Картографический метод изучения высокогорной растительности с целью её охраны

Автор: Никонова Нина Николаевна, Пустовалова Лилия Александровна

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Разнообразие и классификация растительных сообществ

Статья в выпуске: 1-4 т.14, 2012 года.

Бесплатный доступ

Составлена карта охраны высокогорной растительности массива Иремель (Южный Урал) на основе геоботанической карты массива, отражающей пространственное размещение и типологическое разнообразие растительных сообществ. Критерием охраны является уникальность сообществ, связанная с занимаемой ими площадью и наибольшей концентрацией эндемичных и реликтовых видов. Установлено четыре категории охраны.

Растительность, горнотундровый и подгольцовый пояс, эндемичные и реликтовые виды

Короткий адрес: https://sciup.org/148200742

IDR: 148200742

Текст научной статьи Картографический метод изучения высокогорной растительности с целью её охраны

Массив Иремель находится в полосе наиболее высоких центральных возвышенностей Южного Урала, в 10 км к западу от истока р. Белой, расположен между 54° 30' с.ш. и 54° 33' с.ш.; 58°48' в.д. и 58°54' в.д. Наивысшая точка массива – г. Большой Иремель (высота 1582 м над ур.м.) находится в южной части массива. В северной части поднимается г. Малый Иремель (высота 1460 м над ур.м).

По Иремелю проходит граница двух ботаникогеографических подразделений: Камско-Печорско-Западноуральской подпровинции южнотаежных и подтаежных пихтово-еловых и елово-пихтовых лесов и Южноуральских предлесостепных сосновых и лиственнично-сосновых лесов [9]. Согласно ботанико-географическому районированию горных стран [10], растительный покров массива относится к особому южно-уральскому типу поясности.

Растительность высокогорий представляет собой совокупность группировок, распространенных на горных склонах и водоразделах, расположенных выше лесного пояса. Нижней границей высокогорной растительности является сплошное распространение лесов с нормальной высотой древостоя, преобладанием лесных видов в травяном покрове, отсутствием контагиозного распространения лугового и лесного типов растительности. Выше древесная растительность сохраняется, но видоизменяется: деревья становятся ниже, приобретают различные морфологи-ческие признаки (низкорослость, кривоствольность, флагообразность крон и др.). В травяном покрове возрастает количество луговых и тундровых видов (гипоарктических элементов). Верхняя граница высокогорной растительности ограничивается верхним пределом распространения сосудистых растений. Высокогорная растительность массива представлена двумя высотными поясами: горнотундровым и подгольцовым. Общая площадь высокогорной растительности составляет 4800 га.

Структура высокогорной растительности массива Иремель определяется следующим соотношением площадей: 34 % площади приходится на долю

горных тундр, 66 % площади занимает подгольцовый пояс.

Горнотундровый пояс занимает наиболее высокую часть массива (1250-1582 м над ур.м.). Его вертикальная протяженность более 300 м. Для этого пояса характерна наибольшая гетерогенность растительности, обусловленная неоднородностью микро- и нанорельефа, крутизной и экспозицией склонов, различной толщиной слоя мелкозема. Крутые склоны заняты сообществами литофильных лишайников. Это сообщества накипных и листоватых лишайников, которые поселяются на каменистом субстрате и образуют пестрый ковер на поверхности каменных глыб, иногда покрывая их почти сплошь. Они являются началом цепи сукцессии растительности в горных тундрах и П.Л. Гор-чаковским [1] названы первичными лабильными растительными сообществами. По мере раздробления крупноглыбового обломочного материала на пологих участках склонов, плоских вершинах и террасах накапливается щебень и мелкозем, где формируется развитый растительный покров различных типов тундр – от каменистых до травяномоховых. Особенностью горнотундрового пояса массива Иремель является широкое распространение древесной ( Picea obovata Ledeb. , Betula tortuosa Ledeb. , B. humilis Schrank ) и кустарниковой ( Junipe-rus sibirica Burgsd. , Salix glauca L.) растительности во всех типах тундр. На основании изучения пространственной структуры и количественного соотношения площадей горнотундровый пояс на г. Малый Иремель назван нами лугово-тундровостланиковым [7].

