Пространственная структура растительности урочища Талын Hyp (Дархатская котловина, Монголия)

Изучение флоры и растительности горных систем Внутренней Азии, проблемы сохранения их разнообразия составляет одно из приоритетных направлений геоботаники. Регион представляет собой экотонную зону, составляя рубеж между аридной и гумидной областями азиатского субконтинента, находящийся в полосе ультраконтинентального и континентального секторов Северной Азии. Высокогорные экосистемы представляют особый интерес для исследователя, поскольку изучение их пространственной и фитоценотической структуры позволит выявить ее роль и место в системе высотной поясности гор Южной Сибири, раскрыть ряд моментов в истории формирования растительности, прогнозировать динамические процессы в природных системах, что способствует сохранению богатейшего генофонда флоры экосистем региона.

В настоящей работе рассматриваются особенности растительного покрова урочища Талын Нур (впадина пересохшего озера Талын Нур), Общеизвестно, что микроклиматические различия в разных формах рельефа проявляются в особенностях нагрева различно ориентированных склонов, чему также способствует перемещения приземного слоя воздуха под влиянием ветра. В результате, естественная растительность исследуемого района представлена сложной комбинацией степных сообществ с лесными на склонах различных экспозиций, в сочетании с интра-зональной лугово-болотной растительностью в отрицательных формах рельефа. Климатические условия района отличается высокой степенью континентальности климата с избыточным холодным увлажнением в низинах.

В последнее десятилетия большое внимание при изучении биологических ресурсов уделяется наблюдениям из космоса за состоянием природной среды - так называемому космическому мониторингу. Космическая съемка позволяет объективно на больших площадях регистрировать и обобщать все данные об изменениях ландшафтных особенностей и влиянии человека на при- родную среду. Кроме того, изучение повторных космических снимков той или иной территории помогает прогнозировать развитие антропогенного воздействия на природу и способствует выработке рекомендаций по предотвращению неблагоприятных последствий.

Главным идентификационным признаком» который является производным от взаимодействия всех природных и антропогенных факторов» является растительность. Результаты дистанционного зондирования позволяют в наиболее полном объеме характеризовать данный признак, Создание тематических карт основано также на материалах, полученных полевыми исследованиями, методом ключевых участков.

Целью работы было изучение растительности урочища Талым Нур, Среди основных задач нами было запланировано: выявить особенности растительного покрова впадины Талын Нур; рассмотреть структуру флоры основных сообществ; выявить фитоценотическое разнообразие и дать ее классификацию.

Материалы и методы

Исследуемый участок - урочище Талын Нур» площадью около 12,5 кв. км,» находится в северной части Дархатской котловины (Монголия),

Используемые методы

В ходе выполнения данной работы были проведены полевые исследования в (2005 г,) в северной части Дархатской впадины, в окрестностях озера Талын Нур, Собран гербарный материал, включающий более 150 листов, выполнено 27 геоботанических описаний конкретных фитоценозов, Использовались маршрутный и детально-маршрутный методы геоботанических исследований, Для полного выявления флористического и ценотического разнообразия растительности маршруты исследований охватывали и сопредельные территории за пределами границ ключевого участка. Названия видов сосудистых растений приведены по флористической сводке С,К. Черепанова (1995),

Для изучения эколого-географической и эколого-биоморфологической структуры применялись методы аналитических исследований. Географические группы выделены по Л,И, Малышеву» Г.А. Пешковой, Жизненные формы выявлены по классификации И.Г. Серебрякова (1964), Экологические группы выделены по А,В. Куминовой (1960).

В основу классификации растительности Итанцинской впадины положена флороценогенетическая концепция П.Н Овчинникова (1947), Р.В, Камелина (1979), Б,Б, Намзалова (1994), Основной единицей при флороценогенетическом подходе к классификации растительности служат формационные флоры или ценофлоры в понимании В,П. Седельникова (1988), При этом сравнительный анализ ценофлор используется в качестве инструмента классификации сообществ. В качестве основных таксономических единиц классификации приняты ассоциация, формация, группа формаций. Ассоциация объединяет фитоценозы однотипные как в отношении экологической приуроченности, так и во флористическом составе. Формации выделены на основе групп доминирования видов при достаточно полном учете флористического состава сообществ в ценофлорах. Для выделения ассоциаций массивы геоботанических описаний, характеризующие конкретные формации, были подвергнуты табличной обработке с использованием доминантно-детерминантного принципа (Прокопьев, 1997; Холбоева, 1998), В целом» при анализе растительности было использовано 27 геоботанических описаний» в которых зарегистрировано 65 видов высших сосудистых растений.

