Современная классификация лесной растительности и оценка редких видов Загатальского государственного природного заповедника

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 630.187 (479.24)                                

Одна из важнейших и неотложных проблем, стоящих перед человечеством в современный период и берущих свои истоки с момента зарождения человечества — это защита окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Последние достижения современной биологической науки и техники с одной стороны привели к усилению власти человека над природой, но с другой стороны оказало свое негативное воздействие на окружающую среду или иными словами на экологическую систему в целом.

Люди выявляют новые источники природных ресурсов, применяют новые технические модели, противостоящие природным явлениям, но все это также приводит к загрязнению окружающей среды, негативно воздействуя на флору и фауну. На ряду, с этим, наблюдается исчезновение некоторых видов растений и животных, сужение ареала некоторых из них [1–5]. Азербайджанские ученые беспрерывно проводят исследования по защите окружающей среды и развитию лесов, по сохранению и рациональному использованию природных ресурсов [6]. Особо охраняемые территории в Азербайджане доведены до 10,3%, включает 9 национальных парков, 11 государственных заповедников, 24 государственных природных заказника, созданные в основном для усиления защиты лесных экосистем [7]. Среди них важная роль принадлежит Загатальскому государственному природному заповеднику. Это один из первейших заповедников на Южном Кавказе, созданный в 1929 г, и расширенный в 1961 г. На сегодняшний день территория составляет 47349 га. Условно подразделяется на 5 частей: Джар Катех, Чайдаршан, Гарачай, Герекли, Ахкумал.

Заповедник отличается богатством биоразнообразия. Здесь вывлено более 100 видов растений, 224 вида позвоночных и большое число беспозвоночных, находящихся в глобальной опасности. В создании заповедника еще в 1929 г. важную роль сыграл ученый-лесовод А. Р. Бакринин, проводящий научные исследования в области лесного хозяйства. Своими исследованиями он доказал, что в связи со сложной географической структурой производственное использование лесов этих территорий не допустимо. Ничего не изменилось и на сегодняшний день.

Учитывая все вышеизложенное, изучение современного состояния растительного покрова лесных экосистем в пределах Загатальского государственного природного заповедника явилось целью наших исследований.

Материал и методика

Исследования проводились в 2015–2020 гг., маршрутным и стационарным методами. Исследования проводили на территории, покрытой лесной растительностью на высоте 600– 3000 м над уровнем моря. Географические координаты заповедника приблизительно 46°25ʹ30ʺи 46°47ʹ49ʺвосточной долготы, 41°40ʹ28ʺи 41°46ʹ52ʺ северной широты.

Территория Загатальского заповедника согласно физико–географическому районированию Азербайджанской Республики находится на юго–востоке Главного хребта Большого Кавказа, сюда входят и Загатало-Лахиджский районы [8].

В исследовании были использованы флористически-систематические, ареологические, ботанико-географические, фитоценологические, статистические методы [9–10].

Также использованы методы по изучению лесной растительности, пробные участки были выбраны площадью 100 м2 [11–12]. Там где территория произрастания не позволяла, выбирали участки по 10 м2. Размеры участков выбирались с тем расчетом, чтобы на них полностью выявлялись исследуемые растительные группировки. Собрано более 1000 гербарных образцов.

Охраняемый статус редких видов определяли согласно МСОП (IUCN) [13] и Красной книге Азербайджана [7]. В наименовании и классификации растений применялась последняя номенклатура [14].

Результаты и обсуждение

С орографической стороны заповедник обладает очень сложным строением. Эта территория расположена на крутых, южных макросклонах Главного хребта Большого Кавказа и характеризуется сильно пересечeнным рельефом.

На территории заповедника горные ветви Ахкимал, Гас, Рочигель, Халагель, Дингилов и др., отделенные от главного хребта, простираются на юг и юго-запад. Здесь высоты, окруженные лесом, изменяются с очень широкой амплитудой, то есть между 600–2200 м.

Поэтому с приближением Главного водораздела крутизна склонов возрастает. В северной части есть ряд небольших горных цепей и ответвлений. Высокие горы и хребты имеют острые скалистые вершины и большую часть года покрыты снегом. Горы в заповеднике по высоте делятся на 4 пояса.

Высокие горы — вершины Главных Кавказских гор от 2200 до 3600 м и выше — Гутон (3668 м) и Гудор (3450 м), с уклоном от 45° и выше. Поэтому продукты эрозии пород движутся вниз. Деревья встречаются на высоте 2000–2200 м над уровнем моря.

Для среднегорной полосы (2200–1500 м) на крутых склонах характерное лесное покрытие, с уклоном 30–45°.

