Режим затопления лопарскоивняков реки Оби (Carici aquatilis-salicetum lapponum Taran 1993, Alnetea glutinosae) за 1979-2016 гг

Автор: Таран Г.С., Тюрин В.Н.

Журнал: Вестник Нижневартовского государственного университета @vestnik-nvsu

Статья в выпуске: 1, 2017 года.

Бесплатный доступ

В статье приведена синтаксономическая и гидрологическая характеристика лопарскоивняков ( Salix lapponum ), распространенных в пойме Оби в подзоне средней тайги. Они изучены в Сургутском (у г. Сургута) и Нижневартовском (низовья р. Ермаковский Еган) районах Ханты-Мансийского автономного округа. Эти ивняки входят в ассоциацию Carici aquatilis-Salicetum lapponum Taran 1993 (класс Alnetea glutinosae ), разделяясь на 2 субассоциации: болотную (субасс. Carici aquatilis-Salicetum lapponum typicum Taran 1993, варианты typicum и Carex lasiocarpa ) и лугово-болотную (субасс. Carici aquatilis-Salicetum lapponum juncetosum filiformis Taran, Tyurin et Dyachenko 2016). Подсургутские болотные лопарскоивняки (вар. Carex lasiocarpa ) располагаются на торфяной залежи мощностью 144-164 см на высоте 682-692 см над нулем сургутского гидропоста, погодичная частота их затопления за 1979-2016 гг. - 51-59%, максимальный срок затопления (2007 г.) - 73-75 дней, средний срок затопления за годы, когда затоплялись лопарскоивняки (хотя бы только их нижние уровни) - 38-43 дня...

Еще

Синтаксономия, кустарниковые ивняки, пойменные болота, половодья, подзона средней тайги

Короткий адрес: https://sciup.org/14116973

IDR: 14116973

Текст научной статьи Режим затопления лопарскоивняков реки Оби (Carici aquatilis-salicetum lapponum Taran 1993, Alnetea glutinosae) за 1979-2016 гг

Среднетаежные лопарскоивняки в Западной Сибири слабо изучены. Лишь в одной из публикаций им дана развернутая характеристика (Таран и др. 2016). Все известные местонахождения ассоциации Carici aquatilis-Salicetum lapponum связаны с поймами Оби и ее таежных притоков, но подробных сведений об особенно

стях поемного режима этих ивняков в литературе до сих пор не имелось. Цель статьи - дать детальное геоботаническое описание обских лопарскоивняков на отрезке Сургут - Нижневартовск и охарактеризовать режим их затопления за 1979-2016 гг.

Методы. Исследования проведены в Сургутском и Нижневартовском районах Ханты-Мансийского автономного округа. В природном отношении этот отрезок обской поймы располагается в подзоне средней тайги (Ильина и др. 1985). Болотные лопарскоивняки изучались в 0,5 1 км к востоку от дамбы водохранилища Сургутской ГРЭС и на приустьевом отрезке Ермаковского Егана, левого притока Оби, лугово-болотные - в 9 км к югу от Сургута на обширном болотистом безлесном массиве, Большом Соре, примыкающем с юга к останцу Каменный Мыс (рис. 1).

Рис. 1. Асе. Carici aquatilis-Salicetum lapponum в пойме р. Оби на отрезке Сургут-Нижневартовск: 1 - Большой Сор; 2 - окрестности Сургутской ГРЭС; 3 - Ягмунъягунский ключевой полигон (Таран и др. 2016); 4 - низовья р. Ермаковский Еган

Геоботанические описания (оп.) в окрестностях Сургута сделаны в 1998-2002 гг., в окрестностях Нижневартовска — в 2015 г. Стан

дартная площадь описаний -100 м2. Проективное покрытие (ПП) видов определялось в процентах, для низких значений — в баллах: «г» —

Таблица 1

Асе. Cartel aquatilis-Salicetum lapponum в пойме р. Оби: субасс. С. a.-S. I. typicum, вар. typicum (1-2), субасс. С. a.-S. I. typicum, вар. Carex lasiocarpa (3-7), субасс. С. a.-S. l.juncetosum jilijormis (8-9)

