Научная статья на тему 'К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части Мурманской области'

К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части Мурманской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
254
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
травяные болота / ресурсы / флора / Мурманская обл. / grass bogs / resources / plants / Murmansk region

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Асминг Светлана Викторовна, Кириллова Наталья Руслановна

Описаны особенности трех травяных приречных болотных сообществ в юго-восточных окрестностях г. Апатиты: флористический состав, экологические характеристики среды и др. Травяные приречные болота, находящиеся под воздействием кальцийсодержащих потоков с горы Доломитовая, высоким содержанием редких видов сосудистых растений не отличаются, но при этом имеют ресурсное и народохозяйственное значение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Асминг Светлана Викторовна, Кириллова Наталья Руслановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO CHARACTERISTIC OF SOME RIVERINE GRASS BOGS IN THE CENTRAL PART OF MURMANSK REGION

The floristical structure, environmental ecological characteristics and features of three riverine grass bogs at south-east locality of Apatity are described. These plant communities are impacted by calciumcontaining flows from Dolomitovaya mountain, but there are no many rare and calcium-favoured species. However, these riverine grass bogs have resource and regional economic importance.

Текст научной работы на тему «К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части Мурманской области»

ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 574.3:58.009

К ХАРАКТЕРИСТИКЕ НЕКОТОРЫХ ПРИРЕЧНЫХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

С.В. Асминг1, 2, Н.Р. Кириллова1

1Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН 2Кольский филиал Петрозаводского государственного университета

Аннотация

Описаны особенности трех травяных приречных болотных сообществ в юго-восточных окрестностях г. Апатиты: флористический состав, экологические характеристики среды и др. Травяные приречные болота, находящиеся под воздействием кальцийсодержащих потоков с горы Доломитовая, высоким содержанием редких видов сосудистых растений не отличаются, но при этом имеют ресурсное и народохозяйственное значение. Ключевые слова:

травяные болота, ресурсы, флора, Мурманская обл.

Болотные сообщества в биосфере выполняют комплекс важных функций - поддерживают газовый и гидрологический баланс, ландшафтное и биологическое разнообразие. В окрестностях г. Апатиты, как и во всей Мурманской обл., болота занимают значительную часть территории. В 2011 г. сотрудниками лаборатории популяционной биологии выделена группа травяных болот в юго-восточных окрестностях г. Апатиты [1]. Исследования по ним были включены в тему НИР «Демографические особенности ценопопуляций сосудистых растений в фитоценозах травяных болот Мурманской области», так как для изучения популяций необходимо знать, в каких эколого-фитоценотических условиях они существуют. По мере накопления материала и его анализа была выделена группа минеротрофных болот [2]. Оставшиеся сообщества отличаются видовым составом и тем, что находятся на границе лесных и водных экосистем и представляют экотонную зону. Расположение по периферии водотоков обусловливает их характерную форму (линейную). Находящаяся в этом районе гора Доломитовая, богатая высококальциевыми горными породами, обеспечивает приречные сообщества кальцийсодержащими соединениями.

Цель данной работы - описание трех приречных заболоченных сообществ, включающее особенности их экологии и флористического состава. Эти исследования вносят определенный вклад в изучение болотных сообществ в регионе.

Материалы и методы

Работы выполнены в 2011-2014 гг. в юго-восточных окрестностях г. Апатиты Мурманской обл. (67°54’ с.ш., 33°47’ в.д.) в трех приречных заболоченных сообществах (рис. 1, 2).

В течение вегетационного сезона проводили геоботанические описания по стандартной методике в естественных границах сообществ (табл.).

92

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части...

Рис. 1. Карта востоко-юго-восточных окрестностей г. Апатиты с указанием расположения участка (красный квадрат) с изучаемыми приречными травяными болотами

Рис. 2. Приречные травяные болота в юго-восточных окрестностях г. Апатиты: ерниковое вахтово-осоковое болото (ski_fen1); приречный елово-берёзовый лес таволго-астрагалово-осоковый (riv_fen1); калганово-пушицево-осоковое болото с сосной и берёзой (riv_fen2)

Для определения границ и площадей сообществ использовали навигатор Garmin Etrex 10 (Garmin Ltd., США). Нуль высот принят стандарта WGS84. Для определения кислотности почвы использовали портативный pH-метр (Pen Type pH Meter) PH-009(I) (Kelilong, Фуцзянь, Китай), предназначенный для измерения уровня pH - концентрации свободных ионов водорода в воде с диапазоном измерений 0-14 и ценой деления 0.1. Для установления общей минерализации в почве нами был использован солемер TDS Meter 4 (HM Digital, Китай) с диапазоном измерений 0-9990 ppm (мг/л) и ценой деления 1 мг/л. Освещенность измеряли с помощью портативного прибора Digital lux meter AR813A (Smart sensor, США, Техас),

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

93

С.В. Асминг, Н.Р. Кириллова

диапазон 1-100000 лк, цена деления 1 лк и погрешность ±5 %. Электропроводность растворов определяли кондуктомером AP-2 (HM Digital, Китай) с диапазоном измерений от 0 до 9999 мкСм и ценой деления 1 мкСм.

