Растительный покров некоторых озер Мордовского государственного природного заповедника им. П. Г. Смидовича Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ НЕКОТОРЫХ ОЗЕР МОРДОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА ИМ. П. Г. СМИДОВИЧА

Е. В. Варгот

Мордовский государственный университет,

Мордовский государственный природный заповедник им. П.Г. Смидовича, Национальный парк «Смольный», e-mail: [email protected]

В статье приводятся материалы исследования процессов зарастания 4-х озер Мордовского государственного природного заповедника им. П. Г. Смидовича (далее МГПЗ). Три из низ - озера Инорки, Большая Вальза и Большое - старицы р. Мокши. Озеро Пичерки возникло в естественном расширении русла реки Пушты, левого притока р. Сатис. Для обследованных озер приводятся краткие описания флоры и растительности. На основе данных картирования растительности для каждого водоема рассчитаны коэффициенты интенсивности и степени зарастания.

Мордовский государственный природный заповедник им. П. Г. Смидовича - особо охраняемая природная территория федерального значения. Его земли были выведены из эксплуатации с 5 марта 1936 г. На протяжении последних 40 лет научными сотрудниками МГПЗ здесь ведутся наблюдения за сменой лесных растительных сообществ (Терешкин, 2006). Изучение сукцессий всегда актуально, т. к. дает понятие о направленности природных процессов в целом.

В 2009 г. нами начато изучение динамики растительных сообществ водоемов заповедника. Цель исследований - оценить влияние изменения гидрологического режима р. Мокши и ее притоков на состояние растительного покрова озерных экосистем. Т акая оценка необходима, т. к. растения являются первичным звеном в водных экосистемах. От качественного и количественного состава растительных группировок будет зависеть качество вод и состав фауны водоемов.

Основными показателями, по которым можно судить о проходящих в водоеме процессах изменениях растительного покрова, являются показатели фитомассы и степени зарастания водоема (Папченков, 2001, 2003). Чтобы их подсчитать, для каждого озера по методике В.М. Катанской (1981) на миллиметровой бумаге в масштабе в 1 мм - 1 м были составлены картосхемы зарастания изученных озер, на которых указывались границы и, соответственно, площадь водных фитоценозов. Попутно определяли сырую наземную фитомассу видов в сообществе при помощи технических весов с точностью до

1 г. Для изучения фитомассы гидрофитов на определенной площади использовали деревянную рамку размером 0,5х0,5 м для пересчета биомассы на 1 м2. Затем делали следующие расчеты (согласно методике В. Г Папченкова, 2001, 2003):

Площадь зарослей водных растених на водном объекте, представляет собой сумму площадей видов, занимаемых ими в сообществах водоема:

Є=£^; хпп, м2,

где S - площадь зарослей на водном объекте, $мм - площадь сообщества, в состав которого входит конкретный вид, на картосхеме, ПП - проективное покрытие конкретного вида, входящего в данное сообщество.

Сырая наземная биомасса вида в сообществе с 1 м2:

М = М025 х4, кг/м2,

где М - сырая наземная биомасса зарослей вида с 1 м2, М025 - сырая наземная биомасса зарослей вида с 0,25 м2.

Общая сырая наземная биомасса вида на водном объекте определяется путем умножения биомассы вида с 1 м2 (М) на площадь, которую занимает вид на водном объекте.

Общая сырая наземная биомасса фитоценозов на водном объекте представляет собой сумму сырой наземной биомассы каждого вида, встречающегося в водоеме.

Далее рассчитывали показатели интенсивности зарастания водоема:

1) показатель фитомассы:

Пф=Х М / S, кг/м2,

где Пф - показатель фитомассы водоема, £ М - сумма сырой наземной биомассы зарослей произрастающих на водоеме видов, S - площадь водоема, м2,

2) показатель степени зарастания (П ) водного объекта:

Пс=^ / с>А,

где SЗ - площадь зарослей на водоеме, SА - площадь акватории озера.

