Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. История изучения растительного покрова Саратовской области .9
ГЛАВА 2. Природно-климатические условия района исследований 18
2.1. Географическое положение 18
2.2. Геологическое строение и рельеф 18
2.3. Гидрографическая сеть 19
2.4. Климат 20
2.5. Почвы 21
2.6. Растительный покров
2.6.1. История формирования растительного покрова лесостепи на южной части Приволжской возвышенности 24
2.6.2. Современный растительный покров 29
ГЛАВА 3. Материал и методы исследований. 34
3.1. Материалы исследований 34
3.2. Методы исследований 34
ГЛАВА 4. Анализ флоры северной части правобережья Саратовской области 38
4.1. Понятие о флоре и таксономическая структура флоры 38
4.2. Биоморфологическая структура флоры 48
4.3. Эколого-фитоценотическая структура флоры
4.4. Географический анализ флоры 53
4.5. Хозяйственная оценка флоры 55
ГЛАВА 5. Растительность лесостепной части саратовской области 57
5.1. Характерные черты растительности
5.1.1. Лесная растительность 57
5.1 Л. 1. Дубравы 57
5.1.1.2. Липняки 66
5.1.1.3. Березняки .73
5 Л. 1.4. Осинники 77
5.1.1.5. Кленовники 80
5.1.1.6. Боры 81
5.1.2. Степная растительность 86
5.2. Ординация растительности 95
ГЛАВА 6. Охрана и рациональное использование флоры и растительности района исследований 99
6.1. Охраняемые растения во флоре Балтайского и Базарно-Карабулакского районов Саратовской области 101
6.2. Лесные сообщества как рефугиумы охраняемых видов растений 105
6.3. Степные сообщества как рефугиумы охраняемых видов растений 123
6.4. Рекомендации по охране и рациональному использованию
растительного покрова j района исследований 131
Выводы 135
Литература
- Геологическое строение и рельеф
- История формирования растительного покрова лесостепи на южной части Приволжской возвышенности
- Эколого-фитоценотическая структура флоры
- Лесные сообщества как рефугиумы охраняемых видов растений
Геологическое строение и рельеф
Первые исследователи растительного покрова Саратовской области появились в этих краях во второй половине 18 века. В то время в Правобережье степей уже почти практически не осталось, они были распаханы. А леса сохранились довольно хорошо. Из-за водившихся в изобилии медведей путешественники опасались высаживаться на волжские берега и острова в районе городов Вольска и Хвалынска (Лепехин, 1771, 1821 ; Паллас, 1788). В Заволжье вдоль Большого и / "Малого Иргизов также росли густые дубовые леса, южнее простиралась безлюдная степь (Паллас, 1788).
Несмотря на лучшую сохранность по сравнению со степями, поволжские леса уже тогда начали истребляться.
В середине 19 века флористические исследования в Саратовском Поволжье велись К.К. Клаусом и А. Беккером. К.К. Клаусом выпущено две работы (Claus, 1851; Клаус, 1852), в которых приводятся данные о распространении более двух тысяч растений в поволжских губерниях, в том числе - Саратовской, даются первоописания ряда новых видов. Материалы, собранные Клаусом и Беккером, использованы В.Я. Цингером в «Сборнике сведений о флоре Средней России» (1886). Позднее 0.0 Баум проехал маршрутом К.К. Клауса и дополнил его список несколькими видами (Баум, 1870).
М.Н. Богданов (1871), давая характеристику растительного покрова Поволжья, указывал на приуроченность лесных и степных участков к определенным элементам рельефа и почвам.
А. Булич (1892) приводит списки видов в описаниях растительности конкретных участков от Казани до Саратова. К концу 19 - началу 20 века систематичность исследования флоры в данном регионе заметно возросла. Учеными детально изучался флористический состав отдельных пунктов. Ученые приводят не только подробные списки видов растений, обитающих на изучаемой территории, но и в ряде работ подробно характеризуются растительные сообщества.
Летом 1895 года В.И. Талиев обследовал большую часть Саратовского Правобережья с целью выяснения причин связи меловых сосновых боров и формаций каменистой степи. Позднее он опубликовал обширные флористические материалы, особенно касающиеся сосновых лесов (Талиев, 1896,1899, 1904 - 1907), выпустил «Определитель высших растений Европейской России» (Талиев, 1907).
Б.А.Келлер (1901), изучая растительность Аткарского и Саратовского уездов, пришел к выводу, что несмотря на более широкое в прошлые времена распространение лесов, они не покрывали всю территорию сплошь, а были приурочены к балкам, склонам, а на плато - к супесчаным и песчаным почвам.
