CC BY
24
УДК 581.526.42(571.17) Г.С. Таран, А.В. Климов, Б.В. Прошкин
О ТОПОЛЕВЫХ ЛЕСАХ ВЕРХНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ ТОМИ (КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, РОССИЯ)
G.S. Taran, A.V. Klimov, B.V. Proshkin
ABOUT POPLAR FORESTS OF THE TOM RIVER UPPER COURSE, KEMEROVO REGION, RUSSIA
Таран Г.С. - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Западно-Сибирского отделения Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, филиала ФИЦ КНЦ СО РАН, г. Новосибирск. E-mail: [email protected] Климов А.В. - канд. биол. наук, директор Научно-образовательного центра «Учебный ботанический сад» Новокузнецкого института (филиала) Кемеровского государственного университета, г. Новокузнецк. E-mail: [email protected] Прошкин Б.В. - асп. каф. экологии Новосибирского аграрного университета, г. Новосибирск, вед. специалист Научно-образовательного центра «Учебный ботанический сад» Новокузнецкого института (филиала) Кемеровского государственного университета, г. Новокузнецк. E-mail: boris.vladimirovich.93@mail. ru
Тополевые леса р. Томи обследованы у поселка Майзас Междуреченского городского округа Кемеровской области (53°37'48" с. ш., 88°12'25" в. д.). На основе классификации Браун-Бланке они описаны как ассоциация Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae ass. nov., отнесенная к союзу Populion laurifolio-nigrae Taran 2015, порядку Salicetalia purpureae Moor 1958 и классу Salicetea purpureae Moor 1958. Диагностические виды ассоциации и ее типичной субассоциации - Populus laurifolia, Brunnera sibirica, Carex sylvatica, Milium effusum, Ranunculus mon-ophyllus, Stachys sylvatica, Veratrum lobelianum. Ценозы типичной субассоциации располагаются на высоких участках, образованных ва-лунно-галечным аллювием, прикрытых тонким слоем почвы. В древостое доминирует Populus laurifolia, в подлеске - Padus avium, в травостое - Matteuccia struthiopteris, Brunnera sibirica. Общее проективное покрытие (ОПП) древостоя - б0 %, подлеска - 10, травостоя - 80 %. Видовая насыщенность сосудистыми растениями - 48 видов на 100 м2. На более низких прирусловых участках поймы распространены
Taran G.S. - Cand. Biol. Sci., Senior Staff Scientist, West-Siberian Division of V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS, Branch of FRC KSC SB RAS, Novosibirsk. E-mail: [email protected] Klimov A.V. - Cand. Biol. Sci., Director, Research and Educational Center "Teaching Botanical Garden" of Novokuznetsk Institute (Branch) of Kemerovo State University, Novokuznetsk. E-mail: [email protected]
Proshkin B.V. - Post-Graduate Student, Chair of Ecology, Novosibirsk State Agrarian University, Novosibirsk, Leading Specialist of Research and Educational Center "Teaching Botanical Garden" of Novokuznetsk Institute (Branch) of Kemerovo State University, Novokuznetsk. E-mail: boris.vladimirovich.93@ mail.ru
леса с содоминированием Populus laurifolia, Populus nigra и Populus x jrtyschensis Ch. Y. Yang, естественного гибрида двух первых видов. Эти сообщества выделены в субасс. Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae aconogononetosum alpini subass. nov., ее диагностические виды -Populus nigra, Aconogonon alpinum, Calamagrostis purpurea, Cardamine macrophylla, Pedicularis resupinata, Ranunculus propinquus, Trollius asiaticus. ОПП древостоя в сообществах субассоциации - 35-40 %, подлеска - 515, травостоя - 50-60 %. Видовое богатство - от 76 до 91 вида сосудистых растений на 100-150 м2.
Ключевые слова: синтаксономия, аллювиальные леса, Populus laurifolia, Populus nigra, Populus x jrtyschensis, Западная Сибирь.