Затем по шкалам, предложенным В.Г Папченковым (2001), определяли интенсивность и степень зарастания водоема.

Результаты обследования растительного покрова озер представлены в таблицах 1, 2, 3, 4. Каждой из таблиц предшествует краткая характеристика грунтов и воды, особенности береговой линии озер, а также их флористические списки.

Т аблицы содержат информацию об основных образователях фитомассы на водоемах. Т акже приводятся сведения о том, к какой экологической группе по отношению к воде относятся встреченные растения. Показатели интенсивности и степени зарастания указаны в конце таблиц.

Озеро Долгое- старица реки Мокши в 2 км севернее Т аратинского кордона заповедника.

Вода темно-коричневая, местами почти черная из-за глубины, дно преимущественно илистое, берега пологие, покрыты ивняком и пойменным черноольшаником.

Особенности зарастания: озеро практически не заросшее, лишь по мелководьям узкой полосой тянутся заросли кубышки желтой, ряски малой, многокоренника, по берегам - узкая прерывистая полоса чередующихся между собой сообществ манника большого и осоки острой.

Флористический состав:

Equisetumfluviatile L., Sparganium erectum L., Potamogeton lucens L., P. natans L., P perfoliatus L., Alismaplantago-aquatica L., Sagittaria sagittifolia L., Butomus umbellatus L., Elodea canadensis Michx., Stratiotes aloides L., Hydrocharis morsus-ranae L., Phalaroides arundinacea (L.) Rauschert, Glyceria maxima (Hartm.) Holmb., Scirpus lacustris L., S. sylvaticus L., Carex acutaL., С. pseudocyperus L., С. vesicaria L., Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid., Lemna gibba L., L. minor L., L. trisulca L., Iris pseudacorus L., Rumex hydrolapathum Huds., Polygonum amphibium L., P hydropiper L., P lapathifolium L., Nuphar lutea (L.) Smith, Ceratophyllum demersum L., Caltha palustris L., Ranunculus repens L., Rorippa amphibia (L.) Bess., Lythrum salicaria L., Sium latifolium L., Lysimachia nummularia L., L. vulgaris L., Myosotis palustris (L.) L., Lycopus europaeus L., Mentha arvensis L., Solanum dulcamara L., Utricularia vulgaris L., Galiumpalustre L., Bidens cernua L.

Озеро Инорки - старица реки Мокши, кварталы 421, 435, 436, 443, 444.

Вода темно-коричневая, местами почти черная из-за глубины, дно илистое, песчаное. Берега: северный берег практически на всем протяжении высокий, южный, восточный и западный - пологие, местами заболоченные, покрыты пойменным черноольшаником.

Особенности зарастания: по всему периметру озера по мелководьям узкой полосой тянется сообщество телореза алоэвидного с ряской малой, многокоренником, водокрасом лягушачьим, местами с примесью пузырчатки обыкновенной и роголистника темно-зеленого. Отроги озера заросли телорезом алоэвидным.

Флористический состав:

Equisetum fluviatile L., Thelipteris palustris Schott, Typha angustifolia L., T. latifolia L., Sparganium erectum L., Potamogeton compressus L., P. lucens L., P. natans L., P. perfoliatus L., P. obtusifolius Mert. et Koch., Alisma plantago-aquatica L., Sagittaria sagittifolia L., Butomus umbellatus L., Elodea canadensis Michx., Stratiotes aloides L., Hydrocharis morsus-ranae L., Phalaroides arundinacea (L.) Rauschert, Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Glyceria

Таблица 1. Определение показателей фитомассы и степени зарастания оз. Долгое в 2 км севернее Таратинского кордона (кв. 402) ^ озера = 1,3 га (12 620 м2), дата обследования 24.07.2009)