Для выявления пространственной структуры использовались эколого-фитоценотические профиля, геоботанические описания площадок, космоснимки, В работе были использованы данные спутника Landsat ТМ (2000) на исследуемые территории» обработанные классическими методами дешифрирования. Отрабатывалась методика электронного картографирования с помощью пакета программ Arc View Gis 3,3» ENV1 4J, В результате были созданы детальные картографические модели растительности ключевых участков (М 1:100000, 1:25000),

Пространственная неоднородность растительности выявлялась поконтурным дешифрированием, Номера описаний наносились на космоснимок, на основе которого в последующем была составлена подробная карта растительности и разработана легенда к ней, В процессе картирования выявлялись как гомогенные, так и гетерогенные категории. Последние понимаются как территориальные единицы (ТЕ) — фитоценохоры (Сочава» 1979) или комбинации растительности в понимании С.А, Грибовой и Т.И.Исаченко (1972), Типы структур растительного покрова подразделялись в зависимости от их приуроченности к формам микро- и мезорельефа на два уровня: микро- и мезокомбинации (Холод, 1989), Основными картируемыми единицами для гомогенной растительности служили ассоциации, а для гетерогенной — типы структурных категорий растительного покрова (комплексы, микропоясные ряды, сочетания).

При картографировании растительности основную сложность представляет собой процесс отбора и генерализации элементарных территориальных единиц, преследующий в основном две основные цели: во-первых, достоверность отображаемого на карте материала, во-вторых, его наглядность и информативность (Катенин, 1984; Холод, 1989). При составлении легенды нами используется принцип подчинения гетерогенных территориальных единиц гомогенным, исходя из преобладающего в комбинации типа растительного сообщества.

Результаты

Для выявления особенностей видового состава растительности исследуемого участка мы проанализировали структуру ее ценофлоры (123 вида высших сосудистых растений) по составу жизненных форм, соотношению в ней поясно-зональных и ареалогических групп.

Анализ состава жизненных форм растений ценофлоры урочищаТалын Нур показал, что она отличается редуцированным спектром биоморф. Из жизненных форм наиболее активны длиннокорневищные гигрофильные травы из родов Carex, Agrostis, Glyceria. Сокращается число стержнекорневых трав, их распространению препятствует высокий уровень мерзлоты и переувлажнение грунта (Cirsium esculenthum, Oxytropis glabra), Практически полностью исчезают рыхло-, плотнодерновинные формы злаков (Роа attenuate, Hordeum brevisubulatum, Agropyron cristatum), единично они были отмечены на небольших остепненных возвышениях в днище озера Возрастает доля наземноползучих Persicaria amphibia, характерны ползучие Ranunculus sceleratus, столонообразующие Epilobium palustre, Potentilla anserina которые являются вегетативно подвижными растениями.

Поясно-зональная структура ценофлоры показал преобладание луговых и водноболотных видов, что составляют основу ценофлоры - 22%, собственно степных видов - 19,6%. Экстремальность условий подчеркивает довольно большой процент группы горностепных растений - 6,0%. Самый невысокий процент показали группы лесных, водных и видов-антропофитов, по 2,0% соответственно.

Флора заболоченной депрессии Талын Нур образовывалась путем агрегации видов различного экологического и географического происхождения, что подтверждает ее состав, где преобладают виды циркумполярной группы (21%), примерно равными долями представлены виды южносибирской и североазиатской групп - по 4,0%, центральноазиатской и американоазиатской - по 5,0%, виды общеазиатские (6,0%) и евроазиатские (9,0%); скудно представлены виды восточноазиатской, маньчжуро-даурской и евросибирской групп видов (1,0%, 1,0 % и 2,0 %, соответственно).

В составе растительности выделяются две основные группы формаций - сообщества водноболотной растительности и сообщества луговой растительности (рис.1). В первую группу входят сообщества с доминированием Blysmus rufus и Eleocharis intersita, вторая группа представлена доминированием различных видов, так как представлена комплексом луговых сообществ с галофитными группировками и участками остепненной растительности.