Poplar forests of the Tom River are studied near Mayzas settlement, Mezhdurechensk town district of Kemerovo Region (53°37'48" N, 88°12'25" E). On a base of Braun-Blanquet classification, they are described as Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae ass. nov. attributed to the Populion lauri-
folio-nigrae Taran 2015, Salicetalia purpureae Moor 1958, Salicetea purpureae Moor 1958. Diagnostic species of the association and its typical subassociation are Populus laurifolia, Brunnera sibirica, Carex sylvatica, Milium effusum, Ranunculus mon-ophyllus, Stachys sylvatica, Veratrum lobelianum. Coenoses of the typical subassociation are located on high sites formed by cobblestone-shingly alluvium covered by thin layer of a soil. Populus laurifolia dominates in timber layer, Padus avium - in shrub layer, Matteuccia struthiopteris and Brunnera sibiri-ca - in field layer. Total projective cover (TPC) of the timber layer is 60 %, shrub layer - 10 %, field layer - 80 %. Species saturation with vascular plants is 48 species per 100 m2. Forests codomi-nated Populus laurifolia, Populus nigra and Populus x jrtyschensis Ch.Y. Yang, natural hybrid of the two first species, are spread on lower riverside sites of the floodplain. These communities are separated into Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae aconogononetosum alpini subass. nov., its diagnostic species are Populus nigra, Aconogonon al-pinum, Calamagrostis purpurea, Cardamine mac-rophylla, Pedicularis resupinata, Ranunculus pro-pinquus, Trollius asiaticus. In the subassociation communities, TPC of the timber layer is 35-40 %, shrub layer - 5-15 %, field layer -50-60 %. Species richness is 76-91 vascular plant species per 100-150 m2.
Keywords: syntaxonomy, alluvial forests, Populus laurifolia, Populus nigra, Populus x jrtyschensis, Western Siberia.
Введение. Разнотравные тополевые (Populus laurifolia, Populus nigra) леса юга Сибири -оригинальный компонент растительности, слабо изученный в эколого-флористическом отношении. Статьи, включающие детальные геоботанические описания подобных ценозов, редки [13]. В классификации Браун-Бланке эти леса выделены в союз Populion laurifolio-nigrae Taran 2015, первоначально объединивший лаврото-польники среднего Чарыша и нижней Бии [4]. Помимо этого, имелись достоверные сведения о распространении лавротополевых лесов на р. Томи в пределах Кемеровской области [5, 6].
Цель исследования: определить место тополевых лесов верхнего течения р. Томи в классификации растительности Браун-Бланке.
Материалы и методы. Материал собран в 2016 г. у пос. Майзас Междуреченского городского округа Кемеровской области на острове Усть-Майзасский (53°37'48" с. ш., 88°12'25" в. д.). Геоботанические описания (оп.) выполнялись на учетных площадках (УП) размером 100-150 м2. Для каждой породы на УП визуально выделялось дерево средней толщины и замерялся его диаметр. Проективное покрытие (ПП) видов оценивалось в баллах: «r» - не более 0,01 %; «+» - более 0,01 %, но менее 1 %; «1» - 1-5 %, «2» - 6-12 %; «3» - 13-25 %; «4» - 26-50 %; «5» - 51-75 %; «6» - 76-100 %. Новые синтак-соны выделялись согласно Международному кодексу фитосоциологической номенклатуры [7]. Виды сосудистых приведены по [8]. При указании состава древостоя использованы следующие индексы: Тл - тополь лавролистный (Populus laurifolia), Т ч - тополь черный, или осокорь (Populus nigra), Ти - тополь иртышский (Populus xjrtyschensis Ch.Y. Yang), естественный гибрид первых двух видов [9], Ир - ива росистая (Salix rorida).
Результаты и обсуждение. На острове Усть-Майзасский тополевые леса имеют вид небольших рощ. В прирусловой зоне обычен осокорь, на удалении от русла отмечаются ценозы с доминированием тополя лавролистного. Они занимают повышенные участки, на которых местами видны выходы валунов и крупной гальки. Тополь лавролистный активно расселяется корневыми отпрысками, образуя рощи-клоны. Приводим описания этих сообществ.
Оп. 1*: полевой номер 2 ГТ, 25.07.2016, средняя часть острова Усть-Майзасский у пос. Майзас. Площадь УП - 100 м2, площадь фитоценоза - 1,5 а (150 м2). Поверхность УП умеренно волнистая, общий уклон 5° вглубь острова, микрорельеф плоскобугристый. Состав древостоя - 10Тл. В нем выделяются дерево-основатель с 2 стволами (высота их 27-30 м, диаметры - по 70 см), кроны которых начинают усыхать, и группа молодых деревьев. Средняя высота последних - 22 м, средний диаметр -20 см. ОПП крон старого дерева - 10 %, молодых - 50 %. Высота травостоя - 110 см.
Оп. 2*: полевой номер 1 ГТ, 23.07.2016, низовая часть острова Усть-Майзасский. Площадь УП - 150 м2, площадь фитоценоза - 2 а. Ровный участок прирусловой зоны в 20 м от берега од-
ного из рукавов Томи. Состав древостоя -4Тч4Ти2Тл. Высота тополей черного и иртышского - 25 м, средний диаметр - 25 см. Высота тополя лавролистного - 22 м, средний диаметр -22 см. Подрост последнего отмечается и во II ярусе: высота его 8 м, средний диаметр - 11 см. Травостой разделяется на два яруса высотой 180 и 90 см.