Номер описания	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Полевой номер	7.15	9.15	3.98	4.98	85.99	86.99	8.00	11.02	12.02
Г од описания	2015	2015	1998	1998	1999	1999	2000	2002	2002
Дата, день.месяц	27.8	28.8	12.8	12.8	15.9	15.9	9.8	6.9	6.9
Площадь описания, м²	100	100	100	100	100	100	100	100	100
ОПП подроста березы,%	0	0	+	+	+	5	0,5	0	0
Высота ивы средняя, м	1,7	1,5	1,5	1,3	1,5	1,5	1,4	1,9	2,0
ОПП ивы,%	30	30	20	25	30	20	30	70	70
ОПП травостоя,%	60	65	50	60	40	35	25	25	7
ОПП зеленых мхов, %	0,5	2	10	8	5	17	2	1	r
ОПП сфагнов,%	0	r	20	12	15	43	48	0	0
Число видов сосудистых	7	9	14	14	11	15	12	28	24
Число видов мохообразных	НД	нд	нд	нд	12	13	21	>2	4
Толщина торфа, см	45	75	144	145	164	153	161	3	5
УГВ, см	27	2-3	8	8	2	5	0	55	60
Д.в. асе. Carici aquatilis-Salicetum lapponum
В Salix lapponum	30	30	20	25	30	20	30	70	70
Carex aquatilis	30	15	5	2	3	10	5	5
Д	.в. вар. Carex lasiocarpa
Carex lasiocarpa			5	10	0,3	3	3
Carex rostrata			20	5	2	2	2
Д.в. субасс. C.a.-S.l. juncetosum jilijormis
Juncus jiliformis								1	+
Gentiana pneumonanthe								+
Д.в. Alnetea glutinosae
Comarum palustre	40	60	15	20	35	20	15	2	1
Naumburgia thyrsi flora	5	3	10	4	1	0,5	2	+	r
Galium palustre	r		0,5	3	+	+	r	+	r

Окончание таблицы 1

Номер описания	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Equisetum fluviatile	+	+	r		r	r	+		r
В Betula pubescens			+	+	+	5	0,5
Carex acuta		3						+	2
Carex vesicaria			5					+	+
Carex cinerea			r	+		+
Carex juncella		+				+
Прочие виды сосудистых
Calamagrostis neglecta			r	2	+		r	r	+
Stellaria palustris			r	3	+	+			r
Calamagrostis purpurea			1	10		+	r
Lysimachia vulgaris							r	2	r
Lythrum salicaria		0,3						0,5	3
Veronica longifolia	+							7	+
Mentha arvensis				r				r	+
Thalictrum flavum				r				1
Ranunculus repens								7	r
Senecio tataricus								2	r
Caltha palustris								0,7	r
Lathyrus palustris								+	r
Ranunculus reptans								+	r
Rorippa amphibia								Г	г
Мхи и печеночники напочвенного яруса
Sphagnum funbriatum					10	1	20
Sphagnum squarrosum					2	1	25
Sphagnum subsecundum					2	1	3
Sphagnum obtusum					1	1	+
Aulacomnium palustre					3	1	+
Calliergon cordifolium					1	1	+
Calliergonella lindbergii					+	1	1
Helodium blandowii					0,5	1	+
Climacium dendroides					+	1	+
Pseudobryum cinclidioides					+	1	+
Polytrichum longisetum					+		1
Pohlia nutans						1	+
Plagiomnium el lipticum							+		г
Marchantia polymorpha								+	г
Riccia cf. fluitans f. terrestris								+	г

Примечание. Только в одном из описаний отмечены: сосудистые растения — Alisma plantago-aquatica 8(r); Calamagrostis epigeios 6(+); Cardamine pratensis 8(r); Carex cf. omskiana 2(+); Eleocharis palustris 9(r); Myosotis cespitosa 8(+); Oxycoccus palustris 6(r); Poa pratensis 9(r); Potentilla anserina 9(r); Ptarmica cartilaginea 8(0,5); Ranunculus lingua 8(+); Sium latifolium 8(r); Sparganium emersum 8(r); Stachys palustris 9(r); печеночник - Chiloscyphus polyanthos 7(+); мхи - Brachythecium salebrosum 5(+); Bryum pseudotriquetrum 7(+); Callicladium haldanianum 7(+); Calliergon stramineum 7(+); Drepanocladus aduncus 7(+); Drepanocladus polygamus 7(+); Isopterygiopsis pulchella 6(1); Leptodictyum riparium 9(1); Pohlia bulbifera 7(+); Pohlia sp. 5(+); Polytrichum commune 6(1); Sanionia uncinata 1(+). «Д. в.» - диагностические виды синтаксонов; «В» — кустарники и подрост березы. Авторы описаний: 1-4, 6, 7, 9 - В. Н. Тюрин; 5, 8 - Г. С. Таран. Виды мохообразных к он. 7 определили И. В. Чернядьева и Е. Ю. Кузьмина (2002), к он. 5, 6 и 9 - О. Ю. Писаренко (Таран и др. 2005).

