОИ П. Отд.биол. -М„ ГУ9Ч.

2. Мартыненко В.Б., Жирнона Т.В. Редкие и нуждающиеся в охране виды растений Южного Урала в лесах Башкирского заповедника // Сб. мат-лов науч.-практ. конф. - Уфа, 1999.