Классификация растительности урочища Талын Нур

/. Группа формаций - Водно-болотная

Формация:

Носатоосоковая Carex rostrata

Водолюбовая Eleocharis intersita

• II.    Группа формаций - Лугово-степная

Формация:

Гусинолапчатковая Potentilla anserina Твердоватоосочковая Carex duriuscula Леймусовая Leymus secalinus

Рис. 1. Лугово-болотная растительность урочища Талын Нур

Первая группа формаций представлена двумя формациями - носатоосоковой и водолюбо-вой. Характерными видами данной группы формаций являются Carex dichroa, Agrostis mongo-lica. Сообщества отличаются простотой строения, небольшой флористической насыщенностью, в составе преобладают геоэлементы водной и водно-болотной группы (табл. I). Видовой состав небогатый и однообразный. Более разнообразны сообщества водолюбовой формации, дифференциальную группу составляют 4 вида с участием бекманнии восточной и веха ядовитого. Носатоосоковая несколько беднее по составу, дифференциальная группа представлена 2 видами с нередко доминирующим видом - лоточником китайскосжатым (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика растительных ассоциаций с блоками дифференциальных видов

Ассоипмми	Сюспмыми^ wRmwomu										СЗопищнихо-НОСГГООО-		Бакманнвео-ыдыюбоам 4 Вахой шиты
				Ховдндошюм-ieeeeoeeiWP**Q»M			Свмайдоуышмалчвтчовм c ewwoutoM порскни
Молнемм*	11	22	1)	29	1	3	10	15	It	14	«	7	19	1	$
	11	II	h	Я	Ш	1		1	ll	ll	&	h	Iff	1	И
Й4*00Ц наДУР-И,	1^41	1561		1Я1	1552	1556	1549	1550	1545	1555	1549	1551	1544	1553	1561
Прммнаям ОМрКГЫВ <»оостое.И	35-40	40	35	27*30	6540	45	«	60	6^65	50-55	50	70-75	W	55-60	65-70
Кое-во аммс»*	Iе	V	10	P	to	12	14	13	15	14	7	11	4	7	17
1	2		4	?	4	7	0	9	10	11	12	13	14	15	16
Pacdhtle we»iflo»i						5*7	4			1Л		1-2
Kt**™									I
dkux maritime							J	1		10-12	<1	1
Potent	1-2 '						20*23	10	7-8	2
Craw «euknihum							7-10	6-4	10-12	3-5		1-2	1-2
Сшо,							10-n	3-5
Perakvia aw*ib»							5-7		2-3						14
Carex duriuKuh				<1	25-30	10-12
AfUnwaia friuda		1	<1	bl	3	2
HelemcappUJ btennii			2-3		1-2	3
Stipa Imkvii		14		7	10
AtrvpyiOM eietiium				<1	5-7	24
Lexfnui iwaiinui	15-20	10-15	lO-ll							14
Artemiue flavO	№15	-Ы-	10-IL	1-2		I
BrtnuMU ayrrcachna													2		15
HipfB>rit mljtarii														5	3-5
EkocAari» nwrnllala													<1	15	30
Ceuta vinx#													74	10
Blyurai aMwofflpfeasai								3-5			15-20	5	15	3
Ca#Q(«№a											11	7-10
drvarii ehibwna							2-3	»	1-2	3-?	1	. 20	3	2	1-3
Сагах *dww											I	20	5-7	10	1-2
Pt*«Ula bifurea	1	2	i	I	3	<1
ОкуоомвскЬга			<1				1	1	1	3
Eri*™»® iooehoeliylkii				1			2		1	1
PoteotilU nwkiflda	<1					<1	3*5	1-2		bl
Poapraietuia	1	]	i	1	♦	5	1	12	4	1		5
Запашва artitra	J	2	2	J	2	5	Г 2	2	1	2					1
PcaoriUa atioktt				2-3
Pmtfitilia UMCctifoha		<1	1-2		3
Kockaia aistau		<1		3-3		1-2
Pc* «Хема ta	bl	2-3		2-3
Drab# iMtaOrOM	<1	<1
Gl>«na triflora												, 14		5-7
EoitoiHbm райдае								I	5				14		1-2
Hakrpeste* Mtowncu							<1			7	14				5-7
Taruuiwn diiaectiMD										3-4

Группа лугово-степных формаций является более экологически неоднородной, так как она слагается сообществами как луговых, так и группировками галофитных фитоценозов с участием сообществ остепненной растительности.