ПП не более 0,01%; «+» - более 0,01, но менее 0,3%. На трех учетных площадках (УП) авторами собраны мхи, которые определила О.Ю. Писаренко (Таран и др. 2005). На одной из УП образцы мохообразных собрали и определили бриологи из Ботанического института РАН (Чернядьева, Кузьмина 2002). Виды сосудистых растений и мохообразных приводятся по общепринятым у геоботаников источникам (Черепанов 1995; Ignatov et al. 2006; Konstantinova et al. 2009).

Мощность торфяной залежи под болотными лопарскоивняками определялась шестом, который втыкался до упора в минеральный грунт. Для определения уровня грунтовых вод (УГВ) в лугово-болотных лопарскоивняках делались прикопки.

Уровень затопления ивняков в период половодий выявлялся по косвенным признакам (высоте расположения в кронах ив принесен

ной половодьем ветоши, меткам ила на установленных в пойме столбах ЛЭП), а также прямыми наблюдениями на пике половодий на ранее изученных УП. Учетные площадки подсургутских лопарскоивняков располагаются неподалеку от створа гидропоста г. Сургута. Данные гидропоста о ежедневных уровнях воды в р. Оби использованы для общей оценки пого-дичной динамики затопления лопарскоивняков за 1979-2016 гг. Обеспеченность уровней затопления указывается по В. Ф. Усачеву с соавт. (1985). "

Результаты и обсуждение. Описания ивняков с доминированием ивы лопарской разделяются на три группы (табл. 1): болотные ценозы из поймы Ермаковского Егана (оп. 1-2) и окрестностей Сургутской ГРЭС (оп. 3-7), лугово-болотные ценозы Большого Сора (оп. 8-9).

Охарактеризуем местообитания всех трех групп лопарскоивняков.

Ширина поймы Ермаковского Егана на обследованном участке варьирует от 2 до 3 км. В растительном покрове преобладают осоково-сабельниковые (Comarum palustre) болота, занимающие центральную зону поймы. Внутри-пойменные протоки окаймляются водяноосоковыми (Carex aquatilis') болотистыми лугами. Местами, на повышенных участках центральной зоны, лопарскоивняки образуют скопления мелкоконтурных ценозов (он. 1). В притеррасной зоне поймы хорошо выражен пояс лопарскоивняков (он. 2), отделяющий центральную (лугово-болотную) зону от лежащего выше пояса притеррасных осоково-пурпурновейни-ково-сфагновых березняков.

В поясе притеррасных лопарскоивняков по обеим сторонам от он. 2 располагаются два столба ЛЭП. Половодье 2015 г. оставило на них метки максимального уровня воды на высоте 272 и 307 см над поверхностью почвы. Несмотря на столь высокое затопление, лопарскоивняки Ермаковского Егана в 2015 г. после схода полых вод находились в очень хорошем состоянии. В 2015 г. высота половодья в створе гидропоста г. Нижневартовска составила 1061 см, что позволяет определить высоту поверхности почвы в лопарскоивняках, окружающих УН с оп. 2: 754-789 см над нулем Нижневартовского гидропоста.

Лопарскоивняки, найденные к востоку от дамбы Сургутской ГРЭС (оп. 3-7), имеют вид широкой полосы, размещенной в притеррасной зоне обской поймы. Со стороны Оби лопарскоивняки предваряются болотистыми осоковыми лугами и осоково-сабельниковыми болотами, со стороны надпойменной террасы, на чуть более высоких поверхностях, - торфяными болотами, залесенными березой.