Изредка бывают голые горные склоны. Эти горы характеризуются хорошо развитыми гребнеобразными вершинами, сильно фрагментированными горными долинами, глубокими (до 600–800 м) речными долинами шириной до 0,5–1,5 км. Основная часть среднегорной полосы покрыта древесной растительностью (до 1800–2200 м). Северные, северо–западные и северо–восточные склоны загатальских лесов состоят в основном из буковых ( Fagus L.) пород.

Низкогорные (1500–600 м) холмы Загатальского заповедника характеризуются неглубокими (до 500 м) горными и более широкими речными долинами. Склоны оврагов и ущелий более наклонные с уклоном колеблющимся между 10–45°. Рек не так много, водопадов мало, в русле реки скапливаются крупные и мелкие камни, а растения в основном лесного типа.

В предгорьях (менее 600 м) происходит переход от гор на равнины, уклон составляет 25–30°. Расход рек уменьшается, а речные камни, песок и гравий накапливаются. Эти овраги также покрыты древесными растениями. Как видно, 2/3 площади остается под лесной растительностью. Состояние флоры в заповеднике в основном связано с лесами.

Fagus orientalis Lipsky составляет 50% лесов, 26,5% — Carpinus betulus L., 8,5% — различные виды Acer L., 7,5% — Quercus iberica Steven и Quercus petraea (Matt.) Liebl., 1,7% — Tilia begoniifolia Steven, 1% — Fraxinus excelsior L. и др. виды.

Процесс формирования леса ускоряется из-за высокого уровня произрастания в заповеднике. Основную роль в формировании и образовании леса определяют кустарники и травы первого яруса. Таким образом, эти кусты и травы образуют гумусный слой почвы, который необходим для физиологического развития всего растения, а также микроокружение для биологического развития других микроорганизмов.

К кустарникам, составляющим преимущественную часть подлеска лесов в заповеднике, относятся фундук, вишня, шелковица, черный горох, плоды шиповника, ежевика, трава, папоротники и т. д.

В нижней лесной зоне (400–1200 м) широко распространены древесные растения: Quercus iberica Steven, Carpinus betulus L., Fagus orientalis Lipsky, Ulmus glabra Huds., Tilia begoniifolia Steven, Fraxinus excelsior L., Castanea sativa Mill., Juglans regia L., Corylus colurna L., Sorbus aucuparia L., Sorbus torminalis (L.) Crantz. Здесь также встречаются кустарники Carpinus orientalis Mill., Frangula alnus Mill., Cornus mas L., Mespilus germanica L., Prunus cerasifera Ehrh., Rhododendron luteum Sweet, Sambucus nigra L.

Половина часть лесного массива заповедника занимают чистые и зрелые буковые леса. Встречаются деревья Fagus orientalis Lipsky, которым по 200–250 лет, достигающие высоты до 30 м. Такие леса простираются до 1200–1600 м над у. м. занимая территорию до среднего горного пояса.

На верхних границах леса (1800–2100 м), естественная плотность между деревьями уменьшается, и в таких лесах обычно наблюдается сильный рост высоких трав, особенно диких зерновых и бобовых.

В высокогорье на северных склонах со спокойным рельефом и плотным почвенным покровом произрастает Acer trautvetteri Medw., а Quercus macranthera Fisch. & C.A. Mey. ex Hohen. растет на сухих южных склонах.

Леса c Betula litwinowii Doluch. расположены на верхней границе леса и субальпийских лугов. Видовой состав этих лесов в основном включает Acer trautvetteri Medw. и Quercus iberica Steven.

Парковые субальпийские леса сформировались в заповеднике на высоте 1880–2400 м над у. м. Чуть выше эти леса сменяются горными лугами. Rhododendron caucasicum Pall. и виды рода Juniperus иногда пятнами встречаются на лугах.

Альпийские луга можно увидеть в заповеднике, начиная с 2400 м над у. м. Луга, простирающиеся от 2800 до 3000 м над у. м., постепенно сменяются каменистой растительностью.

Таким образом, определены закономерности распределения основной лесной растительности Загатальского государственного природного заповедника (Рисунок). Как видно из диаграммы, большинство видов растений (76) распространены в среднегорном лесном поясе, состоящим из деревьев, кустарников и многолетних трав. Количество таксонов в низменностях (51) и высокогорьях (45) относительно невелико.

Рисунок. Численность основной лесной растительности Загатальского государственного природного заповедника по поясам.

Во время оценки растительности в лесных экосистемах территории были обнаружены 2 типа растительности: кустарниковая и лесная. Классификация обоих типов растительности приведена ниже.