В.И. Смирнов (1902, 1903) исследовал северо-восточные уезды Саратовского Правобережья : Хвалынскиий, Вольский и ныне входящий в состав Пензенской области Кузнецкий. Им отмечены уменьшение площадей сосновых боров и сильная вырубленность среди чернолесья, исчезновение некоторых ране отмечаемых здесь видов растений.
B.C. Богданом (1899, 1900, 1913) изучалась степная и залежная растительность в Новоузенском уезде Саратовской губернии.
С. Петровым детально изучалась флора и растительность Аткарского и южной части Саратовского уездов (Петров, 1905).
Д.Г. Виленским проводились разносторонние исследования растительности Новоузенского уезда : естественных кормовых угодий (1918 а), поемных лугов (1918 в), сорной растительности (1919). Им подробно описана флора Салтовского леса, находящегося в Левобережье на границе теперешних Саратовской и Волгоградской областей (1918 б, г). Д.Г. Виленский (1926) описал растительность заливных лугов Республики Немцев Поволжья. Результаты его исследований использованы в дальнейшем в коллективных монографиях : «Флора Юго-Востока Европейской части СССР» (1927-1936), «Флора СССР» (1934-1960).
В 1920-е годы продолжалось изучение видового состава растений различных районов области (Янишевский, 1918, 1921, 1929; Беляков, 1924 а, б, 1927; Казакевич, 1923, 1925; Кригер, 1924а; Чернов, 1924, 1925, 1927, 1928, 1929, 1930, 1936; Келлер, 1926, 1927; Фурсаев, 1930, 1933). В большинстве эти работы были посвящены новым и редким для исследуемой территории видам растений. Б.А.Келлером (1923) приводятся данные об изменении степной растительности под влиянием выпаса.
В период с 1930 по 1960 гг. преобладает геоботаническое направление исследований, возглавляемое профессором А.Д. Фурсаевым (1930, 1934, 1942, 1950). Им, его учениками и сотрудниками были выполнены многочисленные и разносторонние исследования по изучению лесной растительности Саратовского Заволжья (Худяков, 1945, 1952, 1968), Правобережья (Ланина, 1953; Антонова, 1957, 1959, Протоклитова, 1957, 1959), естественных лесов в пределах трассы государственной лесной полосы Саратов - Камышин (Малянов и др., 1951; Фурсаев, 1952), степной растительности в пределах этой трассы (Тарасов, 1952), влияния леса на окружающую естественную травянистую растительность (Фурсаев, Кох, 1952), флоры и растительности заволжских лиманов (Фурсаев, 1952, 1954,1955; Фурсаев и др., 1956; Батырева, 1959; Фурсаев, Бирюкова, 1959; Миловидова, 1961; Иванова, 1968; Соколова, 1973), пойменной растительности (Фурсаев, 1934, 1942; Кох, 1946, 1952; Червяков, 1946, 1948, 1949), растительности прудов (Фурсаев, Кох, 1957, 1958) и озер (Богдановская-Гиенэф, 1950), водной растительности (Жилкина, 1955), флоры и растительности оврагов (Калашников, 1941; Иванова, 1952, 1955, 1964; Кох, 1954, 1966; Рамзаев, 1956), песчаных
История формирования растительного покрова лесостепи на южной части Приволжской возвышенности
Эта ассоциация является зональной для богаторазнотравно-типчаково-ковыльных степей (Тарасов, 1977). Обнаружена на световых склонах в зоне луговых степей, что вполне согласуется с правилом предварения Алехина.
Для нее характерен среднестепной тип увлажнения, богатые, изредка - довольно богатые почвы на супеси и супеси с выходами песчаника.
Травяной покров содержит в среднем около 70 видов. Проективное покрытие порой бывает очень разреженным (до 25 %), порой - довольно большим (70-90 %). Доминирует Stipa capillata (встречаемость - 73-100 %) Festuca rupicola (60-100 %). Заметно участие Koeleria cristata, Medicago romanica, Achillea nobilis. В разных сообществах довольно высоко обилие Artemisia marschalliana, Verbascum marschallianum, Potentilla arenaria, P. argentea, Carex supina. Видовая насыщенность составляет 16 видов на 1 м кв.
