Редкие кустарниковые сообщества лесного пояса заповедника «Кузнецкий Алатау»
Приводятся данные о редких кустарниковых сообществах на территории заповедника «КузнецкийААлатау». Вранге новых ассоциаций описаны оригинальные сообщества кустарников в лесном поясе восточной части заповедника, ранее не упоминавшиеся в литературе для западного макросклона Кузнецкого Алатау. Ольшатники верхней части лесного пояса отнесены к ассоциации Doronico altaici-Duschekietum fruticosae, а спирейники высокой поймы р. Черная Уса - к ассоциации Filipendulo ulmariae-Spiraetum mediae. Описанные ассоциации относятся к порядку Trollio-Crepidetalia sibiricae класса Mulgedio-Aconitetea -евросибирских субальпийских и субарктических высокотравных лугов, редколесий и зарослей кустарников, но к разным союзам порядка. Охарактеризованы экология, морфология и флористический состав сообществ. В обоих случаях кустарниковые сообщества занимают местообитания, неблагоприятные для развития лесной растительности. Рассмотрены возможные экологические факторы, лимитирующие поселение леса в данных местообитаниях.
Rare shrub communities of the forest belt in Kuznetskiy Alatau Nature Reserve.pdf Введение Заповедник «Кузнецкий Алатау» расположен в центральной части западного макросклона одноименной горной системы. Он занимает 401 811 га в средней и верхней части лесного и в высокогорном поясах. Восточная граница заповедника проходит по основному водоразделу Кузнецкого Алатау и совпадает с административной границей Кемеровской области. Территория относится к гипергумидному сектору Алтае-Саянской горной области [1] и характеризуется среднегодовым количеством осадков от 700 мм в нижней части заповедника до 2 000 мм в высокогорьях [2]. В зимнее время устанавливается мощный снеговой покров до 3 м в верхней части лесного пояса [3, 4], предохраняющий почву от промерзания и способствующий насыщению ее влагой в зимний период. Почвообразующей породой на большей части лесного пояса выступают бурые тяжелые бескарбонатные суглинки [5] часто при близком залегании коренных скальных пород. На них развиваются бурые горно-лесные почвы [6] с различными вариантами оподзоливания и оглеения. В растительном покрове лесного пояса абсолютно преобладают пихтовые леса с развитым травяным покровом, образованным видами сибирского высокотравья с участием лесных злаков (Milium effusum, Cala-magrostis obtusata, C. langsdorffii) и бореальных таежных видов (Linnea bore-alis, Lycopodium annotinum, Gymnocarpium dryopteris и др.). На маломощных щебнисто-каменистых почвах крутых склонов и гребней хребтов встречаются кедровые чернично-зеленомошные леса, а по долинам крупных рек -травяные еловые леса, нередко заболоченные [7]. Верхняя граница леса образована преимущественно пихтой, но нередко в условиях затрудненного дренажа встречаются леса из Betula tortuosa с гигромезофильным травостоем [8]. В поймах крупных рек изредка отмечены леса из древовидной Salix rorida с участием Populus laurifolia. Кустарниковые сообщества в лесном поясе встречаются изредка и, как правило, приурочены к местообитаниям, по тем или иным причинам не подходящим для развития лесных фитоцено-зов. Наиболее обычны заросли кустарниковых ив по поймам рек и ручьев в зоне периодического затопления. Встречаются также заросли кустарников по зарастающим скалам и осыпям. В этом случае кустарниковый ярус часто разреженный и образован представителями родов Caragana, Spiraea, Ribes, Rosa и Juniperus sibirica. Наилучшего развития кустарниковые сообщества достигают в субальпийском поясе выше границы леса. Здесь они играют ландшафтообразующую роль наряду с высокотравными сообществами и образованы преимущественно Betula rotundifolia и Salix glauca [9]. При геоботаническом обследовании верховий р. Черная Уса в самой восточной части заповедника были описаны оригинальные кустарниковые сообщества, не отмеченные ранее на территории заповедника. Настоящая работа посвящена характеристике их состава, структуры и синтаксономиче-ского положения. Материалы и методики исследования Геоботаническое обследование