Подгольцовый пояс на массиве Иремель простирается с высоты 1100 до 1325 м над ур.м. Вертикальная протяженность его около 200 м. Растительность подгольцового пояса имеет комплексный характер и представляет собой чередование и взаимопроникновение лесных и луговых фитоценозов, которые образуют своеобразные пространственные комбинации. Подгольцовый пояс на г. Малый Ире-мель назван нами лесолуговым, т.к. в нем 23 % площади занимают лесные, а 77 % – луговые фитоценозы. По характеру расположения древостоя в подгольцовом поясе массива выделяются мелколе- сья и редколесья. Пояс четко дифференцирован на две полосы: нижнюю полосу (1110-1250 м над ур.м.) образуют еловые и березово-еловые редколесья паркового типа, верхнюю (1200-1325 м над ур.м.) – еловые мелколесья и березовые криволесья [8].

Мелколесья представлены густыми куртинами из ели (Picea obovata Ledeb.), иногда с небольшой примесью березы (Betula tortuosa Ledeb.). Куртины обычно разновозрастны, сгруппированы по 5-8 шт., подрост располагается по периферии куртин. Высота елей 4-6 м при диаметре 8-10 см. Пространство между куртинами занимают луговые сообщества с доминированием 1-2 видов травянистых растений. По мнению П.Л. Горчаковского [1], групповое расположение деревьев в горных насаждениях дает им известные преимущества в конкуренции с тра- вянистыми растениями и может расцениваться как защитный фактор для выживания в крайне неблагоприятных условиях существования.

Редколесья характеризуются более равномерным распределением деревьев по площади (3-4 шт. на 100 м2). Высота деревьев 8-10 м, диаметр стволов 12-16 см, хорошо развит травяной покров из лугово-лесных высокорослых видов, так называемого высокотравья. Такие редколесья имеют облик паркового типа. Высокотравные редколесья паркового типа занимают пологие склоны южных экспозиций массива. Луговой компонент в них представлен большим разнообразием ассоциаций. Для лугов характерно доминирование растений плейстоценового комплекса ( Aconogonon alpinum (All.) Schur, Alopecurus glaucus Less., Anemonastrum biarmiensis (Juz.) Holub).

Таблица . Встречаемость эндемичных и реликтовых видов в растительных сообществах массива Иремель

Наименование видов

Пояса

горнотундровый

1 подгольцовый

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1. Alchemilla haraldii Juz.

+

+

+

+

+

2. Alchemilla iremelica Juz.

+

+

+

+

3. Alchemilla rhiphaea Juz.

+

4. Alopecurus glaucus Less.

+

+

+

+

+

+

+

5. Androsace lehmanniana Spreng.

+

+

+

6. Anemonastrum biarmiensis (Juz.) Holub

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

7. Aster alpinus L.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

8. Calamagrostis uralensis Litv.

+

+

9. Carex caucasica Stev.

+

+

+

10. Cerastium krylovii Schischk.et Gorczak.

+

+

11. Cerastium pauciflorum Stev.ex Ser.

+

12. Cicerbita uralensis (Rouy) Beauverd

+

+

13. Crepis chrysantha (Ledeb.) Turcz.

+

+

14. Dryas subincisa L.

+

+

15. Dryas vagans Juz.

+

+

+

+

+

+

+

16. Festuca igoschiniae Tzvel.

+

+

+

17. Gypsophila uralensis Less.

+

+

+

+

+

18. Hieracium iremelense (Elfstr.) Juxip

+

19. Hieracium krylovii Nevski ex Schljak.

+

+

+

+

+

20. Hieracium pseuderectum Schljak.

+

+

+

+

+

+

+

+

21. Lagotis uralensis Schischk.

+

+

+

+

22. Lathyrus gmelinii Fritsch.

+

+

+

23. Lloydia serotina (L.) Reichb.

+

+

+

+

24. Pedicularis oederi Vahl.

+

+

25. Poa insignis Litv. ex Roshev.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

26. Aconogonon alpinum (All.) Schur

+

+

+

+

+

+

+

+

27. Bistorta vivipara (S.F. Gray)

+

+

+

+

+

28. Rhodiola iremelica Boriss.

+

+

+

+

30. Saussurea uralensis Lipsch.

+

+

+

31 . Tephroseris igoschinae (Schischk.) B.Nord.

