Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Современное состояние и динамика флоры и растительности болот Деснянского Полесья

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Автореферат диссертации по теме "Современное состояние и динамика флоры и растительности болот Деснянского Полесья"

V" 1 У

2 9 ДПР МЙ

Российская Академия Наук Институт Географии

На правах рукописи

удк 574.9., 502.72(470.3) 584.526.33

Федотов Юрнй Петрович

Современное состояние и динамика флоры и растительности болот деснянского полесья

11.00.05 - Бногегография и география почв

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москна - 1996

Работа выполнена в Государственной природном заповеднике "Брянский лес" и в лаборатории биогеографии Института географии Российской Академии Наук

Научный руководитель

доктор географических наук А. А. Тишков

Официальные оппоненты:

доктор географических наук /1. Р. Серебрянный кандидат биологических наук К. О. Короткое

Ведущая организация:

Кафедра биогеографии географического факультета Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова

Защита состоится 1096 г. в (О часов

На заседании специализированного совета Д 003.19.01 при Институте географии РАН (Москва 109017, Старомонетиый переулок, дом 29).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии Российской Академии Наук

Автореферат разослан " " О^/лА! 1996 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат географических наук

рмянова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Охрана природы - одна из актуальных проблем современности. В числе ее многочисленных задач особо выделяется проблема охраны природных экосистем или природных комплексов в целом (Реймерс, 1990). Она предусматривает мероприятия по сохранению целостности экосистем; предотвращение резкого изменения экологических компонентов, исключение исчезновения отдельных элементов экосистем и обеспечение поддержания экологического равновесия в природных комплексах всех иерархических . уровней. Болотные экосистемы являются важными звеньями в цепи взаимосвязанных и взаимодействующих компанентов природы. Для многих регионов юга лесной зоны России они остаются последними естественными природными образованиями на фоне "антропогенового" ландшафта и лесных культур. В этих условиях болотные ландшафты по праву могут рассматриваться, ключевыми в поддержании гидрологического режима территорий, биологического разнообразия и устойчивого развития регионов, в целом. В этой связи особое значение приобретает знание ландшафтной организации болот, их флористического и ценотического состава и особенностей динамики.

Цель и задачи исследования. Цель работы - выявление закономерностей структуры и динамики природных комплексов болот Брянской области (на примере Неруссо-Деснянского полесья), их флоры и растительности, определение морфогенетических типов болот и оценка обеспеченности регина территориальными формами охраны природы. Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

- выявить природные условия образования и развития болот в регионе;

-установить основные морфогенетические группы болот;

- изучить флору болот, провести ее комплексный анализ, выделить редкие и исчезающие виды;

- изучить растительность болот и выявить особенности ее динамики;

-оценить степень обеспеченности болотных комплексов территориальными

формами охраны.

Материал и методика исследований. В основу работы положены материалы 450 геоботанических описаний, 20 крупномасштабных картосхем растительного покрова и 16 эколого-ценотических профилей болотных урочищ, которые были выполнены автором в Неруссо-Деснянском полесья за период 1989-1995 г.г. Фактическую основу также составили материалы дешифрирования спектрозональных аэро-космоснимков и анализа крупномасштабных топографических карт и материалов лесоустройств. Флористические списки, приведенные в (работе, подтверждены гербарными образцами, которые хранятся в научном фонде заповедника "Брянский лес". Подробно методические приемы исследований изложены в Главе 1.

Обьект исследования. Природные комплексы болот Неруссо-Деснянского полесья; морфогенетические типы урочищ, их фпористический состав, растительность и особенности динамики.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые собран и проанализирован комплексный материал, характеризующий морфогенетические типы, флору и растительность болот целостного физико-географического района. Получены данные о распространении и ландшафтно-ценотической приуроченности редких и исчезающих растений болот района. Проведена классификация растительности болот с позиций доминантного и флористического подходов и сопоставлены ее результаты. На основании экстраполяции пространственных рядов сделана попытка раскрыть особенности динамики растительности различных морфогенетических типов болот.

Результаты исследований послужили обоснованием для организации в 1995 году 6 новых ландшафтных заказников и одного памятника природы (заказники; Болото Рыжуха -1000 га. Княжна - 810 га, Будимля - 390 га, Максимовский - 295 га, Скрипкинский -5445 га; памятник природы Озерки - 97 га).

Разработаны предложения по расширению сети особо охраняемых природных территорий района.

Апробация работы Результаты исследований докллтывались и обсуждались на российско-украинском научно-практическом совещании "Особо охраняемые

природные территории среднего течения реки Десны и охрана биологического разнообразия" (Нерусса, 1995)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из Введения, 7 глав, выводов, списка литературы ( 120 работ, из них 6 иностранные). Работа изложена на 25'-, страницах, включая то таблицы и33рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обьекты и методика исследований.

Изучение болот Неруссо-Деснянского полесья охватило период 1989-1995 гг.. Район исследования расположен в юго-восточной части Брянской области и ограничен географическими координатами 52 - 53 с.ш. и 33 -' 35 в. .Объектами исследований были природные комплексы болот Неруссо-Деснянского полесья. Для решения поставленных задач использовались методы и методики картографического (Берлянд, 1978), ландшафтного (Гапкина и др., 1974), флористического (Юрцев, 1968; Толмачев, 1974; Боч, Смагин, 1993), фитоценотического (Александрова, 1969; Нешатаев, 1987; Миркин и др., 1989; Korolkov а.о.,1993 и др), экологического (Цыганов, 1983), геоботанического (Воронин, 1963; Александрова, 1964; Полевая геоботаника, 1972) и созологического (Андриенко, 1991) анализа природных омплексов.