В 2007 г. на пике половодья в этих ивняках замерены уровни стояния воды и определена высота УП над нулем сургутского гидропоста: оп. 5 - 682-687 см (в среднем - 684), оп. 6 - 687-692 (среднее - 688), оп. 7 - 687-692 см (среднее - 690). Таким образом, поверхности УП 5-7 располагаются в диапазоне 682-692 см над нулем гидропоста. В 2015 г. половодье достигало отметки 829 см (обеспеченность затоп ления - 10%), следовательно, УП 5-7 покрывались водой на высоту 137-147 см.

В 9 км к югу от Сургута на крупном переувлажненном участке поймы (Большом Соре) изучены два ценоза лугово-болотных лопарскоивняков (оп. 8-9). Они занимали невысокие гривы среди обширных пространств болотистых лугов и имели четко очерченные границы. Средняя высота ив составляла 1,9—2,0 м, половодная ветошь на кронах располагалась на высоте 165 (оп. 8) и 180 см (оп. 9). На нижней границе распространения ивы лопарской рядом с оп. 8 половодная ветошь также располагалась на высоте 180 см.

Половодье 2002 г. было высоким (обеспеченность - 20%) и долгим. На пойме установились транзитные течения, при этом максимальные и субмаксимальные уровни удерживались в течение двух недель. За это время уровень затопления в створе сургутского гидропоста выровнялся по всей ширине поймы. Вычитая из максимального уровня половодья (784 см) высоту затопления лопарскоивняков (165 и 180 см), можно определить высоту поверхности УП относительно нуля гидропоста: 604 (оп. 8) и 619 см (оп. 9). В 2015 г. луговоболотные лопарскоивняки на Большом Соре затоплялись на высоту 210-225 см над поверхностью почвы, общая продолжительность затопления составила 78-81 день. Как показало повторное обследование в 2016 г., такие высота и длительность затопления не ухудшили жизненного состояния этих ивняков.

Знание высотного положения подсургутских лопарскоивняков над нулем сургутского гидропоста в сопоставлении с доступными нам данными о ежедневных уровнях воды в русле Оби за 1979-2016 гг. позволило нарисовать картину их погодичногозатопления (табл. 2).

В дни, когда выполнялись оп. 6 и 7 (табл. 1), высота воды в Оби была ниже поверхности УП на 483 и 451 см соответственно. При этом на обеих УП вода находилась у поверхности почвы (УГВ 5 и 0 см соответственно). Следовательно, после схода полых вод лопарскоивняки, расположенные у СурГРЭС, питаются грунтовыми водами, поступающими с надпойменной террасы.

Таблица 2

Характеристика режима затопления лопарскоивняков на учетных площадках (УП) в окрестностях г. Сургута за 1979-2016 гг.

Номер колонки	1	2
Субассоциация (вариант)	typicum (var. Carex lasiocarpa)	juncetosum filiform is
Высота поверхности УП над нулем гидропоста, см	682-692	604-619
Интервал наблюдений за уровнями воды в Оби, годы	1979-2016	1979-2016
Г од, по которому нет данных	1994	1994
Число лет с доступными авторам данными гидропоста	37	37
Число лет, когда УП затапливались*	19-22	32-35
Погодичная частота затопления,%	51-59	86-95
Максимальный срок затопления (2007 г.), дни	73-75	94-96
Средний срок затопления за 37 лет, дни	22-26	49-54
Средний срок затопления только за годы затоплений лопарскоивняков, дни	38-43	52-57
Максимальная высота затопления УП (1979 г.), см	182-192	255-270
Средняя высота максимального затопления за 37 лет, см	28-34	79-93
Средняя высота максимального затопления УП только за годы затоплений лопарскоивняков, см	48-57	84-98

Примечание. *3десь и далее первое число характеризует режим затопления местообитаний ивняков на их верхней границе, второе - на нижней. Средние показатели по годам затоплений приведены к числу лет, когда затапливался хотя бы нижний уровень лопарскоивняков. Если в год затопления заливался только нижний уровень, показатели верхнего уровня приравнивались к нулю.