В некоторых ценозах отмечены кустарники Spiraea litvinovii, S. crenata, Lonicera tatarica, полукустарнк - Genista tinctoria. Всего в тпчаково-тырсовой ассоциации зарегистрирован: 141 вид высших растений. Асе. типчаковая (F. rupicola)
Сообщества типчака часто встречаются на исследованной территории, как на плакорах, так и на склонах разной экспозиции. Увлажнение меняется от среднестепного на световых склонах и плакорах до сухолугового на теневых склонах. Почвы характеризуются как довольно богатые и богатые с разнообразным механическим составом: супесь, супесь с выходами песчаника, опока, опока с мергелем, суглинок.
Число видов в травяном покрове сильно колеблется в зависимости от механического состава почвы. Так, на опоке оно составляет 32-36 видов, на супеси - до 85, а на супеси с выходами песчаника - до 104 в сообществе. Проективное покрытие меняется от 50 до 90 %. Доминирует F. rupicola. Из злаков обильны Bromopsis riparia, Koeleria cristata, иногда - Stipa pennata, реже - Agrostis vinealis, Elytngia repens, Calamagrostis epigeios. Довольно обильны и постоянны - Thymus marschallianus, Artemisia austriaca, Achillea nobilis Potentilla argentea. Видовая насыщенность колеблется от 9 видов на 1 м кв. - на опоке, до 26 - на суглинке, до 28 - на супеси с выходами песчаника.
Кустарников в ассоциации не встречается. Однажды отмечен полукустарник - Genista tinctoria. В ассоциации типчака отмечено 187 видов растений. Асе. узколистномятликово-типчаковая (F. rupicola + Роа angustifolia)
В Балтайском и Базарно-Карабулакском районах Саратовской области узколистномятликово-типчаковые сообщества распрстранены гораздо более широко, чем другие степные сообщества. Они примерно с одинаковой частотой встречаются на плакорах и склонах разной экспозииции. Их местообитаниям присуще увлажнение от среднестепного на световых склонах до сухолугового на теневых. Почвы - довольно богатые, реже- богатые, на супеси, опоке, иногда - суглинке.
Травяной покров имеет значительные колебания количества таксонов в сообществе - от 22 до 66 видов, а в среднем 41. Причем в сообществах на опоке всегда ниже средней величины, на суглинке - выше, на песке количество таксонов в сообществе меняется от минимальной до максимальной величины. Проективное покрытие - от очень низкого (25-30 %) до высокого (80-100 %). Господствуют Festuca rupicola и Роа angustifolia. Их встречаемость достигает 70-100 %. Высока встречаемость Koeleria cristata, Elytrigia repens, Bromopsis riparia, Thymus marschallianus, Artemisia austriaca, Achillea nobilis, Potentilla argentea, Berteroa incana, Amoria repens, порой обильны Роа bulbosa, Taraxacum officinale, Cichorium inthybus, Plantago media, Achillea millefolium. Изредка присутствует Festuca valesiaca.
Видовая насыщенность изменяется от 11-15 видов на квадратный метр, в сообществах на опоке, до 19 - в сообществах на супеси и суглинке. Ассоциация насчитывает 133 вида. Асе. сизотипчаково-тырсовая (S. capillata + F. valesiaca) Эта ассоциация является зональной для более южных разнотравно-типчаково-ковыльных степей. В луговых богаторазнотравно-ковыльно-типчаковых степях, как указывает А.О. Тарасов (1977) она должна встречаться на смытых южных склонах. Нами сообщества сизотипчаково-тырсовой ассоциации описаны на смытых теневых склонах в зоне разнотравно-ковыльно-типчаковых степей в южной части исследованной территории.
Эколого-фитоценотическая структура флоры
Распределение видов охраняемых растений и их обилие зависит от условий местообитания. Самыми экологически пластичными из охраняемых растений, произрастающих в степных сообществах являются Thymus marschallianus и Stipa pennata. Первый отмечен во всех обследованных местообитаниях в подавляющем большинстве сообществ всех степных ассоциаций. Второй - в большинстве местообитаний, почти во всех ассоциациях, кроме асе. Роа angustifolia и асе. Elytrigia repens. Встречаемость Thymus marschallianus в большинстве сообществ выше 50 %, а порой в сообществах асе. Festuca rupicola и асе. Festuca rupicola + Роа angustifolia на теневых склонах достигает 100 %, хотя проективное покрытие его редко достигает 10 %. Проективное покрытие Stipa pennata также очень редко достигает 10 %, а встречаемость его колеблется от 3 до 80 %. Наивысших показателей обилия и встречаемости этот вид достигает на склонах и плакоре с супесчаным и песчаным субстратом, иногда - на световых склонах с суглинистым субстратом.