проводилось в середине сентября 2014 г. Предварительно на основе анализа космических снимков высокого разрешения (RapidEye) были выделены контуры, различимые по цвету, яркости и текстуре, и намечена серия пеших маршрутов для полного покрытия всего разнообразия выделенных контуров. За время маршрутов выполнено 30 полных и 56 рекогносцировочных геопривязанных описаний растительности. Описания выполнялись по общепринятой методике на площадках 25*25 м для лесных и 10*10 м для кустарниковых и травяных сообществ. Для каждого вида глазомерно определялось проективное покрытие по шкале Браун-Бланке [10]: r - единично; ± - менее 1%; 1 - 1-5%; 2 - 5-25%; 3 - 25-50%; 4 - 50-75%; 5 - 75-100%. Геопривязка описаний производилась с помощью 12-канального GPS в десятичных градусах. Крутизна и экспозиция склонов определялись инструментально с помощью горного компаса. Высота пробных площадей над уровнем моря определялась с помощью GPS с коррекцией по топографическим картам масштаба 1:25 000 и цифровой модели рельефа (SRTM). В камеральных условиях геоботанические описания были внесены в единую базу данных и обработаны методом эколого-флористиче-ской классификации. Синтаксономический анализ данных проведен в программной среде IBIS 6.2 [11]. Названия растений приводятся в соответствии со сводкой С.К. Черепанова [12]. Результаты исследования и обсуждение В верховьях руч. Глухариный (правый приток р. Черная Уса) были описаны ольшатники с доминированием высокорослых кустов ольховника (Duschekia fruticosa) (таблица, оп. 1-5). Особи ольховника представлены многоосными кустами высотой 4-6 м. Оси извилистые, в основании полегающие. Заросли сомкнутые (0,8-0,9), трудно проходимые из-за переплетений стволиков ольховника. В кустарниковом ярусе на высоте кустов ольховника изредка встречаются отдельные кусты рябины (Sorbus sibirica). Другие виды кустарников, встречающиеся в этих сообществах в небольшом обилии (Ribes atropurpureum, Lonicera caerulea, Rubus idaeus), достигают высоты 1-1,5 м, слабо выделяясь на фоне высокорослого травостоя. Иногда встречаются одиночные деревья пихты 14-16 м высотой и 20-24 см в диаметре. Пни, сухостой и ветровал деревьев отсутствуют. Следов пожаров также не обнаружено. Травостой сомкнутый, образован видами сибирского высоко-травья (Saussurea latifolia, Cirsium helenioides, Heracleum dissectum, Aconi-tum septentrionale и др.), под пологом которого хорошо выражен нижний подъярус с доминированием Poa insignis. Во флористическом составе сообществ постоянно присутствуют крупные папоротники (Dryopteris dilata-ta, Athyrium filix-femina, Athyrium distentifolium), виды субальпийских лугов (Doronicum altaicum) и виды переувлажненных местообитаний (Veratrum lobelianum, Cardamine macrophylla, Calthapalustris). Подстилка фрагментарная, мохово-лишайниковый напочвенный покров отсутствует. Ольшатники встречались как по опушкам пихтовых лесов, так и в виде самостоятельных контуров в окружении высокотравий вблизи верхней границы леса. В нижней части субальпийского пояса ольховник быстро теряет доминирование в сообществах и полностью выпадает из состава кустарниковых зарослей, сменяясь кустарниковыми видами ив (Salix hastata и S. glauca). В верхней части лесного пояса вблизи границы леса пихтовые леса распределяются полосами вдоль склона, приуроченными к выпуклым, наиболее дренированным участкам, разделенным узкими параллельными склону ложбинами, занятыми гигрофильными высокотравьями. На космических снимках (рис. 1) хорошо заметно, что распространение ольшатников повторяет таковое лесов, но на более низких и, соответственно, влажных участках склонов. Вероятно, кустарниковые сообщества ольховника занимают местообитания, непригодные для существования леса в силу слабой аэрации почвы и ее избыточного увлажнения. В пользу этого предположения говорит и то, что ольшатники часто располагаются в верховьях небольших ложбин стока, занятых гигрофильными высокотравьями или даже осоковыми низинными болотами. В существующих сводках по растительности западного макросклона Кузнецкого Алатау [13, 