Экологические характеристики и флористический состав приречных болот юго-восточных окрестностей г. Апатиты

Показатели Приречные болота

ski fenl riv fen1 riv fen2

Освещенность, лк 31826 37319 26717

Кислотность почвы (рН) 6.6±0.6 6.7±0.5 6.9±0.4

Минерализация почвы, мг/л 37±29 35±38 41 ±22

Электропроводность, мкСм/см 61±21 66±11 91±54

Общее проективное покрытие, %, в т.ч. 100 100 100

древесный ярус, % 1 5 3

травяно-кустарничковый ярус, % 90 95 80

Общее число видов, в т.ч.

сосудистых 80 71 78

споровых 3 5 4

голосеменных 2 4 3

покрытосеменных 75 62 71

однодольных 25 17 24

двудольных 50 45 47

Древесный ярус

Betula subarctica + + +

Picea obovata + + +

Pinus friesiana + + +

Кустарниковый ярус*

Betula nana + + +

Juniperus communis +

Juniperus sibirica + +

Salix arbuscula +

Salix borealis +

Salix myrsinites + + +

Salix myrtilloides 1 +

Salix nigricans +

Salix phylicifolia 1 + +

Травяно-кустарничковый ярус*

Agrostis tenuis +

Andromeda polifolia 2 + 1

Angelica sylvestris + + +

Antennaria dioica +

A stragalus frigidus 2 2

Baeothryon alpinum + 1 +

Baeothryon cespitosum + +

Bartsia alpina + + 1

Bistorta vivipara + 1

94

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части...

Показатели Приречные болота

ski fenl riv fen1 riv fen2

Calamagrostis neglecta + + +

Calluna vulgaris 2 + 1

Cardamine dentata + +

Carex adelostoma +

Carex capillaris +

Carex cespitosa + +

Carex chordorhiza +

Carex cinerea 1 + 1

Carex dioica 1 + 1

Carex flava + + +

Carex lasiocarpa 2 2

Carex limosa 1 +

Carex media +

Carex nigra + +

Carex panicea + 1

Carex rostrata 2а 2 2а

Carex vaginata + +

Cerastium scandicum +

Chamaenerion angustifolium 1 1 +

Cirsium heterophyllum + 3 1

Comarum palustre + +

Corallorrhiza trifida + +

Crepis paludosa 1

Dactylorhiza maculata + +

Deschampsia cespitosa 1 +

Drosera anglica + +

Eleocharis quinqueflora +

Empetrum hermaphroditum + 1 2

Epilobium palustre + +

Equisetum fluviatile + 1

Equisetum hiemale 1 1

Equisetum palustre 2 + +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Equisetum variegatum +