Глава 2. Природные условия и заболоченность района.

Неруссо-Деснянский физико-географический район относится к Березинско-Деснинской (Предлолесской) физико-географической провинции лесной зоны Русской равнины (Физико-географическое районирование .... 1968). Площадь района около 250 тыс. га. Климат умеренно континентальный, среднегодовая температура 5.4 С, сумма осадков 550- 600. мм. (Природное районирование ..., 1975). Четвертичный покров образуют аллювиальные и моренно-зандровые отложения. Преобладают флювиогляциальные пески и супеси. В ботанико- географическом отношении район расположен на стыке Среднерусской и Полесской подпровинций Восточноевропейской провинции Европейской широколиственной области

(Лавренко, Исаченко, 1976; Растительность..., 1980). В растительном покрове района преобладают леса (60 %), широко развиты болота (10-15 %), много лугов (810 %). Заболоченность территории неравномерная: поймы - на 40-50 %, первая и вторая надпойменные террасы - 25-30 %, третья надпойменная терраса - 1-3 %, зандровые местности - 15-20 % (до 35 %), моренно-зандровые местности - 3-5 %, предполесские местности - 1-3 %. Широкое развитие болот связано с геолдго-геоморфологическим строением территории, для которой характерны: низкие поймы с участками застойного увлажнения; обширные присклоновые понижения с выходами на поверхность фунтовых и напорных подземных род, обилие замкнутых котловин на террасах и зандрах. В главе дана характе- ристика климатических, геологических и геоморфологических условий, а также ландшафтной структуры и растительного покрова района.

Глава 3. Морфогенетические группы болот района.

Типизация болотных природно-территориапьных комплексов (ПТК) проведена с ландшафтных позиций (Галкина, 1949, 1955; Абрамбва, 1978, Кирюшкин, 1980), За основную классификационную единицу принято болотное урочище, которое рассматривается как саморазвивающаяся ландшафтная единица, занимающая конкретную впадину (Пьявченко, 1985). Динамика болотных урочищ раскрывается в зцдогенетических сменах растительности, проходящей евтрофную, мезотрофную и олиготрофную стадии развития (Аболин, 1914). Болотные урочища однотипного генезиса и геоморфологического положения обьединялись в морфогенетические группы Выделено 7 морфогенетических групп ПТК:

Поименные болота (15 % заболоченных земель). Урочища достигают 100150 га Ьез торфа или с иловаю-торфянистыми отложениями мощностью 0.5-1.0 м В растительности господствуют травяные сообщества с вкраплениями водно-

болотных ценозов. В динамическом плане характерен устойчивый ебтрофный тип развития без накопления торфа. Евтрофные участки составляют 100 % площади.

Пойменно-притеррасные болота (40 % заболоченных земель). Урочища достигают 7-10 тыс. га. Глубина торфа - 2-3 м и более. В растительности преобладают черноольшаники. Меньше представлены болотные березняки и травяные болота. В динамическом плане характерен устойчивый евтрофный тип развития с накоплением торфа. Евтрофные участки составляют 100 % площади этих болот.

Присклоновые болота (20 % заболоченных земель). Урочища достигают 1.01.5 тыс. га. Мощность торфяных отложений - 3-4 м и более. В растительности преобладают болотные березняки и черноольшаники. Меньше представлены травяные сообщества и редко встречаются древесно-сфагновые болота. В динамическом плане характерен долговременный евтрофный тип развития с накоплением мощных торфяников. Изредка достигают мезотрофной стадии. Евтрофные участки составляют 80 %, а мезотрофные 20 % площади этих болот.

Логовые болота (5 % заболоченных земель). Урочища достигают 200-300 га. Глубина торфа - 0.5-1.5 м. В растительностие содоминируют древесные и древесно-сфагновые сообщества. В динамическом плана характерен евтрофно-мезотрофный тип развития. Евтрофные участки составляют 50 %, мезотрофныеоколо -45 %, а олиготрофны'е участки не превышают 5 % площади этих болот.

Котловинные болота (18 % заболоченных земель). Урочища достигают 250300 га. Глубина торфа до 3.5-4.0 м. В растительности представлены травяные, травяно-сфагновые и древесно-сфагновые сообщества. В динамическом плане они характеризуются максимальной . эндогенетической "продвинутостью". Евтрофные участки составляют 20 %, мезотрофные - 65-70 % и олиготрофные - 10-15 % площади этих болот.

Озерные болота (менее 1 % заболоченных земель). Урочища занимают 4-10 га. Общая глубина сапропеля и торфа достигает 6-8 м. В растительности представлены травяные, травяно-сфагновые и кустарничкобо-сфагновые

сообщества. В динзмическом плане преобладают урочища мезотрофной стадии развития (60 %). На долю опиготрофных участков приходится 10-15 % общей площади этих болот

Ключевые болота (менее 1 % заболоченных земель) Урочища достигают 150200 га. Глубина торфа до 5.0-6.0 м. В растительности господствуют травяные, травяно-гипновые и кустарниково-гипновые сообщества. Также представлены болотные березняки и черноольшаники. В динамическом плане характерен устойчивый евтрофный тип развития с накоплением мощных торфяных залежей низинного типа. Евтрофные участки составляют 100 % площади этих болот.

Выделенные морфогенетические группы ПТК служили в работе основными ландшафтными единицами . при исследовании флоры* и растительности болот Неруссо-Деснянского полесья.

Гпав а 4. Флора болот.

В болотной флоре района отмечено 302 вида сосудистых растений, относящихся к 162 родам из 66 семейств. Сравнение обьема болотной флоры района с региональными болотными флорами (Хмелев, 1975; Горохова, 1976; Боч, 1986; Боч, Смагин, 1993, Кузнецов, 1989) свидетельствует о ее полноте и богатстве.