Семейства и виды растений пи о и Э * Площадь, занимаемая видом на озере, м2 Общая площадь зарослей на озере, м2 Средняя биомасса вида с 1 м2, кг/м2 Биомасса вида на озере, кг Общая биомасса зарослей на озере, кг

Potamogetonaceae 4 811,1 5 398,12

Potamogeton natans I 2 1 2

Potamogeton perfoliutus I 2 2,8 5,6

Hydrocharitaceae

Hydrocharis morsus-ranae I 0,8 1,5 1,2

Elodea canadensis I 14 0,2 2,8

Cyperaceae

Scirpus lacustris II 1 1,1 1,1

Carex acuta III 45,5 2,4 109,2

Poaceae

Glyceria maxima II 551,6 3,8 2096,08

Lemnaceae

Spirodela polyrrhiza + Lemna minor I 2 865,4 0,9 2578,86

Lemna trisulca I 595 0,4 158

Ceratophyllaceae

Ceratophyllum demersum I 50 1,2 60

Nymphaeaceae

Nuphar lutea I 683,8 0,6 383,28

Пф кг/м2 По,’ % 0,42 - очень слабо зарастающее 38 - значительно заросшее

Примечание: * — экотипы растений (Папченков, 2001): I — истинно водные растения, или гидрофиты; II — гелофиты, или воздушно-водные растения; III — гигрогелофиты, или растения уреза воды.

maxima (Hartm.) Holmb., Scirpus sylvaticus L., Carex acuta L., С. pseudocyperus L., С. vesicaria L., Callapalustris L., Spirodelapolyrrhiza (L.) Schleid., Lemna minor L., L. trisulca L., Iris pseudacorus L., Rumex hydrolapathum Huds., Nymphaea candida J. et C. Presl., Nuphar lutea (L.) Smith, Ceratophyllum demersum L., Calthapalustris L., Ranunculus lingua L., R. repens L., Rorippa

54

Таблица 2. Определение показателей фитомассы и степени зарастания озера Инорки в кварталах 421, 435, 436, 443, 444 ^ озера = 20,9 га (208 966 м2), дата обследования 25.07.2009)

Семейства и виды растений с я н о и m * Площадь, занимаемая видом на озере, м2 Общая площадь зарослей на озере, м2 Средняя биомасса вида с 1 м2, кг/м2 Биомасса вида на озере, кг Общая биомасса зарослей на озере, кг

Thelipteridaceae

Thelipteris palustris III 25,5 0,7 17,85

Alismataceae

Sagittaria sagittifolia II 16 1,3 20,8

Hydrocharitaceae

Stratiotes aloides I 19 426,4 3,6 69935,04

Hydrocharis morsus-ranae I 4 840,33 1,3 6292,43

Cyperaceae 86478,76

Carex acuta III 233,5 33682,21 2,4 560,4

Carex pseudocyperus III 66 2,2 145,2

Poaceae

Glyceria maxima II 35,8 0,5 17,9

Phragmites australis II 1070,3 1,9 2033,57

Lemnaceae

Spirodela polyrrhiza + Lemna minor I 7 344,77 0,9 6610,29

Ceratophyllaceae

Ceratophyllum demersum I 330,71 1,2 396,85

Nymphaeaceae

Nuphar lutea I 45 0,6 27

Lentibulariaceae

Utricularia vulgaris I 247,9 1,7 421,43

Пф кг/м2 nJ % 0,41 16 - - очень слабо зарастающее умеренно заросшее

amphibia (L.) Bess., Comarumpalustre L., Lythrum salicaria L., Myriophyllum spicatum L., Cicuta virosa L., Sium latifolium L., Lysimachia nummularia L., L. vulgaris L., Naumburgia thyrsiflora (L.) Reichenb., Myosotispalustris (L.) L.,

Lycopus europaeus L., Mentha arvensis L., Solanum dulcamara L., Utricularia vulgaris L., Galium palustre L., Bidens cernua L.