Оп. 3: полевой номер 3 ГТ, 25.07.2016, верховая часть острова Усть-Майзасский. Площадь УП 100 м2, площадь фитоценоза - 3 а. Он располагается в виде ленты, имеющей ширину около 7 м и удаленной от русла Томи на 25-
30 м. Поверхность участка более или менее горизонтальная. Состав древостоя - 5Тч3Ти1Тл1Ир. В I ярусе (высотой 25 м) отмечены осокорь и тополь иртышский, во II ярусе (высотой 15 м) -тополь лавролистный, ива росистая, реже осокорь. Средние диаметры таковы: осокорь -27 см (I ярус) и 13 см (II ярус), тополь иртышский - 25 см, тополь лавролистный - 11 см, ива росистая - 16 см. Травостой разделяется на 2 яруса высотой 150 и 55 см.
Видовой состав топольников, изученных на УП 1*, 2* и 3, представлен в таблице.
Тополевые леса верхнего течения реки Томи (остров Усть-Майзасский)
Номер описания в таблице 1* 2* 3
Полевой номер описания 2 ГТ 1 ГТ 3 ГТ
Площадь описания, м2 100 150 100
ОПП древостоя, % 60 35 40
ОПП подлеска, % 10 5 15
ОПП травостоя, % 80 60 50
ОПП мхов на валеже и почве, % 1 0,5 1
Число видов сосудистых 48 91 76
Виды тополей
A Populus laurifolia 5 2 1
A Populus nigra 3 3
A Populus x jrtyschensis 2 3
Д. в. асс. Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae
Brunnera sibirica 3 1 1
Carex sylvatica r + r
Milium effusum r + +
Ranunculus monophyllus + + r
Stachys sylvatica + + +
Veratrum lobelianum + + +
Д. в. субасс. B. s.-P. l. aconogononetosum alpini
Calamagrostis purpurea 2 +
Ranunculus propinquus 1 +
Aconogonon alpinum + +
Cardamine macrophylla + +
Pedicularis resupinata + +
Trollius asiaticus + +
Д. в. союза Populion laurifolio-nigrae
Matteuccia struthiopteris 5 + 1
Festuca gigantea + 2 +
Dactylis glomerata + 2 +
Geum aleppicum + 1 1
Aconitum volubile + + +
Stellaria bungeana 2 + +
Номер описания в таблице 1* 2* 3
Aconitum septentrionale 1 +
Pulmonaria mollis + +
Scrophularia nodosa + +
Д.в. союза Equise to hyemalis-Populion nigrae
Angelica decurrens 1 +
Equisetum arvense r +
Д.в. класса Salicetea purpureae
Urtica dioica 1 + +
Lysimachia vulgaris + + +
Phalaroides arundinacea 2 +
Poa palustris + +
n рочие виды
Filipendula ulmaria 1 2 3
B Padus avium 2 1 3
Ranunculus repens r 1 3
Cacalia hastata 1 1 +
Circaea lutetiana + 1 1
Galium boreale + 1 1
Vicia sepium + 1 +
Elymus caninus r + +
Poa angustifolia r + +
C Ribes hispidulum + + +
B, C Sorbus sibirica +C + +
C Viburnum opulus + + +
Glechoma hederacea 1 +
Agrostis gigantea 1 +
Angelica sylvestris 1 +
Agrimonia pilosa + +
Alchemilla vulgaris + +
Arctium tomentosum + +
Artemisia vulgaris + +
Brachypodium sylvaticum r +
Bistorta major + +
Caltha palustris + +
Cerastium pauciflorum + r
Euphorbia lutescens + +
Galium spurium + +
Heracleum dissectum + +
Hypericum hirsutum + +
Impatiens noli-tangere + +
Lathyrus pratensis + +
Ligularia glauca + +
B, C Malus baccata + +C
Myosotis cespitosa + +
Paris quadrifolia r +
Prunella vulgaris + +
Ptarmica impatiens + +
Номер описания в таблице 1* 2* 3
Sanguisorba officinalis + +
Senecio nemorensis + +
Stellaria media + r
Tanacetum vulgare + +
Taraxacum officinale r +
Thalictrum minus + +
Veronica longifolia + +
Vicia cracca 1 +