+

+

+

+

32. Swertia obtusa Ledeb.

+

+

+

+

Количество эндемиков и реликтов в сообществах

8

12

18

11

21

16

7

8

14

9

8

Примечание: 1 – первичные лабильные сообщества; тундры: 2 – каменистые, 3 – лишайниковые, 4 – кустарничково-лишайниково-моховые, 5 – травяно-моховые; 6 – еловые мелколесья в сочетании с лугами; 7 – березовые криволесья зеленомошные; 8 – березовые криволесья разнотравные; 9 – еловые и березово-еловые редколесья высокотравные; 10 – еловые и березово-еловые редколесья зеленомошные; 11 – высокотравные луга.

Высокогорья богаты эндемиками и реликтами. Для массива Иремель проведен анализ встречаемости эндемичных и реликтовых видов в растительных сообществах (см. табл.). При отнесении видов к разряду эндемиков и реликтов использованы данные К.И. Игошиной, П.Л. Горчаковского и Е.А. Шуровой [1-5, 13]. 25 видов реликтов и эндемиков отмечено в горнотундровом поясе массива Ире-мель, при этом 9 видов включены в Красную книгу Республики Башкортостан [6], а Gypsophila uralensis Less. и Crepis chrysantha (Ledeb.) Turcz. -в список объектов растительного мира и грибов, нуждающихся на территории республики в особом внимании к их состоянию в природной среде и мониторинге (приложение II). В подгольцовом поясе отмечено 24 вида реликтовых и эндемичных растений, из которых взяты под охрану 6 видов, а 3 вида внесены в приложение II.

Обычно эндемичные виды встречаются в сообществах рассеянно, но некоторые из них становятся содоминантами или даже образуют основу травостоя. Так в горнотундровом поясе массива Иремель обилие сор.1 имеют: Dryas vagans Juz. в каменистых тундрах, Festuca igoschiniae Tzvel. – в лишайниковых тундрах, Alopecurus glaucus Less., Anemonastrum biarmiensis (Juz.) Holub, Festuca igo-schiniae Tzvel. – в травяно-моховых тундрах. В лугах подгольцового пояса такие эндемичные виды как Alopecurus glaucus Less. и Aconogonon alpinum

(All.) Schur являются доминантами с обилием сор. 2 и сор. З , другие встречаются с обилием cop. l ( Calamagrostis uralensis Litv., Lagolis uralensis Schischk.). Наиболее высокий процент эндемизма отмечен в горных тундрах: от 36 % в лишайниковых до 29 % в травяно-моховых. В подгольцовом поясе самый высокий процент эндемизма имеют еловые мелколесья в сочетании с лугами (22 %), самый низкий еловые и березово-еловые редколесья зеленомошные (11 %). Своеобразие высокогорной растительности массива Иремель диктует необходимость ее охраны. Объектами охраны на уровне видов должны в первую очередь стать эндемики и реликты, а также растения, интенсивно истребляемые или исчезающие в связи с преобразованием мест их обитания. Однако охрана редких видов растений тесно связана с охраной растительных сообществ, в состав которых они входят, а также соответствующих этим сообществам элементов ландшафта (верхние пояса гор, утесы и обнажения скал и др.). Эндемичные и реликтовые растения представляют большую ценность как генофонд аборигенной флоры и как уникальный исходный материал для познания истории растительного мира. В качестве критерия при определении категории охраны мы использовали степень насыщенности сообществ эндемиками и реликтами на единицу площади. Выделены четыре категории охраны (рис.).