В этих сообществах Stipa pennata L. выступает в роли доминанта. Обилие Dianthus volgicus на плакорах и склонах одинаково мало -проективное покрытие 1%, а встречаемость - на теневых склонах до 45%, плакоре - до 20%, световых склонах - до 93%. Причем, наибольшие показатели встречаемости - на песке, в сообществах с доминированием F. beckeri, Koeleria sabuletorum, Stipa pennata. Довольно высока в отдельных случаях, встречаемость Cleistogenes squarrosa. На световых склонах с супесчаным субстратом она достигает 43%. Здесь доминирует Festuca rupicola. Такого же значения - 43% - иногда достигает встречаемость V. ambigua, также на световых склонах на суглинке, в сообществах с доминированием Festuca valesiaca. Встречаемость Роа transbaicalica более высока - на световых склонах в ассоциациях Stipa capillata + mh и Stipa capillata + Festuca rupicola. Здесь она колеблется от 13 до 33%, в то время время как на теневых - в асе. Festuca rupicola - снижается до 3%. Ephedra distachya зарегистрирована исключительно на световых склонах с супесчаным субстратом, ассоциациях Stipa capillata + Festuca rupicola, Stipa capillata + mh, но с заметной встречаемостью - до 13-20%. Iris aphylla и Inula jculus-christi произрастают лишь на световых склонах, на супесчаных почвах в асе. Stipa capillata + mh, а последний еще и в асе. Stipa capillata + Festuca rupicola. Встречаемость Iris aphylla не превышает 3 %, а Inula oculus-christi - колеблется от 8 до 31 %. Лишь в одном типе местообитаний - на световом склоне на песке, в ассоциации Festuca beckeri + Koeleria sabuletorum - отмечен Pulsatilla pratensis со встречаемостью 20 %. Здесь же встречен Pulsatilla patens с встречаемостью 7 %. На теневом склоне, на суглинке, в ассоциациях Festuca rupicola и Роа angustifolia встречены Artemisia armeniaca и Gentiana pneumonanthe. Их встречаемость - от 3 до 10%. Leucanthemum vulgare имеет наибольшую встречаемость - до 27% - на теневых склонах в сообществах с доминированием Festuca rupicola, а в остальных случаях она падает до 3%. Встречаемость Myosotis popovii очень низка - максимум на суглинке в ассоциации Роа angustifolia -до 7%. Cephalaria uralensis отмечена лишь однажды - на теневом склоне, на мергеле, в ассоциации Stipa capillata + Festuca valesiaca с проективным покрытием около 10% и встречаемостью так же 10%. В том же сообществе единично отмечены Hedysarum grandiflorum и Senecio schwetzowii. Adonis vernaKs встречен на теневом склоне на супеси в ассоциации Festuca rupicola, так же единично.
Об уязвимости видов растений обычно судят по комплексу признаков. Такие виды имеют низкую встречаемость и низкое обилие в сообществах, узкую экологическую амплитуду, как правило, произрастают в сообществах, подвергающихся сильному влиянию выпаса. Таким образом, практически все отмеченные нами в степных сообществах виды охраняемых растений, характеризуются вышеперечисленными особенностями. Но среди них есть наиболее уязвимые: Adonis vemalis, Pulsatilla patens, Pulsatilla pratensis, Stipa dasyphylla, Cephalaria uralensis, Hedysarum grandiflorum, Inula oculus-christi, Iris aphylla, Senecio schwetzowii, Myosotis popovii, Ephedra distachia.
Лесные сообщества как рефугиумы охраняемых видов растений
В Балтайском и Базарно-Карабулакском районах имеется система особо охраняемых природных территорий. Два заказника «Сосновоборский» и «Алексеевские дачи» в Базарно-Карабулакском районе созданы для охраны, воспроизводства и увеличения численности промысловых животных. Из десяти памятников природы три - «Родник Серебряный», «Родник Тепляковский», «Каскад прудов у с. Донгуз» -имеют целью сбережение водных ресурсов, пять - Царевщинский: приусадебный парк, Роща ореха маньчжурского, Дендрарий им. В.Г. Дубова, Насаждения кедра сибирского, Насаждения лиственницы сибирской - служат охране древесных интродуцентов. Лишь два 132 «Генетический резерват сосны» и «Фрагмент бореальной флоры» призваны сохранять растения местной флоры. Рациональными мероприятиями по охране растительного покрова исследованной территории считаем следующие: - Расширить границы заказника «Алексеевские дачи», включив в него памятники природы «Родник Серебряный», «Фрагмент бореальной флоры», «Генетический резерват сосны» и находящиеся между ними территории с естественной растительностью. Изменить профиль заказника, превратив его из охотничьего в ландшафтный. В сообществах на указанной территории встречается целый ряд видов растений Красной книги Саратовской области. Среди них на лугах в окр. сел Ивановки и Алексеевки растут Dactylorhiza incarnata и Gymnadenia conopsea. Вдоль лесных ручьев произрастают папоротники Dryopteris carthusiana, Dryopteris gymnocarpium, Athyrmm filix-femina, Cystopteris fragilis, Matteuccia sthrutiopteris, Dryopteris filix-mas.
