CC BY
46
УДК 630.181 Е.В. Миляева
Учреждение Российской академии наук Институт почвоведения и агрохимии Сибирского отделения РАН, Новосибирск СГГА, Новосибирск
ЛОКАЛЬНО-КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ СУКЦЕССИИ БОЛОТНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ЗОНАХ ТЕХНОГЕННОГО НАРУШЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Проведенные исследования сукцессий растительности, вызванных строительством дорожного полотна поперек стока болотных вод, показали, что за двадцать лет функционирования дороги меняется фациальная структура болотных экосистем, количество микрокомбинаций между видами болотной экологии возрастает, общее количество видов практически не меняется.
E.V. Milyaeva
Institute of Soil Science and Agrochemistry, SB RAS 18 Sovetskaya ul., Novosibirsk, 630099, Russia Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation
LOCAL CATASTROPHIC MIRE VEGETATION FLUCTUATIONS IN TECHNOGENIC DISTURBANCE ZONES OF WEST SIBERIAN TAIGA TERRITORIES
The research of vegetation fluctuations caused by the construction of the roadway across the swamp waters run-off revealed that for the twenty years of the road functioning the structure of the mire ecosystems has changed, the number of mire vegetation species microcombinations has grown, with the total number of species being practically invariable.
В настоящее время происходит интенсивная потеря биологического и ландшафтного разнообразия, вызванная антропотехногенезом.
Нефтегазодобывающая промышленность в таежной зоне Западной Сибири является основным агентом воздействия на природные экосистемы. Основная нагрузка на ландшафт осуществляется за счет строительства и эксплуатации коридоров коммуникаций, дорог, площадок кустового бурения и разведочных скважин, ДНС и других технологических сооружений, карьеров, штабелей грунта. Наиболее ранимы при антропогенном воздействии болотные комплексы и заболоченные земли.
Целью данного сообщения является анализ временных изменений в растительности болотных экосистем, связанных с прямым и опосредованным антропогенным воздействием.
Растительность является источником разнообразных биоресурсов, как важный копмонент природных геосистем, функционально контролирующий в них развитие и интенсивность многих процессов, а также как точный индикатор состояния окружающей среды, подвергающейся воздействию различных антропогенных факторов.
Возникающие изменения в структуре и функционировании растительных сообществ изучаются нами для оценки состояния экосистем, их сукцессионной динамики, появления техногенных модификаций растительности на нарушенных землях.
Объектом исследования были придорожные болотные массивы средней тайги Западной Сибири с нарушенной гидрологической составляющей. Рассматриваемый регион расположен в пределах таежного ботаникогеографического района. По районированию Е.А. Романовой [1], он относится к зоне выпуклых олиготрофных сфагновых болот, занимающих значительную часть территории Обь-Иртышского междуречья.
Для выявления сукцессионных изменений в растительности грядово-мочажинных болот при эксплуатации дорожного полотна были выбраны три участка, представляющие собой трансекты, проложенные через дорожное полотно. Они представляют разные стадии развития растительности олиготрофного болота и различаются по условиям обводнения, что позволяет сделать некоторую привязку основных характеристик растительного покрова (состав и структура) к соответствующим амплитудам уровней болотных вод. Структура растительного покрова болот изучалась на ценотическом уровне. Выделен ряд повторяющихся структурных элементов-микроэкосистем, образовавшихся в результате неравноценности местообитаний в условиях микро-и нанорельефа. Микроэкосистемы выступают элементарными единицами растительного покрова положительных (кочки, гряды) и отрицательных (западины, мочажины) форм микрорельефа болота, а сочетание этих форм микрорельефа характеризует комплексное строение олиготрофных болотных участков - грядово-мочажинный, западинный и кочкарно-мочажинный комплексы. Микроэкосистемы представляет собой микроассоциации однородные по видовому составу всех ярусов.
Первая площадка располагается на территории природного парка «Кондинские озера», который был принят за эталонный (координаты 60051716,67/ с.ш., 63030/14,2/ в.д). Она расположена в западинном комплексе с сосново-кустарничково-пушицево-сфагновыми сообществами - рям. Рям - болотная экосистема с хорошо развитым древесным ярусом. Он размещается в окраинной части Кондинского болотного массива и образован при постепенном заболачивании и вымирании соснового леса на сфагновом покрове под влиянием стока болотных вод. Уровень болотных вод (УБВ) - 10 см. Древесный ярус образует Pinus sylvestris, сомкнутость крон 0,3, высота 2-4 м, V класс бонитета. Травяно-кустарничковый ярус (Andromeda polifolia, Rubus chamaemorus,
Oxycoccus microcarpus, Vaccinium uliginosum, Ledum palustre, Chamaedaphne calyculata) хорошо развит на кочках, слабее в западинах (обильна Eriophorum vaginatum). Сфагновый покров сплошной, на кочках образован Sphagnum fuscum с примесью Sphagnum magellanicum, в западинах господствует Sphagnum balticum, иногда Sphagnum obtusum, Sphagnum fallax. В примеси к сфагновым мхам встречается печеночник Mylia anomala, характерно отсутствие лишайников и зеленых мхов.