Eriophorum latifolium +

Eriophorum polystachion + +

Eriophorum vaginatum + +

Festuca ovina +

Filipendula ulmaria + 3 3

Galium uliginosum + 1 2

Geranium sylvaticum 1 2 1

Geum rivale + 1 1

Gymnocarpium dryoptheris + +

Juncus atrofuscus +

Juncus filiformis +

Juncus nodulosus +

Ledum palustre +

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

95

С.В. Асминг, Н.Р. Кириллова

Показатели Приречные болота

ski fen1 riv fen1 riv fen2

Listera cordata + +

Luzula multiflora + +

Luzula pilosa 1 +

Melampyrum pratense 1 + +

Melampyrum sylvaticum + + 1

Melica nutans +

Menyanthes trifoliata 2 +

Molinia caerulea + 2 2

Moneses uniflora + + +

Orthilia secunda +

Oxyccoccus microcarpus 1 +

Parnassia palustris 1 + 2

Pedicularis palustris +

Pedicularis sceptrum-carolinum 2 1

Pinguicula alpina 1 + +

Pinguicula vulgaris + +

Potamogeton alpinus r

Potentilla erecta 2 2 3

Pyrola media + +

Pyrola rotundifolia + + +

Ranunculus acris + +

Rhinanthus minor + +

Rubus chamaemorus 1 +

Rubus saxatilis + +

Sanguisorba officinalis 1 1 2

Saussurea alpina + 1 1

Saxifraga aizoides + +

Selaginella selaginoides + 1

Solidago virgaurea + 1 +

Taraxacum sp. +

Thalictrum alpinum + 2 2

Tofieldia pusilla + +

Trientalis europaea + + +

Trifolium pratense r

Triglochin palustre +

Trollius europaeus r + +

Utricularia minor +

Vaccinium uliginosum + 1 1

Vaccinium vitis-idaea + 1 1

Viola epipsila + +

Viola montana 1 + +

*

"2b" =

Шкала покрытия: "г" = 1-3 особи; "+" = 15-25 %; "3" = 25-50 %; "4" = 50-75 %; "5

= меньше, чем " = 75-100 %.

1 %; "1"

1-5 %; "2а" = 5-15 %;

96

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части...

Латинские названия высших растений приведены по С.К. Черепанову [3], таксон Sanguisorba officinalis принимается авторами настоящей статьи по Т.А. Зайцевой [4], которая показала, что на европейской территории России он представлен единым, неделимым видом, состоящим из серии эколого-географических популяций. Под численностью популяции понимали общее число побегов данного вида в сообществе.

Результаты и обсуждение

Из девяти болотных сообществ, выявленных в юго-восточных окрестностях г. Апатиты, три - приречные. Два сообщества - заболоченные елово-берёзовые леса (приречный еловоберёзовый лес таволго-астрагалово-осоковый (riv_fen1) и калганово-пушицево-осоковое болото с сосной и берёзой (riv_fen2)) - находятся в непосредственной близости от р. Нивастровская и прилегают к её берегам, третье - ерниковое вахтово-осоковое болото (ski_fen1) - располагается на расстоянии около 170 м от её русла в непосредственной близости от ручья (притока р. Нивастровская), протекающего на расстоянии 40 м от центра болота. Приречные болота характеризуются хорошей освещенностью (26717-37319 лк), нейтральной кислотностью почвы (рН 6.6-6.9), довольно высокой минерализацией (35-41 мг/л) и электропроводностью (6191 мкСм/см). Приручьевые и приречные болота занимают небольшие площади (433-1987 м2), протяженные вдоль водотоков. Флористический состав изучаемых сообществ хотя и довольно разнообразен (в общей сложности 108 видов), но содержит в основном обычные и широко распространенные виды, отсутствуют виды, характерные для минеротрофной группы травяных болот [2]. Древесный ярус принимает значительное участие в сложении сообществ, однако не отличается разнообразием, состоит из трех пород. Кустарники представлены ерником, ивами и можжевельниками. Характерными видами сообществ являются Astragalus frigidus, Pedicularis sceptrum-carolinum, Filipendula ulmaria, Cirsium heterophyllum, Geum rivale, Rhinanthus minor, Salix arbuscula, Potamogeton alpinus, доминантами и содоминантами - Carex rostrata, Carex lasiocarpa, C. dioica, Menyanthes trifoliata. В изучаемых сообществах отмечено четыре охраняемых в Мурманской обл. вида сосудистых растений, включенных в региональную Красную книгу [5]. Один вид - Salix arbuscula - относится к редким (категория 3), три (Viola montana, Eriophorum latifolium, Saxifraga aizoides) - представлены в перечне видов, нуждающихся в особом внимании к их состоянию в природной среде Мурманской обл. (бионадзор).

Ерниковое вахтово-осоковое болото (skifenl) площадью 1987 м2 находится в ~3.3 км на юго-восток от центра г. Апатиты, в долине р. Нивастровская (рис. 1-3), на севере граничит с сосновым кустарничковым лесом, а на юге полоса соснового травяно-кустарничкового леса с берёзой и можжевельником отделяет его от таволго-пушицево-осокового болота (ski_fen2). По периферии болота произрастают ивы (Salix phylicifolia, S. myrsinites, S. myrsinifolia). Растительный покров довольно однородный, образованный осоками (Carex lasiocarpa, C. rostrata) и Menyanthes trifoliata в западной части. Древесно-кустарниковый ярус по всей площади сообщества разреженный, единично Betula subarctica, Picea obovata, Pinus friesiana.