Кустарниковая растительность. Кусты окружают деревни вокруг заповедника и т. д., распространены на высотах 1200–3200 м над у. м., простираются до границ субальпийского и альпийского поясов. Tamarix meyeri Boiss., T. hohenackeri Bunge кустарники встречаются здесь на берегах рек. Эта растительность делится на 2 класса формаций, 7 формаций и 9 ассоциаций.

• I.    Формационный класс: вечнозеленые кустарники

Формация: Junipereta foetidissimum

Ассоциация:

• 1.    Juniperus foetidissimum + J. polycarpos + J. hemispheriaca + Herbosa ;

• 2.    Juniperus foetidissimum + J. polycarpos + J. hemispheriaca + Ephedra procera + E. aurantica +Fruticosus

Формация: Ephedreta procerae

Ассоциация: Ephedra procera + Taxus baccata

II Формационный класс: Кустарники с опадающей листвой

Формация: Mespilus germanica

Ассоциация: Mespilus germanica + Atrophax spinosa + Rhamnus pallasii

Формация: Rhuetа coriarieum

Ассоциация: Rhus coriaria + Rosa canina + Acer ibericum

Формация: Roseta rapinium

Ассоциация:

• 1.    Rosa rapinii + R. canina ;

• 2.    Rosa rapinii + R. canina + Juniperus hemispheriaca + Crataegus meyeri + C. caucasica

Формация: Cotoneasteerta melanocarpus

Ассоциация: Cotoneaster melanocarpus + Cerasus incana + C. integerrimus + Astragalus gudrath + A. insidios

Формация: Sorbueta torminale

Ассоциация:   Sorbus torminalis + Viburnum lantana + Crataegus orientalis +

• C. pseudoheterophilla

  Лесная растительность. Естественные леса и др. формируются на высоте 1500–2700 м над у. м. Здесь встречается Quercus iberica Steven , Fraxinus excelsior L., Betula pendula Roth, Crataegus meyeri Pojark. , C. orientalis Pall. ex M. Bieb., Acer ibericum M. Bieb., Pyrus caucasica Fed., P. salicifolia Pall., Malus orientalis Uglitzk., Populus tremula L., Ulmus minor Mill. и др. Этот тип растительности делится на 2 класса формаций, 5 формаций и 9 ассоциаций.

• I.    Класс формаций: широколиственные горные леса

Формация: Q uercueta ibericae

Ассоциация:

• 1.    Quercus iberia ;

• 2.    Quercus macranthera + Fraxinus exelsior + Acer bericum

Формация: Crataegueta meyeri

Ассоциация:

• 1.    Cratаegus meyeri + Pyrus salicifolia ;

• 2.    Crataegus caucasica + Malus orientalis + Pyrus salicifolia + Quercus macranthera Формация: Betuleta pendulae

Ассоциация:

• 1.    Betula pendula + Sorbus greaca ;

• 2.    Betula pendula + Quercus macranthera + Fraxinus exelsior

II Формационный класс: Редкие аридные леса

Формация: Pyrueta salicifoliae

Ассоциация:

• 1.    Pyrus salicifolia + P.caucasica + Crataegus meyeri + Malus orientalis ;

• 2.    Pyrus salicifolia + Juniperus polycarpos + Quercus macranthera

Формация: Celtietа tournefortii

Ассоциация: Celtis tournefortii + C. caucasica

В лесах Загатальского заповедника проведены исследования и изучены биоэкологические особенности и уровни опасности многих редких и находящихся под угрозой исчезновения высокоспоровых и цветковых растений (Таблица).

Из этих растений Atropa caucasica Kreyer. и Rhododndron caucasicum L. рекомендованы для включения в будущее издание Красного списка находящихся под угрозой исчезновения растений Азербайджана.

Таким образом, следует отметить, что площадь лесов Загатальского государственного природного заповедника составляет 39 338 га от общей площади в 47479 га. Для зашиты лесов и сохранения их для будущих поколений необходимо заботиться об устойчивом развитии растений.

Таблица.