В лесах на плакорах и склонах - орхидные Cephalanthera longifolia, Platanthera bifolia, Neottia nidus-avis. В балке «Сорочья вершина» - Cypripedium calceolus. По борам - грушанковые, Anthennaria dioica, Pulsatilla patens. В дубравах и липняках -Botrychium lunaria. На повышенных плато - Lychnis chalcedonica, Trollius europeus. На мергелистых склонах - Centaurea ruthenica.
Создать ботанический заказник на территории лесного массива с прилегающими степными участками у с. Столыпино Балтайского района. Здесь в лесах сохранились старые крупные экземпляры сосны. В травяном покрове боров - Pulsatilla patens, Anthennaria dioica, Chimaphilla umbellata. В лиственных лесах -Gentiana cruciata, Epipactis helleborine, Platanthera bifolia. Вдоль лесных ручьев - реликтовые растения - Athyrium filix-femina,
Dryopteris filix-mas, Cystopteris fragilis, Matteuccia sthrutipoteris и др. На полянах иопушках встречаются очень редкие в Саратовской области виды растений - Alchemilla hirsuticalis и Melampyrum nemorosum и др. К лесам прилегают довольно хорошо сохранившиеся участки луговой степи, где очень обилен Leucanthemum vulgare, Rinanthus aestivalis и др. Имеются интересные участки песчаной степи. - в целях сохранения и усиления защитных водоохранных, санитарно-гигиенических и других полезных свойств леса необходимо строго соблюдать лесозаготовителями «Наставлений порубкам ...»(1997); - запретить распашку опушек и прилегающих к оврагам территорий, раширить полосы естественной травянистой растительности между границей леса и пашни, между склонами оврагов и пашни; - строго регулировать выпас; уменьшить нагрузки на естественные угодья за счет создания искусственных пастбищ на площадях, находящихся в настоящее время под пашней; - проводить лесовосстановительные работы с учетом коренных пород, произраставших на данной площади до рубок, в целях сохранения видового разнообразия травянистого яруса - свиты древесных пород; - повышать плодородие почв путем внесения удобрен ния, а также введение пород интродуцентов проводить лишь в лесозащитных насаждениях и ни в коем случае - в естественных лесных сообществах; - наложить запрет на массовые заготовки ряда лекарственных растений - Неї» chrysum arenarium, Antennaria dioica, Adonis veraalis, Rosa cinamomea и др.; 134 - культивировать ряд лекарственных растений региона на производственных площадях; - для сохранения популяций ряда редких растений семейства орхидных организовать ботанические микрозаповедники на участках с фитоценозами, служащими рефугиумами этих видов;
Флора региона насчитывает 855 видов, относящихся к 395 родам и входящих в 94 семейства. Впервые на данной территории обнаружено 52 вида, из них 4 являются новыми для флоры Саратовской области, а один вид впервые указывается для территории Юго-Востока европейской части России. Структура и соотношение таксонов высшего ранга в изученной флоре типичны для флор умеренных широт Голарктики. На долю 10 ведущих семейств приходится 59,53 %.
Биоморфологический, эколого-фитоценотический, ареалогический анализы подтверждают принадлежность изученной флоры к флорам умеренных широт и свидетельствуют о том, что флора Саратовской лесостепи занимает промежуточное положение между флорами северной лесостепи и степной зоны России.
Хозяйственная оценка флоры показала ее высокую насыщенность полезными растениями: лекарственными (62 %), кормовыми (35 %), медоносными и перганосными (29 %), декоративными (27 %), пищевыми (13 %), ядовитыми (13 %), техническими (12%), пряноароматическими и эфиромасличными (5 %), мелиоративными и лесозащитными (3 %), масличными (2 %).