Флора бореальных болот представляет собой агрегацию видов различного экологического происхожения (Богдэновская-Гиенэф, 1946). Чтобы оценить роль видов, характерных преимущественно для болот и не являющихся случайными, анализ флоры проведен по методике примененной М. С. Боч и В. А. Смагиных (1993) для болотной флоры Северо-Запада России. Флора дифференцирована на группы: I - случайные; II - индифферентные; III - предпочитающие; IV - почти верные и V - верные болотам. Виды последних трех групп условно названы "верными" видами болот. Они составляют 27 % болотной флоры района. В дальнейшем, характеристика флоры дана с учетом доли в ее составе "верных" видов

Видовое богатство болотных ценофлор района (рис. 1) распределяется травяные болота - 182, гипновыа - 143, черноольховыа - 140, болотные бепезняки - 128. травяно-сфагновые - 65, древесно-сфагновые - 42 вида и сфагновые болота- 21 вид сосудистых растений. Доля "верных" видов в составе этих ценофлор

состаляет:травяные болота - 25 черноольховые - 30 %, болотные березняки - 44 %,

гипновые - 47 %, древесно-сфагновые - 64 %, травяно-сфагновые - 68 % и сфагновые -71 %.

■ верные виды ■ случайные виды

Рис. 1. Видовое богатство болотных ценофлор .

Таксономическую структуру флоры образуют семейства Сурегасеае (13.2 %), Роасеае (9.9 %), Astaraceae 4.9 %), Scrophulariaceae (4.3 %), ~ Salicaceae (4.0 %), Polygonaceae (4.0 %), Ranunculaceae (3.6 %), Juncaceae (3.3 %), Orchidaceae (3.3 %) и Apiaceae (3.0 %), составляющие 53.5 % общего видового состава болот. При учете только "верных" видов, спектр флоры меняется: Сурегасеае (36.7 %), Orchidaceae (6 3 %), Salicaceae (6.3 %), Ericaceae (6.3 %), Роасеае (5.0 %), Apiaceae (3.8 %), Lamiaceae (3.8 %), Scrophulariaceae (2.5 %), . Brassicaceae (2.5 %) и Rubiaceae (2.5 %). Как видно, в десятку основных вошли основные "болотные" семейства.

Географическую структуру Флоры - образуют по широтным группам: бореальные (38%), бореально-неморальные (26 %), неморапьные (17 %), плюризональные (15%) и арктобореальные (4 %) виды. По долготным группам:циркумполярные (37 %), евроазиатские (31 %), евросибирские (17 %) и европейские (15 %). При учете только "верных" видов, соотношение широтных географических элементов меняется: бореальные (43 %), бореально-неморальные (28 %), арктобореальные (15 %), неморальные (10 %) и плюризональные (4 %). Как видно, среди "верных" болотам видов более сильны позиции бореальных и арктобореальных видов. В тоже время, их роль так значительна, как в составе северных болот (Кузнецов, 1989, Боч, Смагин,1993). Район находится на границе распространения многих арктобореальных и бореальных видов ( Carex chordorrhiza, С. dioca, С. disperma, С. globularis, С. vaginata, Chamaedaphne calyculata, Salix lapponum, S. myrtiiloldes, Scheuchzeria palustris, Rhynchospora alba и др.). В долготном отношении географическая структура флоры в целом типична для бореальных болот (Богдановская-Гиенэф, 1946). Это выражается в преобладании циркумполярного и евроазиатского элементов (68 %).

Рис. 2. Соотношение широтных географических элелентов флоры

Экологическая структура флоры. Флора евтрофных местообитаний включает 264 вида сосудистых растений. В их составе доля "верных" видов не привышает 25 %. На меэотрофных болотах отмечено 65 видов, доля "верных" видов составляет среди них 65 %. На олиготрофных болотах отмечен 21 вид сосудистых растений, среди которых "верные" для болот виды составляют 71 %. Экологический спектр флоры болот, по отношению видов к увлажнению, составляют: гигрофиты (51.1 %), мезогигрофиты (24.7 %), шгрофиты (16.6 %) и мезофиты (7.3 %). Экологический спектр флоры, по отношению видов к трофности местообитаний, составляют: виды евтрофных местообитаний (71 % ), виды евтрофных и меэотрофных местообитаний (23 % ), виды меэотрофных и олиготрофных местообитаний (5 %) и виды эвритопные (1 %).

Флороценотическая структура видового остава болот в целом представлена: лугово-болотными (26 %), болотными (23 %), водно-болотными (14 %), лесо-болотными (12 %), .лесными (12 %), луговыми (11 %) и водными (2 %) группами видов (рис. 3).

Рис. 3. Флороценотическая структура видового состава болот

Ландшафтные Флоры болот (флоры морфогенетических типов болот).

Флора поименных бол от района насчитывает около 164 видов сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды травяных болот. Флороценотическая структура представлена: лугово-болотными (34 %), водно-болотными (22 %), болотные (18 %), луговыми (13 %), лесо-болотными (7 %) и водными (6 %) видами. В составе флоры пойменных .болот нет стенотопных видов, по крайней мере из числа "верных" болотным местообитаниям. Особенности флоры подчеркивает группа случайных гелофитов, лугового, прибрежно- водного и водного флороценотических комплексов (Salix viminalis, S. alba, S. acutifolia, Acorns calamus, Butomus umbellatus, Carex vulplna, Echlnochloa crusgalll, Gratiola officinalis, Juncus compressus, Sagittarla sagitifilla, Scutellaria hastifolia, Sparganlum emersum, S. erectum и др.), которые заходят на болота только а пределах пойм. • Флора поименно-притеррасных болот насчитывает 134 вида сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды черноольховых болот. Флороценотическая структура представлена: лугово-болотными (26 %), болотными (25 %), лесо-болотными (19 %), водно-болотными (12%), лесными (10 %), луговыми (8 %) и водными (2 %). В составе . флоры пойменно-притеррасных болот nei стенопопных видов, характерных для этой морфогенетической группы урочищ.