Примечание. Только в одном описании отмечены: Achillea millefolium 2*(+); Athyrium distentifolium 2*(+); Athyrium filix-femina 3(+); Barbarea stricta 2*(+); Bromopsis inermis 3(+); Carex acuta 2*(+); Carex cespitosa 3(+); Carex muricata 2*(+); Carex praecox 2*(r); Cirsium heterophyllum 3(+); Deschampsia cespitosa 2*(+); Elytrigia repens 2*(1); Equisetum pratense 3(r); Festuca pratensis 2*(+); B Frangula alnus 2(+); Geranium pratense 3(+); Geranium albiflorum 1*(+); Hesperis sibirica 1*(+); Humulus lupulus 3(+); Inula britannica 2*(+); Lamium album 1*(+); Lilium pilosiusculum 1*(+); Lycopus europaeus 2*(+); Melica nutans 1*(r); Mentha arvensis 2*(+); Myosotis palustris 2*(+); Origanum vulgare 2*(+); Paeonia anomala 1*(+); Phlomoides tuberosa 2*(+); C Picea obovata 3(+); Plantago major 2*(+); Poa pratensis 2*(1); Polemonium caeruleum 1*(+); Primula macrocalyx 3(+); C Ribes nigrum 3(+); Rubus idaeus 1*(+); Rumex acetosa 2*(+); A Salix rorida 3(1); Solidago virgaurea 2*(+); B Swida alba 2*(+); Tussilago farfara 3(r); Veronica chamaedrys 2*(+). Индексы A, B, С перед названиями видов означают соответственно древесный, кустарниковый и травяной ярусы (указаны только для деревьев, кустарников и их подроста); «Д. в.» - диагностические виды синтаксонов.
Ранее в топольниках р. Томи было выявлено 253 вида сосудистых [5]. Их ценофлора рассмотрена раздельно по верхнему (окрестности пос. Майзас) и среднему (окрестности г. Новокузнецка) отрезкам Томи, а в пределах каждого отрезка - по четырем возрастным группам: от стадии заселения-чащи до стадий жердняка, зрелости, перестоя. Вклад каждого вида в парциальную флору той или иной стадии тополевых лесов был указан по пятибалльной шкале [5].
На верхней Томи и в нижнем течении ее горных притоков (Бельсу, Мрассу, Верхняя Терсь) преобладают лавротопольники. Вниз по течению Томи тополь лавролистный постепенно замещается осокорем. У г. Новокузнецка осокорь в составе топольников уже полностью доминирует, а тополь лавролистный отмечается в виде редкой примеси [6].
Вниз по течению Томи нарастает и антропогенная нарушенность лесов. В верховьях преобладают естественные и малонарушенные тополевые леса, с рослым травостоем и высокой видовой насыщенностью. Вниз по течению их флора постепенно обедняется, в подлеске и травостое большее значение приобретают заносные и сорные виды. У Новокузнецка в подлеске топольников уже повсеместно доминирует Acer negundo.
Для синтаксономической обработки тополь-ников Томи наиболее пригодны богатые видами описания малонарушенных сообществ (1*, 2* и 3). По видовой насыщенности и набору видов,
индицирующих различные возрастные стадии развития тополевых лесов, эти описания соответствуют зрелым топольникам [5]. Сравнение оп. 1*, 2* и 3 с топольниками нижней Бии и среднего Чарыша [3, 4] позволило выявить в томских сообществах региональную группу диагностических видов. На этом основании тополь-ники верхней Томи описываются нами в качестве новой ассоциации.
Асс. Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae Taran, Klimov et Proshkin ass. nov. hoc loco. Номенклатурный тип (holotypus) ассоциации -оп. 1* в тексте статьи и таблице: полевой номер 2 ГТ, 25.07.2016, средняя часть острова Усть-Майзасский у пос. Майзас. Диагностические виды - Populus laurifolia, Brunnera sibirica, Carex sylvatica, Milium effusum, Ranunculus monophyl-lus, Stachys sylvatica, Veratrum lobelianum.
Ассоциация разделяется на 2 субассоциации. Номенклатурный тип и диагностические виды субасс. Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae typicum совпадают с таковыми для ассоциации. Типичная субассоциация характеризует лавротопольники высоких уровней поймы на участках, образованных валунным и крупногалечным аллювием.