Приречный елово-берёзовый лес таволго-астрагалово-осоковый (riv_fen1) занимает 808 м2 площади, находится в ~3.4 км на юго-восток от центра г. Апатиты (рис. 1-3). Имеет форму узкой полосы ~52 м длиной и ~15 м шириной, с одной стороны ограниченной р. Нивастровская, с другой - елово-сосновым кустарничковым лесом. Сообщество представляет собой заболоченный разреженный елово-берёзовый лес с ивами, растительный покров довольно однородный. На приствольных кочках деревьев растут кустарнички (Vaccinium uliginosum, V. vitis-idaea), а во влажных понижениях микрорельефа - осоки (Carex limosa, C. rostrata, C. cespitosa), Molinia caerulea, Geranium sylvaticum, Cirsium heterophyllum, Potentilla erecta, Solidago lapponica и Trollius europaeus. Приречная болотная растительность, помимо перечисленных видов, представлена Astragalus frigidus, Filipendula ulmaria, Deschampsia cespitosa, Geum rivale, Pedicularis sceptrum-carolinum, Sanguisorba officinalis и Thalictrum alpinum.

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

97

С.В. Асминг, Н.Р. Кириллова

Калганово-пушицево-осоковое болото с сосной и берёзой (riv_fen2) площадью 433 м2 находится приблизительно в 3.4 км на юго-восток от центра г. Апатиты (рис. 1-3), протянулось узкой полосой между берегом р. Нивастровская и елово-сосновым кустарничковым лесом. Болото представляет собой серию обводненных понижений с господством осок (Carex lasiocarpa, C. rostrata, C. flava, C. dioica) и повышений, образованных приствольными кочками деревьев с кустарничками (Andromeda polifolia, Vaccinium uliginosum), Astragallus frigidus. В числе видов приречной растительности доминируют почти исключительно Equisetum fluviatile и Geum rivale. Кроме того, значительное участие в покрове сообщества принимают Potentilla erecta и Filipendula ulmaria.

Приречный елово-берёзовый лес таволго-астрагалово-осоковый (riv_fen1)

Ерниковое вахтово-осоковое болото Калганово-пушициево-осоковое болото

(ski_fen1) с сосной и березой (riv_fen2)

Рис. 3. Внешний вид приречных болот в юго-восточных окрестностях г. Апатиты

В результате исследований приречных болот в окрестностях г. Апатиты выявлено, что флористический состав высших сосудистых растений включает 108 видов, относящихся к 72 родам и 35 семействам. К споровым растениям относится 6 видов (5 %), которые представлены папоротниками, хвощами, плаунами. Четыре вида принадлежат к голосеменным

98

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

К характеристике некоторых приречных травяных болот в центральной части...

хвойным растениям - сосна, ель, можжевельники. Остальные (91 %) - покрытосеменные или цветковые растения, из которых 33 % - однодольные (сем. Poaceae, Cyperaceae, Juncaceae, Orchidaceae и др.), а 58 % - двудольные. Соотношение дву- и однодольных составляет приблизительно 2:1. Наибольшим разнообразием отличаются семейства Cyperaceae с 17 видами, Ericaceae и Rosaceae с 7 видами, Scrophulariaceae с 6 видами, Asteraceae, Poaceae, Salicaceae, Juncaceae - по 5 видов. Всего в восьми ведущих семействах представлено 57 % флоры.

Сравнение приречных болот с региональными минеротрофными болотами [2] показывает некоторые отличия в строении сообществ, ценности флористического состава и экологических параметрах. В отличие от минеротрофных, на приречных болотах менее разнообразен древесный ярус, отсутствуют Alnus kolaensis, Sorbus gorodkovii, Salix caprea, однако в кустарничковом ярусе есть Juniperus communis, Salix arbuscula, S. Nigricans, не отмеченные для минеротрофных болот. Не встречаются на приречных болотах такие доминантные и редкие виды минеротрофных болот, как Triglochin maritimum, Carex echinata, Carex hostiana, C. juncella, C. pauciflora, C. rariflora, Phragmites australis и др. Число охраняемых видов отличается в разы - 16 видов на минеротрофных и только 4 вида - Salix arbuscula, Viola montana, Eriophorum latifolium, Saxifraga aizoides - на приречных болотах.

Большинство видов приречных болотных сообществ обычные и широко распространенные, однако среди них присутствуют ценные ресурсные растения, например, доминант сообществ Potentilla erecta, известный своими лекарственными свойствами [6]. Численность популяций этого вида значительная (80-100 побегов/м2), что определяет высокий ресурсный потенциал данных болотных экосистем. Значимость таких видов, как, например, Carex rostrata - кормовые для водоплавающих птиц, более выражена на болотах, связанных с водоемами. На минеротрофных болотах Carex rostrata встречается только на участках с низкими значениями рН по окраине сообществ и не образует крупных фрагментов с высокой плотностью, в отличие от приречных сообществ, где этот вид - содоминант с плотностью популяций около 50 (36-90) побегов/м2.