Флорэ лрисклоновых болот насчитывает 193 вида сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды травяных, древесных (чернольховых и березовых) и древесно-сфэгновых болот. Флороценотическая структура представлпна болотными (25 %), лугово-болотными (24%), лесными (18 %), лесо болотными (17 %), водно-болотными (9 %), луговыми (6 %) и водными (1 %) видами. Флора дяммого ландшафт в целом мало специфична. Ее особенности подчеркивают виды болче каряктгрчые для ключевых бспот (Betula tiumilis. Cnrex dio'ta. DactyiotHj-» лю*пэ1,1 P«.Wit>s sceptrum-caro'inim и др ), которые изредка встречаются зд'я-ь

12%

11%

ЕЗ лугово-болотаыв Н болотные Н водно-болотчыв П песо-болотные □ лесмые Плуговые ЕЗ водные

23%

Флоре ключевых болот насчитывает 190 видов сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды гипновых, травяных и древесных болот. Флороценотическая структура представлена лугово-болотными (30 %), болотными (28 %), лесо-болотными (13 %), водно-болотными (10 %), лесными (10 )%, луговыми (8 %) и водными (1 %) видами. В составе флоры представлены стенотопные (Angelica palustris, Dactylorhiza baltica, Epipactis palustris, Malaxls monophyllos, Pedicularis sceptrum-carolinum) и гемистенотопные (Betula humilis, Carex dioica, С. panicea, Cardamina pratensis, Dactylorhiza Incarnata, Parnassia palustris. Triglochin palustre и др.) виды, которые отмечаются в районе преимущественно, на ключевых болотах.

Флора озерных болот насчитывает 99 видов сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды травяных и травяно-сфагновых болот. Флороценотическую структуру образуют: болотные (41 %), водно-болотные (24%), лугово-болотные (20 %), водные (8 %), лесо-болотные (6 %) и лесные (1 %) виды. Во флоре представлены стенотопные виды (Carex chordorrhiza, Rhynchospora alba, Scheuchzeria palustris) и гемистенотопные виды (Carex limosa, Lycopodiella inúndala, Salix myrtilloides).

Флора котловинных болот насчитывает 115 видов сосудистых растений. Ядро флоры образуют виды травяных, травяно-сфагновых и древесно-сфагновых болот. Флороценотическая структура представлена: болотными (37 %), лугово-болотными (21 %), водно-болотными (17 %), лесо-болотными (11%), лесными (8%), луговыми (3 %) и водными (3 %) видами. В ландшафтной флоре почти нет стенотопных видов. Исключение составляет только Chamaedaphne calyculata, вид находящийся в районе на южной границе ареала.

Таким образом, флора различных морфогенетических групп болот отличается видовым богатством, флороценотической структурой и наличием (или отсутствием) стенотопных и гемистенотопных видов (рис. 4).

КЛЮЧЮЫв

омрныв

котловмнньм

прмсклоновьм пойм.-лрютрраяньм пойманные

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% М% 90% 100%

И болотные В водно- В лутово- В лесо-болотные

болотные болотные

В луговые В лесные Вводные

Рис.4. Флороценотическая структура флор болотных ландшафтов региона

В работе проведен сравнительный анализ болотной флоры района с региональными болотными флорами (Кузнецов, 1989; Боч, 1986; Андрианко, 1983). Подсчитаны коэффициенты их видового сходства. Выделено 26 видов редких и нуждающихся в охране растений. Приводится характеристика их ландшафтно-ценотической приуроченности и синтаксономических адрес

Глава в. Классификация болотной растительности

Классификация растительности болот проведена с позиций доминантного и флористического подходов фитоценологии. Фактической основой классификации служили 450 полных геоботанических описаний болотных сообществ, которые были

преобразованы в табличную матрицу содержащую 382 строки (виды содудистых

растений и мхов) и 450 столбцов (описания сообществ). Дальнейшая обработка материала проведена в соответствии с разными задачами исследований.

В доминантном подходе использованы принципы эколого- морфологической классификации Е.М. Лавренко (Лавренко, 1940,1947, 1959, 1968; Александрова, 1969; Брадис, 1960, 1969; Андриенко и др., 1986).

Классификационная схема растительности болот района;

Тип растительности. Болота

Класс формаций. Евтрофные болота

Группа формаций. Травяныебол'ота Формация. Высокотравные болота - Phragmiteta Асс.: Phragmites australis, Glizeria maxima. . Формация. Осоковые болота - Cariceta Асс.: Carex acuta, Сагех vesicaria, Сагех omskiana, Сагех appropinquáta, Carex cespitosa. .

Группа формаций. Гипновые болота Формация. Calliergeto-Drepanocladeta Асс. Сагех diandra-Hypneta. Формация. Aulacomnieto-Tomenthypnéto Асс. Betula humilis+Salix rosmarinifolia-Hypneta.