Вторая субассоциация: Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae aconogononetosum alpini Taran, Klimov et Proshkin subass. nov. hoc loco. Номенклатурный тип (holotypus) - оп. 2* в тексте статьи и таблице: полевой номер 1 ГТ, 23.07.2016, низовая часть острова Усть-
Майзасский у пос. Майзас. Диагностические виды - Populus nigra, Aconogonon alpinum, Calamagrostis purpurea, Cardamine macrophylla, Pedicularis resupinata, Ranunculus propinquus, Trollius asiaticus. Субассоциация включает ценозы более низких прирусловых участков поймы, в древостое которых велика доля осокоря и тополя иртышского.
Заключение. В ходе наших исследований выяснилось, что тополевые (Populus laurifolia, P. nigra, P. x jrtyschensis) леса верхнего течения р. Томи обладают значительным флористическим своеобразием. На этом основании они описаны в качестве новой ассоциации Brunnero sibiricae-Populetum laurifoliae ass. nov., отнесенной к союзу Populion laurifolio-nigrae Taran 2015, порядку Salicetalia purpureae Moor 1958 и классу Salicetea purpureae Moor 1958.
Литература
1. Красноборов ИМ. Растительность долины р. Агул (Восточный Саян) // Растительный покров Красноярского края. - Новосибирск: Наука, 1965. - С. 24-48.
2. Маскаев Ю.М. Леса из тополя лавролистно-го (Populus laurifolia Ledeb.) // Геоботанические исследования в Западной и Средней Сибири. - Новосибирск: Наука, 1987. -С. 93-104.
3. Таран Г.С. К синтаксономии тополевых лесов Обь-Иртышского бассейна // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. -Барнаул, 1997. - Вып. 3. - С. 70-76.
4. Таран Г.С. К синтаксономии лавротопольни-ков Алтайского края // Вестник КрасГАУ. -2015. - № 7. - С. 200-205.
5. Климов А.В. Конспект высших сосудистых растений топольников верхнего и среднего течения реки Томи // Флора и растительность антропогенно нарушенных территорий. - Кемерово, 2006. - Вып. 2. - С. 19-30.
6. Климов А.В. Разнообразие пойменных то-польников верхнего и среднего течения реки Томи // Проблемы региональной экологии. -2007. - № 4. - С. 135-137.
7. Weber H.E., Moravec J., Theurillat J.-P. International code of phytosociological nomencla-
ture. 3rd ed. // J. Veg. Sci. - 2000. - Vol. 11. -№ 5. - P. 739-768.
8. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - СПб.: Мир и семья-95, 1995. - 992 с.
9. Wu Z.Y., Raven P.H. (eds.) Flora of China. -Vol. 4. - Science Press, Beijing, and Missouri Botanical Garden Press, St. Louis, 1999. -P. 160.
Literatura
1. Krasnoborov I.M. Rastitelnost' doliny r. Agul (Vostochnyj Sajan) // Rastitel'nyj pokrov Kras-nojarskogo kraja. - Novosibirsk: Nauka, 1965. -S. 24-48.
2. Maskajev Ju.M. Lesa iz topolja lavrolistnogo (Populus laurifolia Ledeb.) // Geobotanicheskije issledovanija v Zapadnoj i Srednej Sibiri. -Novosibirsk: Nauka, 1987. - S. 93-104.
3. Taran G.S. K sintaksonomii topolevykh lesov Ob'-Irtyshskogo bassejna // Botanicheskije is-sledovanija Sibiri i Kazakhstana. - Barnaul, 1997. - Vyp. 3. - S. 70-76.
4. Taran G.S. K sintaksonomii lavrotopol'nikov Altajskogo kraja // Vestnik KrasGAU. - 2015. -№ 7. - S. 200-205.
5. KlimovA.V. Konspekt vysshikh sosudistykh ras-tenij topol'nikov verkhnego i srednego techenija reki Tomi // Flora i rastitel'nost' antropogenno narushennykh territorij. - Kemerovo, 2006. -Vyp. 2. - S. 19-30.
6. Klimov A.V. Raznoobrazie pojmennykh topol'nikov verkhnego i srednego techenija reki Tomi // Problemy regional'noj ekologii. - 2007. -№ 4. - S. 135-137.
7. Weber H.E., Moravec J., Theurillat J.-P. International code of phytosociological nomenclature. 3rd ed. // J. Veg. Sci. - 2000. - Vol. 11. - № 5. -P. 739-768.
8. Cherepanov S.K. Sosudistyje rastenija Rossii i sopredel'nykh gosudarstv (v predelakh byvshego SSSR). - SPb.: Mir i sem'ya-95, 1995. - 992 s.
9. Wu Z.Y., Raven P.H. (eds.) Flora of China. -Vol. 4. - Science Press, Beijing, and Missouri Botanical Garden Press, St. Louis, 1999. -P. 160.