Рис . Карта охраны высокогорной растительности массива Иремель.

Наибольшей угрозе исчезновения подвержены растительные сообщества, занимающие наименьшие площади, при этом в них сконцентрированы редкие и исчезающие виды растений. Кустарничково-лишайниково-моховые тундры отнесены к первой категории охраны, а каменистые тундры и высокотравные луга подгольцового пояса - ко второй. Эти территории должны быть наиболее охраняемыми, они занимают всего 2 % площади высокогорной растительности (96 га). Третья категория охраны - лишайниковые и травяно-моховые тундры, еловые мелколесья в сочетании с лугами и березовые криволесья зеленомошные. Они занимают 19,5 % территории (936 га) и требуют щадящего режима использования. К четвертой категории охраны относится наибольшая площадь лесов подгольцового пояса (57,5 % или 2760 га) и первичные лабильные сообщества (21% или 1008 га), где особого режима охраны не требуется.

Рядом исследователей [11, 12] показано, что на Южном Урале в течение последних 50-80 лет происходит энергичное продвижение верхней границы леса выше в горы вследствие потепления климата. На отдельных участках горного массива Иремель граница продвинулась на 40-60 м по вертикали и 300-500 м по склону. Подобная динамика, очевидно, ведет к уменьшению площадей, занятых высокогорной растительностью, и в дальнейшем к поглощению горных тундр, высокогорных лугов и т.п. лесом, что делает охрану редких растительных сообществ массива Иремель еще более актуальной.

Составленная карта охраны высокогорной растительности массива Иремель м. 1: 25000 может стать реальной основой для мониторинга за состоянием редких растительных сообществ Южного Урала, содержащих значительную долю реликтовых и эндемичных видов, в том числе внесенных в

Красную книгу Республики Башкортостан.

Список литературы Картографический метод изучения высокогорной растительности с целью её охраны

  • Горчаковский П.Л. Флора и растительность высокогорий Урала. Свердловск, 1966. 270 с.
  • Горчаковский П.Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала. Свердловск, 1969. 286 с.
  • Горчаковский П.Л., Шурова Е.А. Редкие и исчезающие растения Урала и Приуралья. М.: Наука, 1982. 207 с.
  • Игошина К.Н. Растительность Урала (очерк)//Труды Ботанического института. Cер. III. Геоботаника. Вып. 14. М., Л.: Наука, 1964. С. 83-230.
  • Игошина К.Н. Флора горных и равнинных тундр и редколесий Урала//Растения севера Сибири и Дальнего Востока. М., Л.: Наука, 1966. С. 135-223.
  • Красная книга Республики Башкортостан. Т. 1. Растения и грибы/под ред. Б.М. Миркина. Уфа: МедиаПринт, 2011. 384 с.
  • Никонова Н.Н., Фамелис Т.В., Шарафутдинов М.И. Изучение пространственной структуры растительного покрова на основе картографической модели//Структура, продуктивность и динамика растительного покрова. Свердловск, 1990. С. 82-88.
  • Никонова Н.Н., Фамелис Т.В., Шарафутдинов М.И. Дифференциация высокогорной растительности массива Иремель (Южный Урал)//Экология. 1992. № 2. С. 23-35.
  • Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 429 с.
  • Станюкович К.В. Растительность гор СССР. Душанбе: Изд-во «Дониш», 1973. 416 с.
  • Фомин В.В. Климатогенная и антропогенная пространственно-временная динамика древесной растительности во второй половине XX века. Екатеринбург, 2009. 150 с.
  • Шиятов С.Г. Анализ смен лесной растительности на массиве Иремель (Южный Урал) при помощи использования старых фотоснимков//Изучение и освоение флоры и растительности высокогорий: тезисы докладов. Свердловск, 1982. С. 102.
  • Шурова Е.А. Флора массива Иремель//Растительность Южного Урала на участке между Ильменским заповедником и горой Иремель (путеводитель ботанической экскурсии). Свердловск, 1982. С. 31-44.
Еще
Статья научная