Вторая площадка (координаты 60056/29,8// с.ш., 63044/14,5// в.д.)
располагается на осушаемой части болотного комплекса. Он включает три элемента - типичные кочки, они занимают 40 % площади, высота их колеблется в пределах от 30 до 55 см и от 0,3 до 2 м в поперечнике; мочажины узкой вытянутой формы от 0,2 до 0,5 м шириной и 0,5- 0, 7 м длиной (занимают 50 %); притопленные гряды (10 %) - западины связывают кочки и мочажины. Всем сообществам комплекса свойствен полидоминантный моховой покров, что свидетельствует об интенсивных динамических процессах, протекающих в осушаемой части комплекса. На этом участке болота происходит увеличение площади, занимаемой кочками за счет поднятия западинок-мостиков соединяющих кочки между собой. Увеличивается количество подроста Pinus silvestris и Betula verrucosa, которые поселяются на кочках.
На третьей площадке (координаты 60056/10,6// с.ш., 63043/36,1// в.д.), находящейся в условиях наиболее сильного обводнения грядово-мочажинный комплекс пушицево-сфагновых сообществ на грядах, сфагновых в мочажинах. Болотные воды находятся на уровне головок мочажинных мхов. Микрорельеф участка представлен сочетанием притопленных вытянутых смыкающихся гряд длиной 1-5 м и высотой до 30 см и крупных обводненных мочажин шириной 5 -10 м и длиной от 7 м и более. Соотношение гряд и мочажин (в %) 10 к 90. В мочажинах травянистые растения (Scheuchzeria palustris, Carex limosa, Eriophorum vaginatum) образуют разреженный ярус, из кустарничков распространена клюква (Oxycoccus microcarpus), на притопленных грядах -Chamaedaphne calyculata. Моховой покров образован Sphagnum balticum, на бугорках иногда обилен Sphagnum magellanicum. На экспериментальных площадках было выделено 35 микроэкосистем.
За двадцать лет функционирования дороги произошли следующие изменения: при увеличении уровня болотных вод на участке три изменилась фациальная структура ассоциации. Площадь гряд с признаками подтопления не изменилась, понизилась высота их до 10-15 см. Отмечается преобладание процессов денудации гряды и расширении площади мочажины. В воде появляется пузырчатка (Utricularia vulgaris).
На участке, испытывающим дополнительный дренаж, увеличивается количество кочек, выделяется 43 микроассоциации растительности. Для участка характерен процесс сокращения площади мочажин. Высота кочек возрастает до 70 см. Зарастающие мочажины продольной вытянутой формы - от 0,5 до 1,5 м. Соотношение кочек и мочажин 80 к 20 %, при этом 30 % площади заняты древесным подростом. О понижении уровня грунтовых вод говорит наличие березы бородавчатой, которая в настоящее время занимает около 5% покрытия в
древесном ярусе. Кустарничковый ярус сменил доминанты - вместо кассандры доминирует карликовая береза (Betula nana), андромеда (Andromeda polifolia), подрост березы бородавчатой представлен в значительном количестве (8-10 особей на м2) в значительном количестве разрослись клюква мелкоплодная (Oxycoccus microcarpus) и клюква болотная (Oxycoccus palustris) (рис. 1).
Реакция болотных экосистем на техногенное воздействие выразилась в изменении проективного покрытия популяций отдельных видов, уменьшение обводненности с одной стороны и увеличение с другой стороны трансекта вызвало изменение количества микроассоциаций, увеличение микрокомплексности с одной строны и увеличение с другой количественных характеристик видового разнообразия и изменения продуктивности отдельных видов.
подтопление эталонный осушение
участок
Рис. 1. Распределение растительности по трансекту
ВЫВОДЫ
На подтопленном участке древесный ярус выпал за счет повышения уровня болотных вод (рис. 1).
Потери площади проективного покрытия кустарничкового яруса составили на подтопленном участке 20%, на дренирующемся участке происходит смена в видовом составе кустарничкового яруса - выпадают Ledum palustre, Chamaedaphne calyculata , на свободное место заселяется Betula nana.
При подсчете коэффициента общности Жаккара между эталонным участком и нарушенными экосистемами было установлено, что общими для трех площадок являются два вида - Drosera rotundifolia, Andromeda polifolia; для эталонного и дренируемого - 6 видов (1 дерево, 1 кустарничек, два вида трав и два вида мхов), коэффициент общности получился 19 %; для подтопляемого и эталонного так же шесть видов (два кустарничка, одно травянистое растение и три вида мхов), коэффициент общности составил 22 %. Следовательно, количество микрокомбинаций между видами болотной экологии возрастает при
антропогенных нарушениях, вызывающих смену гидрологического режима, а общее количество видов практически не меняется.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Романова Е. А. Районирование болотных ландшафтов зоны выпуклых олиготрофных (сфагновых) болот // Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. - Л.: Наука, 1976.
©Е.В. Миляева, 2011