Группа формаций. Древесные болота Формация Alneta glutinosae

Группа ассоциаций. Черноольхово-травяныв болота Асс. Alnus glutinosa-Caricetum elongatae, Alnus glutinosa-Phragmites australis, Alnus glutlnosa-Filipendula ulmaria. Группа ассоциаций. Черноопьхово-моховыв болота Асс. Alnus glutinosa-Sphagnum squarrosum Формация Betuleta pubescens Асс.: Betula pubescens-CHmacium dendroidea. Класс формаций. Мезотрофные болота

Группа Формаций. Травяно-сфагновыв Формация Sphagneta subsecundum+S. fallax Асс Carex omskiana-Sphagnum subsecundum+S. fallax Формация Sphagneta fallax Acc.: Carexlasiacarpa-Sphagnum fallax, • Carex rostrata-S. fallax, Phragmites australis-S. fallax. Формация Sphagneta fallax+S. majus Acc.: Carex rostrata-Sphagnum fallax+S. majus, Carex lasiocarpa-Sphagnum fallax+S. majus.

Группа формаций. Древесно-сФагновые Формация. Betuleto-Sphagneta fallax Acc.: Betula pubescens-Phragmites austratis-S. fallax, Betula pubescens-Carex laslocarpa-S. fallax, Betula pubescens-Erlophorum vaglnatum-S. fallax. Формация. Pineto-Sphagneta fallax Acc. Pinus sylvestrls-Erlophorum vaglnatum-S. fallax. Класс формаций. Олиготрофныв болота

Группа формаций. Сфагновые болота Формация. Pineto-Sphagneta magellanicum Асс . P¡nus sylvastns-tlnophorum vaginotum-S. nvige'nnicum. Pinus sylvestris-Ledurn palustre-S. mnge"ii'i:u'ii

Формация. Sphagneta magellanicum

Acc. Erlophorum vaginatum-Sphagnum magellanicum.

Формация. Sphagneta majus

Acc. Scheuchzeria palustris-Sphagnum majus.

Таким образом, ценотическое разнообразие болот района представляют: 3 класса формаций (евтрофные, мезотрофные и олиготрофные), 7 фупп формаций (травяные, гипноеые, древесные, травяно-сфагновые, древесно-сфагновые, сосново-сфагновые и сфагновые), 13 формаций и не менее 28 ассоциаций

доминантной классификации растительности. . _

Флористическая классификация растительности болот проведена по методике, разработанной школой Браун-Бланке (Миркин, 1987; Миркин и др., 1989; Нешатаев, 1987). За основу классификации взята система классов растительности Центральной Европы (Böttcher, 1980; Миркин и др., 1984). Для построения иерархической системы порядков, союзов, ассоциаций использовались системы Матушкевича (Matuszkiewicz, 1984), Тюксена (Tuxen, 1980) и Обердорфера (Oderdorfer, 1977). В синтаксономическом анализе использовались работы; М. С. Боч, (1986, 1990,); М. С. Боч.В. А. Смагин, (1987, 1988, 1993); Л. Ю. Балявичене (1991); О. Л Кузнецов (1991); Т. Л. Андриенко, Ю. Р. Шеляг-Сосонко (1983); А. Д. Булахов (1991); О В. Морозова (1991); -

Продромус болотной растительности района:

Класс Alnetea qlutinosae Br.- Bl. et Tx. 43 . Порядок Alnetalia glutinosae Tx. 37 Союз Alnion glutinosae Muller et Gors 58 Acc. Carici elongatae-Alnetum medioeuropaeum

(Koch 26) Tx. et Bodeux 55 Acc. Alnetum glutinosae-Sphagnosum Schwickerath 44 Союз Carici-Betulion pubescentis-verrucosae Palcz. 75 Acc. Climacio dendroides-Betuletum pubescens ass. nov. Acc. Betuletum humilis Fijalk. 59

Класс Phragmiti-Maqnocaricetea Klica in Klica et Novak 41

Порядок Phragmitetalia australis Pignatii 54

Союз Phragmition australis Koch 25

Acc. Phragmitetum australis Koch 25

Acc. Glycerielum maximae Hueck 31

Порядок Magnocaricetalia Pignatii 54

Союз Magnocarlcion Koch 25

Acc. Caricetum acutae Tx. 37

Acc. Caricetum appropinquatae (W. Koch 26) Soo 38

Acc. Caricetum cespitosae Palczynski 75

Acc. Caricetum elatae Koch 25

Acc. Caricetum vesicariae Br.- Bl. et Denis 26

Класс Scheuchzerio-Caricetea niqrae (Nordh. 36) Tx. 37

Порядок Caricetalia nigrae Nordh. 36

Acc. Caricetum diandrae Jonas 32

Порядок Scheuchzeritalia palustris Nordh. 36

Союз Rhynchosporion albae Koch 26

Acc. Caricetum limosae Osvald 23

Союз Caricion lasiocarpae Vanden Bergh.in Lebr. et al 49'

Acc Caricetum rostratae Rubel 12 ex Osvald 23 emend.