Общее разнообразие видов достаточно значительное - более 20, составляющих ядро данной группы формаций, преобладают виды с голарктическим распространением.

Основной блок во флороценотическом комплексе формаций составляют Potentilla anserina, Cirsium esculenthum, Carex enervis, Persicaria amphibia, кроме этого в составе комплекса следует отметить виды галофитной экологии - Giaux maritime, Saussurea атага. В немногочисленной группе видов ксерофитной экологии доминантами являются Carex duriuscula и Stipa krylovii, отдельно выделяется группа лесостепных мезоксерофитов, в их числе Leymus secal inns, Artemisia glauca (табл, 1).

Результаты исследований пространственной организации растительности ключевого участка показали неравномерное их распределение. В центральной части впадины озерного понижения большую площадь занимают гомогенные контура водолюбовых и носатоосоковых сообществ, а также гетерогенные - различные типы микрокомбинаций с участием фрагментов отмеченных выше сообществ на формах гряд и мочажин заболоченной низины, в особенности по периферии к возвышениям рельефа.

Гетерогенным контурам присуща комплексность, обусловленная кочковатым нанорельефом, которая четко дешифрируется при крупномасштабном картировании. В северо-западной части озерной впадины преобладают мелкие контура, которые образуют мозаику с гомогенными осоковыми сообществами и представлены различными микро и мезокомбинациями (рис. 2).

Рис. 2. Центральная часть днища озера Талын Нур представлена комплексными кочкарными осочниками.

На основе разработанной нами классификации растительности была построена легенда к карте растительности окрестностей озера Талын Нур-урочище Талын Нур (рис. 3).

Кустарниковые группы формаций

• 1.    Ивняки по берегам озерков.

• 2.    Блисмусовые (Bfysmus rujus) сообщества в прибрежной части.

• 3.    Осочники (Carex rostrata) по берегам озерков.

• 4.    Сообщества Eiiocharis intersita+Hippuris vulgaris на заболоченных участках.

• 5.    Сообщество Cicuta virosa + Senecio arclicus по заболоченным берегам озерков в восточной части озера.

• 6.    Комплекс блисмусовых (Blysmus rujus) (а) на берегах озерков и водолюбовых (Eiiocharis intersita) сообществ (b) в прибрежной части озерков, а:Ь=5:5.

• 7.    Комплекс полевицевых (Agrostis mongolica) сообществ (а) на возвышенностях озерной террасы и сообществ Glyceria triflora + Puccinella distans (b) на участках с избыточным увла-жением, а:Ь=4:6.

• 8.    Комплекс катаброзовых (Catabrosa aquatied) сообществ (а) на участках с избыточным ув-лажением и веховых (Cicuta virosa) сообществ (b) по берегам озерков, а:Ь=8:2.

  

  Рис. 3. Карта растительности урочища Талын Нур (М 1:25000) Условные обозначения

  
  
  
  
  

• 9.    Сообщества Potentilla anserina + Carex inermis на возвышенностях.

• 10.    Сообщества Potentilla anserine.

• 1J.    Галофитные сообщества Saussurea amara + Cirsum esculentum .

• 12.    Сочетание сообществ Stipa Krylovii + grass (а) на берегу озера и Leymus secalinus + Artemisia glauca (b) на осыпях по береговым уступам, a:b=7:3.

Водно-болотные группы формаций

Комплексы

Лугово-степные группы формаций

Сочетания

Таким образом, растительный покров урочища Талын Нур Дархатской котловины, представляет собой мозаику из контуров небольших размеров, занимаемых сообществами, относящихся к разным синтаксономическим единицам. На большей части территории ключевого участка преобладают неоднородные контуры (микро- и мезокомбинации) с близкими по экологии компонентами. Наиболее значительные площади на участке занимают различные комбинации низинно-болотных и луговых сообществ; комплексы луговых и степных сообществ отмечены реже. В целом, пространственная структура растительности, степень ее неоднородности, а также особенности горизонтального сложения находят отражение на крупномасштабных геоботанических картах, одним из эффективных способов их создания является дешифрирование космоснимков по различным методикам.