В день, когда выполнялись он. 8 и 9 (табл. 1), высота воды в Оби была ниже уровня поверхности УП на 304-319 см. При этом УГВ составлял 55-60 см, т.е. был выше уровня воды в русле Оби на 244-264 см. Можно предположить, что УГВ под лугово-болотными лопар-скоивняками поддерживается благодаря водам, запасенным в озерах Большого Сора.

Доступные нам сведения по ежедневным уровням воды в русле Оби в створе Нижневартовского гидропоста весьма фрагментарны. Наиболее полный ряд данных охватывает интервал за 1979-1993 гг. Чтобы корректно сравнить особенности затопления лопарскоивняков под Сургутом и в низовьях Ермаковского Ега-на, следует использовать показатели уровней только за этот период (табл. 3).

Таблица 3

Сравнение характеристик затопления лопарскоивняков в пойме Оби у г. Сургута и в низовьях Ермаковского Егана за 15 лет (1979-1993 гг.)

Номер колонки	1	2	3
Субассоциация (вариант)	typicum (var. Carex lasiocarpa)	typicum (var. typicum?)	juncetosum filiformis
Число лет, когда лопарскоивняки затапливались*	9-10	12-13	13-14
Погодичная частота затопления,%	60-67	80-87	87-93
Максимальный срок затопления (1979 г.), дни	70-72	72-77	80-81
Средний срок затопления за 15 лет, дни	22-25	38-49	51-53
Средний срок затопления только за годы затоплений лопарскоивняков, дни	33-38	44-57	55-57
Максимальная высота затопления (1979 г.), см	182-192	281-316	255-270
Средняя высота максимального затопления за 15 лет, см	28-34	72-102	83-96
Средняя высота максимального затопления только за годы затоплений лопарскоивняков, см	42-50	84-117	89-103

Примечание. Местонахождение лопарскоивняков: 1 - г. Сургут, к востоку от СурГРЭС; 2 - низовья р. Ермаковский Еган; 3 - г. Сургут, Большой Сор.

* См. примечание к табл. 2.

Как видим (табл. 3), болотные лопарско-ивняки низовьев Ермаковского Егана по частоте затопления и его максимальной продолжительности, а также по средней продолжительности затопления, определенной на 15-летнем интервале, занимают промежуточное положение между подсургутскими болотными (колонка 1) и лугово-болотными (колонка 3) лопар-скоивняками.

Средние погодичные высоты затопления лопарскоивняков Ермаковского Егана изменяются в более широком диапазоне, нежели на Большом Соре: на верхнем уровне они ниже (72 и 84 см), на нижнем - выше (102 и 117 см).

При этом в лопарскоивняках Ермаковского Егана отмечаются более высокие максимальные и средние многолетние уровни затопления. Пойма Оби в Нижневартовском районе в 1,7 раза уже, чем в Сургутском (Васильев, Седых 1984). Это вызывает больший подъем волны половодья при прохождении ею Нижневартовского отрезка обской поймы.

Впервые в Западной Сибири охарактеризован поемный режим ивняков с доминированием Salix lapponum. В ходе наших исследований выяснилось, что подсургутские болотные (притеррасные) лопарскоивняки, сформированные на торфяной залежи мощностью

144-164 см (субасс. typicum, var. Carex lasiocarpa), по сравнению с лугово-болотными аналогами занимают более высокое положение в рельефе. Их погодичная частота затопления за 37 лет (1979-2016 гг.) составила 51-59%, максимальная высота затопления в 2015 г. -137-147 см над поверхностью почвы. С наступлением осенней межени в притеррасных лопарскоивняках даже в сентябре сохраняется высокий (0-10 см) уровень грунтовых вод за счет их постоянного подтока с надпойменной террасы.

Подсургутские лугово-болотные лопарскоивняки (субасс. juncetosum filiformis) занимают более низкие участки; погодичная частота их затопления за 37 лет наблюдений составляет 86-95%. В годы сильных половодий они затапливаются на высоту 210-225 см над поверхностью почвы (2015 г.) и выше, что не приводит к их отмиранию. В сентябре уровень грунтовых вод под такими лопарскоивняками падает до 55-60 см (2002 г.) и ниже. Он поддерживается за счет вод, запасенных в соседних озерах.