Acc. Caricetum lasiocarpae Osvald 23

Класс Vaccinietea uliqinosi Tx. 55 Порядок Vaccinietalia uliginosi Tx. 55 Союз Ledo Pinion Tx. 55

Acc Sphagnetum magno pinosum Filatov et Yurev 13 Acc Sphagnetum betulo-pinosum Filatov et Jjjrev 13 Сок^э Betulion pubescentis Tx 55 Acc Sphagnetum betulo-caricosurn Kaks 14

Таблица i Ассоциации союза Alnion glutinosae Неруссо-Деснянском полесье

1 '- Cari с i elongatae-Alnatum medioeuropaeum

(Koch 26) Ix- et Bodeux 55

2 - Alnetuni glutinosae-Sphagnosum Schwickerath 44

En,j

Ассоциация

Д acc ■ 1 Filipéndula ulmaria Urtica dioica Caltha palustris Impatiens na!i-tangere Iii bes nigrum Huniulus Iupuius Carex riparia Sol-апшз dulcamara Athyriura filix-femina Iris pseudacorus Thelypteris palustris

Д acc-2 Sphagnum squarrosui? Sphagnum palustre Sphagnum firabriatum Coraarum palustre Carsx lasiocarpa Pinus sylvestris Cliraacium dendroides Cailisrgon cordifolium Carnx cinerea

Д сока и класс Alnus glutinosa Betula pubescens . Carex elongata Sal ix cinerea Lycopus europaaus Equisetum fluviatila Calium palustre

Прочие виды Lysimachia vulgaris Naumburgia thyrsi flora Peucedanum palustre Frangula alnua Phragmites austral is Cicuta virosa Calla palustris

v v

iii v

v v

v iv

v

iii in

v iv

iii v iv iii

¡v IV

v

iv iv

in in

Таблица 2, Ассоциации С1imacia dendroides-Betuletum pubescens (1) и Betuletum huí i 1 is Fi j a 1 le • 59 (2) союза Carici-Betul ion

Диагностические группы видов

Д. союз Setula pubescens Pinus sylvestris Equisetura fluviatile Betula humi1 is Carex appropinquata Climacium dendroides Sa]ix cinerea Salix rasraarinifolia Comarum palustre Polygonum bistarta Menyanthes trifaliata

Д acc- 1 Sphagnum squarroium Dryopteris cristata Thelypteris palustris Carex juncella Naumburgia thyrsi flora Pleuroaiura schrebsri Picea abies

Д acc. 2 Tomenthypnura nitens Aulacoraniura palustre Carsx dioica Dactylorhisa incarnata Dactylorhiza bal tica Ostericua palustre Parnassia palustris Polygala anarella Cardamina pratensis Carex diandra Pedicularis palustris Gal iura uliginosura Agrostis stolonifera Festuca rubra

Прочие виды Carex rostrata Carex lasiocarpa Caltha palustris Fi 1ipendula ulmaria Geun rivals Lysimachia vulgaris Phra^aites austral i с Crepis paludosa Peucpdanimt palustre

Ассоциация

i

1

т

V V

V V

V V

IV V

IV V

V IV

V IV

III V

III IV

III III

III III

I I II

III III III IV IV IV IV III IV

V -

V -

IV I

III I

III I

III I

III II

Таблица 3 Ассоциации класса Scheuchzerio-Caricetea nigrae

1 - Caricetum diandrae Jonas 32

2 - Caricetum lasioarpae Osvald 23

3 - Caricetum rostratas Osvald 23

4 - Caricetum 1imosae Osvald 23

Диагностические группы А с с 0 Ц и а ц и и

.... - 3 4

Carex diandra V

Carex lasiccarpa I V III II

Carex rostrata V II V I

Schauchzeria palustris - - II V

Carex limosa Sphagnum ma jus Sphagnum jensenni

Carex chordarrhiza Sal ix myrti Haides

Oxycoccus palustris Drosera rotundifalia Andromeda poli folia Sphagnum angustifoliшп Sphagnum magellanicum

Betula pubescens Eriophorun vaginatum Sphagnum fall ax

Menyanthes trifoliate Comarun palustre Naumburgia thyrsi flora Peucedanua palustre

Sphagnum subsecundum Sphagnum fimbriatum Salix lapponua

Equisstun fluviatila Cal 1isrgonalla cuspidata Carer nigra

Dactylorhiza incarnate Drspanocladun vernicosus Eriophorua polyrtachyon

II III

V I III I

V V III -

III III III -

III III I

- II IV

- IV V

- I II

II IV V

III IV

- II III

- II III

- I III

r

Таблица Ц Ассоциации к/iacca Vaccinistaa uliginooi

1 - Sphagnetum betulo-caricosura Kaien 14

2 - Sphagnatuiu betulo-pinosun Filatov ot Yurev 13

3 - Sphagnetura raagno-pinosum Filatov et Yurev 13

Диагностические rpynnu оидов

Ассоциации

Pinus sylvestris Betula pubescens Eriophormn vaginatun Sphagnum fall ax Carex lasiocarpa

Д acc. 1

Comarum palustre Nauaburgia thyrsiflo^ Calamagrostis canescsns Phragmites australis Peucedanum palustre Salix cinerea Salix aurita Carex rostrata Henyanthäs trifaliata

Д acc- 2-3 Oxycoccus palustris Ledina palustre Sphaynwa aaosl lanicun Vacciniura uliginosum Polytrichun alpestre Polytrichun согшаипв

§acc. 3 rosera rotimdifolia Androocda pclifolia Sphagnum angustifoli шп

Прочие виды Vacciniura nyrtillus Holinie caerulea Chenaedaphno calvculata Vacciniura vitis-idaea Calluna vulgaris Aulacoraniura paluctrs Pleuroziura schreberi С'лгязг ulobularis

,11

Таким образом, в растительности болот района выделено 18 ассоциаций, которые отнесены к 8 союзам, 6 порядкам и 4 классам (Табл. 1-4) растительности системы Браун-Бланке.

Сравнение классификационных схем двух подходов основывается на единстве и однотипности исходного материала (полных геоботанических описаниях сообществ). Сравнение показало, что:

класс Phragmiti-Magnocaricetea соответствует группе формаций травяных болот в доминантном подходе. В его составе союз Phragmition australls отвечает формации высокотравных болот. Также близки выделенные ассоциации. Аналогично проявляет себя союз Magnocaricion, который в целом отвечает формации осоковых болот.