9] упоминания о подобных сообществах отсутствуют. Однако они коротко упоминаются при характеристике растительности восточного склона Алатау [14] как компонент растительности высокогорно-лугового подпояса, расположенного выше границы леса. Другой тип кустарниковых зарослей был описан в верховьях р. Черная Уса по краю высокой поймы на контакте со шлейфом коренного склона. Здесь встречаются заросли Spiraea media с высокотравным покровом (см. таблицу, оп. 6-10). Спирейники представляют цепь вытянутых участков на протяжении трех километров по долине реки. Рис. 1. Фрагмент космического снимка растительного покрова верхней части лесного пояса в верховьях руч. Глухариный (западный макросклон Кузнецкого Алатау): наиболее темные пятна с крупнозернистой текстурой (1) - соответствуют участкам пихтового леса. Серые пятна с зернистой структурой (2) - заросли ольховника. Светло-серый гладкий фон (3) - гигрофильные высокотравья. [Fig. 1. Fragment of satellite image of the vegetation cover in the upper part of the forest belt in the Gluchariniy creek head (east slope of the Kuznetskiy Alatau): dark spots with macrograin texture (1) - correspond to the fir forest. Gray spots with grain texture (2) - Dushekia shrubs. Light-gray smooth areas (3) - hygrophilous tall forbs] Ассоциации Doronico altaici-Duschekietum fruticosae (I) и Filipendulo ulmariae-Spiraetum mediae (II) [Associations Doronico altaici-Duschekietum fruticosae (I) and Filipendulo ulmariae-Spiraetum mediae (II)] Синтаксон [Syntaxon] Ярус [Layer] I II I II Крутизна склона, град [Slope inclination, degree] 8 3 5 5 Постоянство [Constancy] Экспозиция склона, град [Slope exposure, degree] о
Ключевые слова
Alnus shrubs,
tall forbs,
shrubs,
vegetation classification,
forest belt,
ольшатники,
высокотравье,
классификация растительности,
кустарники,
лесной поясАвторы
Лащинский Николай Николаевич | Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН (г. Новосибирск) | д-р биол. наук, гл. н.с. лаборатории геосистемных исследований | nick_lash@mail.ru |
Всего: 1
Ссылки
Ермаков Н.Б. Продромус высших единиц растительности России // Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа : Гилем, 2012. С. 377-483.
Ермаков Н.Б., Королюк А.Ю., Лащинский Н.Н. Флористическая классификация мезофильных травяных лесов Южной Сибири. Препринт. Новосибирск, 1991. 96 с.
Куминова А.В., Маскаев Ю.М. Геоботаническое районирование // Растительный покров Хакасии. Новосибирск : Наука, 1976. С. 309-367.
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб. : Мир и семья-95, 1995. 992 с.
Куминова А.В. Растительность Кемеровской области. Ботанико-географическое районирование. Новосибирск : Зап.-Сиб. филиал АН СССР, 1949. 169 с.
Becking R. The Zurich-Montpellier school of phytosociology // Bot. Rev. 1957. Vol. 23, № 7. P. 411-488.
Зверев А.А. Информационные технологии в исследованиях растительного покрова. Томск : Изд-во ТГУ, 2007. 304 с.
Седельников В.П. Флора и растительность высокогорий Кузнецкого Алатау. Новосибирск : Наука, 1979. 168 с.
Лапшина Е.Д., Волкова И.И. Березовые криволесья как характерный элемент растительного покрова горных болот Кузнецкого Алатау // Проблемы сохранения биологического разнообразия Южной Сибири. Кемерово, 1997. С. 128-129.
Мальцева А.Т. Растительность северной части заповедника // Заповедник «Кузнецкий Алатау». Кемерово : Азия, 1999. С. 101-125.
Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск : Наука, 1975. 300 с.
Петров Б.Ф. Почвы Кузнецкого Алатау // Тр. научной конференции по изучению и освоению производительных сил Сибири. Томск, 1946. Т. VII. С. 271-305.
Шпинь П.С. Оледенение Кузнецкого Алатау. М. : Наука, 1980. 84 с.
Лащинский Н.Н., Демиденко Н.В. Некоторые характеристики снежного покрова в лесном поясе Кузнецкого Алатау // Труды Кемеровского отделения Русского энтомологического общества. 2005. Вып. 3. С. 41-47.
Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск : Наука, 1986. 225 с.
Климатологический справочник СССР. Вып. 20, ч. 2 : Атмосферные осадки / под ред. И.В. Путовой. Л. : Гидрометеоиздат, 1956. 134 с.