Многие авторы в своих работах [7-10] по Северо-Западу России в целом и по Кольскому п-ову в отдельности отмечали болота с травяным покровом. По классификации

H. Е. Королевой [11] сообщество ski_fen1, на взгляд авторов настоящей статьи, близко к соснякам с берёзой кустарничково-травяно-сфагновым (11b), riv_fen1 и riv_fen2 - к ельникам кустарничково-разнотравным приручьевым и приречным (8а) и соснякам с берёзой кустарничково-травяно-сфагновым (11b). Травяные болота достаточно трудно классифицировать, видимо, в связи с тем, что раньше исследователями больше внимания уделялось болотным сообществам других типов, поэтому в существующих классификациях есть ряд пробелов и несоответствий. На сегодняшний день классификация травяных болот для Мурманской обл. недостаточно хорошо разработана.

Болота представляют собой малонарушенные системы, которые играют важную гидрологическую роль, регулируя водный баланс территории. Но в результате человеческой деятельности (активного сбора ягод и грибов и пр.) происходят негативные изменения в растительности, выражающиеся в вытаптывании, замусоривании, нарушении травянопочвенного покрова болот мототранспортом. Роль приречных болот в природе и для народного хозяйства как ресурсных и средообразующих велика, они занимают значительные площади, что в совокупности делает актуальным их изучение в регионе.

Авторы благодарят д.б.н. И.В. Блинову, зав. лабораторией популяционной биологии растений ПАБСИ КНЦ РАН, за критические замечания и редакцию статьи.

ЛИТЕРАТУРА

I. Блинова И.В. О некоторых особенностях структуры популяций сосудистых растений в фитоценозах травяных болот Мурманской области // Биоразнообразие и культуроценозы в экстремальных условиях: материалы докл. всерос. науч. конф. с междунар. участием. Апатиты: K&M, 2012. С. 17-19. 2. Блинова И.В., Петровский М.Н. К характеристике минеротрофных травяных болот в центральной части Мурманской области и о необходимости

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

99

С.В. Асминг, Н.Р. Кириллова

их охраны // Вестник Кольского научного центра РАН. 2014. № 3. С. 38-55. 3. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

4. Зайцева Т.А. К систематике Кровохлебки лекарственной // Бюлл. ГБС. М.: Наука, 1980. Вып. 117. С. 31-36.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Красная книга Мурманской области. 2-е изд., перераб. и доп. / отв. ред. Н.А. Константинова, А.С. Корякин, О.А. Макарова, В.В. Бианки. Кемерово: Азия-принт, 2014. 584 с. 6. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 3: Семейства Fabaceae-Apiaceae. 2010. 608 c. 7. Боч М.С. О болотах лесной полосы Кольского полуострова // Бот. журн. 1989. Т. 74, № 12. С. 17471756. 8. Боч М.С., Смагин В.А. Редкие ассоциации болот Северо-Запада европейской части СССР. (ll. Primulo-Schoenetum ferruginei Oberd. 62, Caricetum hostianae ass. nova, Cladietum marisci Allorge 22) // Бюл. МОИП. 1987. Т. 92, вып. 4. С. 104-110. 9. Смагин В.А. Растительность болот таежной зоны Европейской России // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: материалы всерос. конф. (г. Петрозаводск, 22-27 сентября 2008 г.). Ч. 5: Геоботаника. Петрозаводск: Кар. науч. центр РАН, 2008. С. 286289. 10. Смагин В.А. Комплексы растительных сообществ болот таежной зоны Европейской России // Бот. журн. 2014. Т. 99, № 11. С. 1185-1223. 11. Королева Н.Е. Основные биотопы северо-таежных лесов и березовых криволесий Мурманской области: ландшафтное и ботаническое разнообразие, основания для охраны // Вестник МГТУ. 2011. Т. 14, № 4. С. 819-832.

Сведения об авторах

Асминг Светлана Викторовна - к.б.н., лаборант-исследователь Полярно-альпийского

ботанического сада-института им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН, доцент Кольского филиала Петрозаводского государственного университета; e-mail: [email protected] Кириллова Наталья Руслановна - м.н.с. Полярно-альпийского ботанического сада-института им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН; e-mail: [email protected]

100

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2015(20)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.