Класс Alnetea olutinosae сопоставим с группой формаций евтрофных древесных болот. В его составе союз Alnion glutinosae соответствует доминантной формации Alneta glutinosa. Ассоциации союза по обьему близки к группам ассоциаций доминантного подхода, а именно к черноольхово-травяной и черноольхово-сфагновой. Союз Caricl-Betulion pubescens-verrucosae больше по обьему чем близкая к нему формация Betuleta pubescens. Союз включает кустарниково-гипновые сообщества (асс. Betuletum humilis Fijalk. 59), которые отнесены в доминантной классификации к группе формаций гипновых болот.

Класс Scheuchzerio-Caricetea niqrae трудно сопоставить с близкими по обьему иерархическими единицами эколого-морфологической классификации. В него входят сообщества, отнесенные при доминантном подходе к различным группам формаций (гипновые, травяно-сфагновые и сфагновые) и даже классам формаций (евтрофные, мезотрофные и олиготрофные). В тоже время, ассоциации этого класса довольно легко "узнаются" в формациях эколого-морфологической схемы. Например, ассоциация Caricetum rostratae Rubel 12 ex Osvald 23 emend сопоставима с формацией Sphagneta fallax+majus, обьединяющей сообщества топяных мезотрофных болот, а ассоциация Caricetum lasiocarpae Osvald 23 сопоставима формацией Sphagneta fallax, которая обьединяет сообщества менее обводненных травяно-сфагновых болот, заростающие березой и сосной.

Класс Vaccinietea uliginosl сопоставим с группами формаций древесно-сфагновых мезотрофных и сфагновых олиготрофных болот. Ассоциации этого класса близки к формациям доминантного подхода классификации. Например, ассоциация Sphagnetum magno-pinosum Filatov et Yurev 13 сопоставима с формацией Pinelo-Sphagneta magellanicum олиготрофных сфагновых болот, а ассоциацией Sphagnetum betulo-pinosum Filatov et Jurev 13 сопоставима формацией Pineto-Sphagneta fallax древесно-сфагновых мезотрофных болот. В целом, сообщества класса, как это было показано в работе, имеют переходной характер и близки к верховым сфагновым болотам Oxycocco-Sphagnetea.

Глава 6. Динамика растительности болот.

Для выясления особенностей динамики растительного покрова морфогенетических групп болот использован метод экстраполяции пространственных рядов растительности во временные (Александрова, 1964; Исаков и др., 1986 ). Пойменные, пойменно-притеррасные и ключевые болота в динамическом отношении не рассматривались, из-за особенностей их водно-минарального питания и устойчивого евтрофного типа развития. Рассмотрены морфогенетические группы присклоновых, лотовых, котловинных и озерных болот. Анализ топологических особенностей растительного покрова и характера хроно-хорологических рядов растительных сообществ позволил выявить их динамические связи в процессе эндоэкогенетических смен растительности болот.

' Для присклоновых и лотовых болот характерен древесно-болотный динамический ряд эндогенетических смен растительности: Alneta glutinosa — > Betuleto-Sphagneta fallax —> Pineto-Sphagneta fallax —> Pineto-Sphagneta magellan/cum.

Для котловинных болот характерен травяно-древесно-моховый динамический ряд эндогенетических смен растительности: Cariceta —> Sphagneta subsecundum — > Sphagneta fallax --> Betuleto-Sphagneta fallax —> Pineto-Sphagneta fallax — > Pineto-Sphagneta magellanicum —> Sphagneta magellanicum.

Пля озерных болот характерен травяно-моховый динамический ряд эндогенетических смен растительности: Cariceta —> Sphagneta fallax+majus —> Sphagneta majus —> Sphagneta magellanicum.

Таким образом, различия в динамике растительного покрова наиболее ярко проявляются на евтрофной и мезотрофной стадиях развития болот. Олиготрофный этап развития представлен магелланикум-стадией, что типично для болот юга лесной зоны (Андриенко, 1992).

Глава 7. Современное состояние и охрана болот.

Болотные комплексы в Неруссо-Деснянском полесье в связи с прошлыми широкомасштабными работами по осушению в настоящее время находятся под уфозой исчезновения. Более половины болот района осушены или испытали влияние осушительной мелиорации (Торфяные месторождения .... 1977, Бастраков и др., 1983). По основным морфогенетическим группам доля осушенных болот составляет: пойменно-притеррасные и пойменные - 70 %, присклоновые - 50%, лотовые - 30 % и котловинные менее 10 %. Общая площадь болот, входивших в сеть особо охраняемых природных территорий (ООПТ), на начальном этапе исследований (1939-90 г.г.) равнялась 5186 га. Анализ представленности и репрезентативности болотных комплексов в сети ООПТ показал, что в ландшафтном отношении охраной не были охвачены уникальные ключевые болота и мало представлены в ООПТ озерные болота. В флористическом отношении, сеть ООПТ не охватывала местообитания ряда исчезающих растений района. Среди них: Betula humilis, Сагех chordorrhiza, Corallorhiza trífida, Dactylorhiza traunsteineri, Epipactis palustris, Gymnadenia conopsea, Malaxis monophyllos, Pedícularis sceptrum-carolinum, Rhynchospora aiba, Scheuchzeria palustris. В отношении оценки репрезентативности бопотных фитоценозов на ООПТ выявлено, что в них мало представлены или отсутствовали ассоциации: Betuletum humilis Fijalk. 59, Caricetum limosae Osvald 23 и Sphagnetum magno-plnosum Filatov et Vurev.