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ОЦЕНКА РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ ЗАГАТАЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА

Название растений	Распространение по поясам, м	Спорообразование, цветение, плодоношение, семяобразование	Оценка по МСОП (IUCN) [13]
Acer trautvetteri Medw.	1700–2400	V–VI; IX	VU D2
Pinus sylvestris subsp. hamata (Steven) Fomin	400–1000	III–IV; VIII	NT
Taxus baccata L.	400–2000	IV–V; VIII–IX	VUA2C+3C
Buxus colchica Pojark.	1000–1200	III–IV; VII–VIII	VU D2
Platanus orientalis L.	400–1200	II–III; VIII–IX	NT
Castanea sativa Mill.	550–1300	VI–VII; X–XI	VUA2C+3CD
Diospyros lotus L.	1000–1100	V–VI; IX–X	VU D2
Celtis caucasica Willd.	500–1000	IX–X	NT
Pterocarya pterocarpa (Michx) Kunt.ex I. Iljinsk.	1000–1200	III–IV; IX–X	VU D2
Pyracantha coccinea M. Roem.		V–VI; VIII–IX	VU B1AB(III)+2AB
Sorbus aucuparia L.	1800–2500	V–VI; VIII–IX	VUA2C+3CD
Laurocerasus officinalis M. Roem.	2200–2300	IV–V; IX	VU D2
Rosa zakatalensis Gadzh.	1000–1600	V; VI	NT
Corylus colurna L.	400–2400	II–IV; VIII–IX	VU D2
Euonymus velutina Fish. Et C. A. Mey.	1800	V–VI; VIII	VU D2
Hedera pastuchowii Woronow	400–800	VIII–X; XII	NT
Limodorum abortivum (L.) Sw	700–1000	V–VI	VU D2
Merendera sobolifera C. A. Mey.	2500–3000	I–III	CR A2AC+3C
Colchicum spesiosum Stev.	3000–3500	VIII; IX	VU D2
Gagea glacialis Koch.	3000–3600	V–VIII	NT
Dactylorhiza flayescens (C. Koch) Holub	500–3000	V–VI	NT
Platanthera chlorantha (Cust) Reichenb	400–1100	V–VI	VU D2
Allium ursinum L.	400–1500	V–VI	VU A2C+3C
Galanthus caucasicus (Baker) Grossh.	400–800	II–IV	ENB1AB (I, II) C (I, II, III) + 2B
Aquilegia olympica Boiss.	1000–2800	VI–VII	NT
Aconitum nasutum Fisch ex Reichenb.	2500–3000	VII–VIII	ENA2C+3C
Paeonia mlokosewitschii Lomak.	800–1200	V; V–VI	VU D2
Corydalis alpestris C. A. Mey.	2500–3600	VI–VIII	VU D2
Pulsatilla albana Bercht et Presl	2500–2700	V–VI	NT
Rhododendron luteum Sweet.	2500–2900	V–IV; VI–VIII	CR B2AB (II, III)
Rhododendron caucasicum L.	2500–3000	V–IV(V); VI–VIII	VUD2
Primula algida Adams .	400–2600	IV–VI; V–VI	VUA2C+3C
Primula juliea Kusn.	1600–2000	V–VI; VII	CR B2AB (I, II, III)
Carum caucasicum Boiss.	2000–2600	VI–VII; VIII	NT
Pyrethrum carneum Bieb.	2000–2600	VI–VIII; VII–VIII	VU A2C+3C
Telekia speciosa Baumg	800–2500	VII–VIII	VU A2C+3CD
Scrophularia minima Bieb.	3000–3600	VII–VIII; VIII	NT
Veronica minuta C. A. Mey.	3000–3600	VII–VIII	NT
Diphelipaea coccinea (Bieb) Nicolson.	500–1200	V–VI; VII	NT
Atropa caucasica Kreyer.	500–1600	V–VI; VIII	VU A2
Woodsia alpine S. F. Gray	2500–3600	VII–IX	NT
Huperzia selago (L.) Bernh. ex Sachrank et C. Mart	1200–3600	VII–X	CR A2AC

Выводы

Загатальский государственный природный заповедник был создан для сохранения в первозданном виде характерных и редких природных комплексов. Целью проводимых нами исследований было изучение растительного покрова заповедника для сохранения субальпийских растений, природных комплексов альпийского и нивальского поясов. На сегодняшний день территория заповедника выделяется разнообразием лесного покрова, защита и сохранение которого чрезвычайно важно как для разнообразия флоры, так и будущих поколений в целом.

Изучение биоэкологических особенностией и уровня опасности многих редких и находящихся под угрозой исчезновения высокоспоровых и цветковых растений выявило 4 формационных класса, 12 формаций, 18 ассоциаций, относящихся к 2 типам растительности. Лесная растительность наиболее развита в среднегорном лесном поясе.

Из 43 видов растений, встречающихся на территории заповедника, 2 вида Atropa caucasica Kreyer. и Rhododndron caucasicum L. рекомендованы для занесения в следующее издание Красного списка находящихся под угрозой исчезновения растений Азербайджана.