Озеро Большая Вальза - старица реки Мокши в 2 км западнее пос. Пушта.

Вода торфянисто-коричневая, дно илистое, берега пологие, покрыты пойменным черноольшаником.

Особенности зарастания: озеро с концов и от берегов к центру сильно заросло телорезом алоэвидным.

Флористический состав:

Typha latifolia L., Potamogeton natans L., Alisma plantago-aquatica L., Sagittaria sagittifolia L., Stratiotes aloides L., Hydrocharis morsus-ranae L., Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Glyceria maxima (Hartm.) Holmb., Scirpus lacustris L., S. sylvaticus L., Carex acuta L., С. pseudocyperus L., Calla palustris L., Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid., Lemna minor L., L. trisulca L., Iris pseudacorus L., Rumex hydrolapathum Huds., Polygonum hydropiper L., P. lapathifolium L., Ceratophyllum demersum L., Caltha palustris L., Ranunculus repens L., Lythrum salicaria L., Cicuta virosa L., Sium latifolium L., Lysimachia nummularia L., L. vulgaris L., Naumburgia thyrsiflora (L.) Reichenb., Lycopus europaeus L., Mentha arvensis L., Solanum dulcamara L., Utricularia vulgaris L., Galium palustre L., Bidens cernua L.

Озеро Пичерки, образовавшееся в естественном расширении русла р. Пушты в кварталах 403, 404, 422.

Вода темно-коричневая, дно илистое. Берега пологие, покрыты пойменным черноольшаником.

Особенности зарастания: мелководья озера заняты узкой полосой телореза алоэвидного, южные - с примесью кубышки желтой; по берегам образуется прерывистый пояс из тростника южного и манника долгого. Отдельные куртины телореза «наступают» на водное «окно». По краю телорезовых зарослей встречаются немногочисленные розетки водяного ореха плавающего, или чилима.

Флористический состав:

Equisetum fluviatile L., Thelipterispalustris Schott, Typha angustifolia L., T. latifolia L., Sparganium erectum L., Potamogeton lucens L., P. natans L., P. perfoliatus L., Alisma plantago-aquatica L., Sagittaria sagittifolia L., Butomus umbellatus L., Elodea canadensis Michx., Stratiotes aloides L., Hydrocharis morsus-ranae L., Calamagrostis canescens (Web.) Roth, Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Catabrosa aquatica (L.) Beauv., Glyceria maxima (Hartm.) Holmb., Scirpus lacustris L., S. sylvaticus L., Carex acuta L., С. pseudocyperus L., С. riparia Curt., Calla palustris L., Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid., Lemna minor L., L. trisulca L., Iris pseudacorus L., Rumex hydrolapathum Huds.,

Таблица 3. Определение показателей фитомассы и степени зарастания озера Большая Вальза в 2 км западнее пос. Пушта (кв. 448) (Е озера = 2,5 га (25 010 м2), дата обследования 28.08.2009)

Семейства и виды растений п и s- § Э * Площадь, занимаемая видом на озере, м2 Общая площадь зарослей н; озере, м2 Средняя биомасс а вида с 2 1 м , кг/м2 Биомас са вида на озере, кг Общая биомасса зарослей на озере, кг