По рекомендациям автора (Федотов, 1995) в 1995 году были организованы 6 новых ландшафтных заказников и один памятник природы. Общая площадь охраняемых болот к началу 1996 года составила 8386 га. Подготовлены предложения по дальнейшему расширению сети ООПТ, которые позволят полно обеспечить территориальными формами охраны болотные комплексы с учетом их ландшафтной, флористической и ценотической организации.

Выводы

1. Анализ картографических и аэрокосмических материалов, а также результаты собственных полевых исследоываний показали, что болота в районе Неруссо-Деснянского полесья занимают около 15%. Их широкое развитие связано с геолого-геоморфологическими особенностями района, для которого характерны низкие поймы с застойным увлажнением, обширные присклоновые понижения с выходами фунтовых и напорных вод, обилие замкнутых ксЗтловин и слабо проточных логов на террасах и зандрах.

2. В структуре заболоченных земель выявлены для исследованного района следующие морфогенетические фуппы болот: пойменные (15%), пойменно-притеррасные (40%), присклоновые (20%), лотовые (5%), котловинные (18%), ключевые (1%) и озерные (1%).

3. Флора болот района включает не менее 302 видов сосудистых растений, из которых только 27 % являются "верными" видами болот. Геофафическую структуру флоры определяют бореальные и бореально-неморальные широтные виды, а также циркумполярные и ёвразиатские долготные виды, составляющие 64 % и 68 % соответственно.

Обьем болотных ценофлор составляет: травяные болота -182 вида, гипновые -143, черноольховые - 140, болотные березняки - 128, травяно-сфагновые - 65, древесно-сфагновые - 42 и сфагновые болота - 21 вид сосудистых растений. Обьем ландшафтных болотных флор составляет: пойменные болота - 164 вида, пойменно-притеррасные - 134, присклоновые - 193, котловинные - 115, ключевые - 190, озерные - 99 видов сосудистых растений. Наиболее специфична флора ключевых болот, имеющая в своем составе стенотопные и гемистенотопные виды.

4. В растительности болот преобладают древесные и травяные сообщества классов Alnetea glutinosae и Phragmiti-Magnocaricetea. Достаточно широко представлены травяно-сфагновые и древесно-сфагновые сообщества классов Scheuchzerio-Caricetea nigrae и Vaccinietea uliginosi. Редкими в районе являются ассоциации (в составе этих же классов): Betuletum humilis Fijalk. 59, Caricetum diandrae Jonas 32, Caricetum limosae Osvald 23 и Sphagnetum magno-pinosum Filatov et Yurev 13. Первые две ассоциации характерны для ключевых и присклоновых болот, вторая - для озерных болот, третья - для олиготрофных участков котловинных и лотовых болот.

5. В результате детального анализа растительных сообществ болот установлена новая ассоциация Clemacio dendroides - Betuletum pubescentis ass.nov.

6. Показано, что динамика растительности конкретных участков болот определяется их морфогенетическим типом. Выделено 3 динамических ряда растительности: древесно-болотный присклоновых и лотовых урочищ, травяно-древесно-моховый котловинных урочищ и травяно-моховый озерных урочищ. Основные различия в динамических рядах проявляются на евтрофной и мезотрофной стадиях развития болот. Олиготрофный этап развития болот представлен в районе магелланикум-стадией.

7. Болота региона, несмотря на их существенную трансформацию в результате работ по осушительной мелиорации, являются ключевыми природными экосистемами, имеющими ведущее значение в поддержании гидрологического режима, биологического разнообразия и устойчивого развития района.

Проведенный нами анализ представленности болот на заповедных землях района показал, что необходимо существенное расширение сети особо охраняемых природных территорий, включающих болота как объект сохранения. Для администрации Брянской области а 1995 г. были подготовлены предложения по организации болотных заказников и памятников природы в области. Часть этих предложений реализована: созданы ландшафтные заказники - Болото Рыжуха, Княжна, Будимля, Горемля, Максимовский, Скрипкинский и памятник природы - Озерки. Общая площадь болот в их составе - 3200 га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Федотов Ю.П. Флористические находки в заповеднике "Брянский лес" II Бот. журн. 1993. Т. 78, N 6. С. 141-143.

2. Федотов Ю.П. Флора болот заповедника "Брянский лес" И Бот. журн. Т. 78, N 7. С. 53-63.

3. Федотов Ю.П. Сообщества олиготрофных болот юга лесной зоны (на примере юго-восточной части Брянской области) // Бот. журн. 1994. Т. 79, N 10. С. 76-84.

4. Федотов Ю. П. Редкие и исчезающие виды во флоре сосудистых растений заповедника "Брянский лес" II Растения Красных книг в заповедниках России (сборник научных трудов ЦНИЛ Минсельхоза РФ), М„ 1994. С. 76-81.

5. Федотов Ю. П. Характеристика обеспеченности территориальными формами охраны редких и исчезающих растений в Неруссо-Деснянском полесье II Проблемы сохранения разнообразия природы степных и лесостепных регионов: Материалы Российско-Украинской научной конференции, посвященной 60-летию Центральночерноземного заповедника. М. 1995. С. 171-172.

6. Федотов Ю. П., Евстигнеев О. И. Природные условия и ландшафтная структура Неруссо-Деснянского полесья II Редкие и уязвимые растения и животные Неруссо-Деснянского физико-географического района. Брянск. 1996. (в печати).

7. Федотов Ю. П., Евстигнеев О. И. Сосудистые растения Перуссо Деснянского полесья II (там же)

8. Федотов Ю. П., Кайгородова Е. Ю Редкие и исчезающие растения Неруссо-Деснянского полесья Н (там же)

9. Федотов Ю. П. Особо охраняемые природные территории Неруссо-Деснянского полесья II (там же)