Болотные лопарскоивняки, изученные в низовьях р. Ермаковский Еган (субасс. typicum, var. typicum?), по частоте и продолжительности затопления за все 15 лет (1979-1993) занимают промежуточное положение между болотными и лугово-болотными лопарскоивняками из окрестностей Сургута. Обеспеченность затоплений за 1979-1993 гг. составила 80-87%.

На Ермаковском Егане отмечена наибольшая высота затопления лопарскоивняков. В 2015 г. она составила 272-307 см над поверхностью почвы. УГВ под лопарскоивняками Ермаковского Егана в сентябре на разных участках значительно варьирует (в 2015 г. -2-27 см). Таким образом, он поддерживается как за счет подтока грунтовых вод с надпойменной террасы, так и за счет вод, запасенных в окружающих пойменных озерах.

Список литературы Режим затопления лопарскоивняков реки Оби (Carici aquatilis-salicetum lapponum Taran 1993, Alnetea glutinosae) за 1979-2016 гг

Васильев С. В., Седых В. Н. Пойма Оби на аэрокосмических снимках. 1984. Красноярск: Институт леса и древесины СО АН СССР.
Ильина И. С., Лапшина Е. И., Лавренко Н. Н., Мельцер Л. И., Романова Е. А., Богоявленский Б. А., Махно В. Д. 1985. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск: Наука.
Таран Г. С. 1993. Синтаксономический обзор кустарниковой растительности поймы средней Оби (Александровский отрезок)//Сибирский биологический журнал. 6, 79-84.
Таран Г. С., Писаренко О. Ю., Тюрин В. Н. 2005. Бриофлора сургутской поймы в пространстве синтаксонов классификации Браун-Бланке//Биологические ресурсы и природопользование. Вып. 8, 32-65.
Таран Г. С., Тюрин В. Н. 2006. Очерк растительности поймы Оби у города Сургута//Биологические ресурсы и природопользование. Вып. 9, 3-54.
Таран Г. С., Тюрин В. Н., Дьяченко А. П. 2016. Новое местонахождение лопарскоивняков (Carici aquatilis-Salicetum lapponum Taran 1993, Alnetea glutinosae) в Западной Сибири//Вестник Томского государственного университета. Биология. 3(35), 74-91.
Титов Ю. В., Овечкина Е. С. 2000. Растительность поймы реки Вах. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. пед. ин-та.
Тюрин В. Н., Титов Ю. В. 2001. Эколого-морфологическая характеристика пойменных кустарниковых ивняков Среднего Приобья//Биологические ресурсы и природопользование. Вып. 4, 38-51.
Усачев В. Ф., Прокачева В. Г., Бородулин В. В. 1985. Оценка динамики озерных льдов, снежного покрова и речных разливов дистанционными средствами (практ. пособие). Ленинград: Гидрометеоиздат.
Черепанов С. К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Санкт-Петербург: Мир и семья-95.
Чернядьева И. В., Кузьмина Е. Ю. 2002. Мхи окрестностей города Сургут (Западная Сибирь)//Новости систематики низших растений 36, 254-269.
Ignatov M. S., Afonina O. M., Ignatova E. A., Abolina A. A., Akatova T. V., Baisheva E. Z., Bardunov L. V., Baryakina E. A., Belkina O. A., Bezgodov A. G., Boychuk M. A., Cherdantseva V. Ya., Czernyadjeva I. V., Doroshina G. Ya., Dyachenko A. P., Fedosov V. E., Goldberg I. L., Ivanova E. I., Jukoniene I., Kannukene L., Kazanovsky S. G., Kharzinov Z. Kh., Kurbatova L. E., Маksimov А. I., Mamatkulov U. K., Manakyan V. A., Maslovsky O. M., Napreenko M.G., Otnyukova T. N., Partyka L. Ya., Pisarenko O. Yu., Popova N. N., Rykovsky G. F., Tubanova D. Ya., Zheleznova G. V., Zolotov V. I. 2006. Check-list of mosses of East Europe and North Asia//Arctoa 15, 1-130.
Konstantinova N. A., Bakalin V. A., Andrejeva E. N., Bezgodov A. G., Borovichev E. A., Dulin M. V., Mamontov Yu. S. 2009. Checklist of liverworts (Marchantiophyta) of Russia//Arctoa 18, 1-64.

Еще

Статья научная