Нydrocharitaceae 19 812,26 63 021,38

Stratiotes aloides I 15 952,1 3,6 57427,56

Hydrocharis morsus-ranae I 604,3 1,5 906,45

Cyperaceae

Scirpus lacustris II 30 3,6 108

Carex acuta III 709,4 2,4 1702,56

Carex pseudocyperus III 197,8 2,4 474,72

Poaceae

Glyceria maxima II 117 3,8 444,6

Lemnaceae

Spirodela polyrrhiza + Lemna minor I 1 961,6 0,9 1765,44

Lemna trisulca I 240,06 1,25 192,048

г/ к, % •&, о СИ СИ 2,51 - умеренно зарастающее 79 - очень сильно заросшее

Nymphaea candida J. et C. Presl., Nuphar lutea (L.) Smith, Ceratophyllum demersum L., Calthapalustris L., Ranunculus lingua L., R. repens L., Comarum palustre L., Lythrum salicaria L., Cicuta virosa L., Sium latifolium L., Oenanthe aquatica (L.) Poir., Trapa natans L. s. l., Lysimachia nummularia L., L. vulgaris L., Naumburgia thyrsiflora (L.) Reichenb., Myosotis palustris (L.) L., Lycopus europaeus L., Mentha arvensis L., Solanum dulcamara L., Utricularia vulgaris L., Galium palustre L., Bidens cernua L., B. tripartita L.

Таким образом, все озера, кроме Большой Вальзы, относятся к мало заросшим. Это объясняется большой глубиной озер, резким уклоном дна и, в связи с этим, отсутствием обширных мелководий, где могли бы образоваться крупные заросли.

С другой стороны, при снижении снегового питания и в результате уменьшения потока паводковых вод в поймах реки Мокша и Сатис происходит обмеление и зарастание телорезом алоэвидным мелководных проток между озерами и их многочисленных отрогов.

На основе многолетних наблюдений за процессами зарастания стариц и

озер в поймах рек Суры и Алатыря (Петрова, 2006; Варгот, Петрова, 2009), можно предположить, что очищение мелководий и отрогов изученных озер может произойти лишь при условии повышения промывной активности паводковых вод и достаточном дождевом питании водоемов. В иных условиях скорость, степень и интенсивность зарастания озер Большая Вальза, Долгое, Инорки и Пичерки будут лишь увеличиваться.

Таблица 4. Определение показателей фитомассы и степени зарастания озера Пичерки в кварталах 403, 404, 422 ^ озера = 3,9 га (38 604 м2), дата обследования 28.08.2009)

Семейства и виды растений п и т о и Э * Площадь, занимаемая видом на озере, м2 Общая площадь зарослей на озере, м2 Средняя биомасс а вида с , 2 1 м , кг/м2 Биомасса вида на озере, кг Общая биомасса зарослей на озере, кг

Equisetaceae 9804,6 25217,28

Equisetum fluviatile II 24 0,2

Alismataceae

Sagittaria sagittifolia II 17,5 1,3

Hydrocharitaceae

Stratiotes aloides I 5 232,1 3,6

Hydrocharis morsus-ranae I 129,43 1,5

Cyperaceae

Carex acuta III 555,8 2,4

Carex pseudocyperus III 6 2,2

Carex riparia III 72 3

Poaceae

Glyceria maxima II 195 3,8

Phragmites australis II 640,42 1,9

Lemnaceae

Spirodela polyrrhiza + Lemna minor I 2 932,35 0,9

кг/, % •&, о С с 0,65 - очень слабо зарастающее 25 - умеренно заросшее

Список литературы

Варгот Е.В., Петрова Е.А. Зарастание озер-стариц реки Алатырь в национальном парке «Смольный» (Республика Мордовия) // Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и

прогнозирования: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. (г. Астрахань, 25-30 августа 2009 г.). Астрахань, 2009. С. 259-262.

Катанская В.М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Л.: Наука, 1981. 187 с.

Папченков В.Г Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: ЦПМ МУБ и НТ, 2001. 200 с.

Папченков В.Г Картирование растительности водоемов и водотоков // Гидроботаника: методология, методы. Рыбинск: ОАО «Рыбинский дом печати», 2003. С. 132-136.

Петрова Е.А. Флора и растительность озер-стариц реки Суры. Дисс. ... канд. биол. наук. Саранск, 2006. 202 с.

Терешкин И.С., Терешкина Л.В. Последовательные ряды сукцессии // Труды Мордовского Государственного заповедника им. П.Г Смидовича. Вып. VII. М.: ФГУП ВНИИНМ, 2006. С. 186-287.