Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Характеристика природных условий района расположения государственного природного заповедника «Шульган-Таш» 8
1.1. Общие физико-географические сведения 8
1.2. Климат района 9
1.3. Рельеф 11
1.4. Почвы и почвообразующие породы 11
1.5. Гидрология и гидрография 13
Глава 2. История изучения БРР в заповеднике «Шульган-Таш» 15
2.1. Леса заповедников европейской части России 15
2.2. Леса заповедников Республики Башкортостан 17
2.3. Флора и растительность заповедника «Шульган-Таш» 20
Глава 3. Материалы и методы исследований 24
Глава 4. Синтаксономия лесов заповедника «Шульган-Таш» 27
4.1. КЛАСС QUERCO-FAGETEA 42
4.1.1. Асе. Brachypodio pinnati-Quercetum roboris 44
4.1.2. Асе. Aegopodio podagrariae-Tilietum cordatae 47
4.1.3. Ace. Alnetum incanae 50
4.1.4. Ace. Galio odorati-Pinetum sylvestris 53
4.1.5. Ace. Violo collini-Piceetum sylvestris 54
4.2. КЛАСС BRACHYPODIO -BETULETEA 56
4.2.1. Ace. Ceraso fruticis-Pinetum sylvestris 61
4.2.2. Ace. Pyrethro corymbosi - Pinetum sylvestris 64
4.2.3. Ace. Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris 67
Глава 5. Анализ структуры флористического разнообразия лесов заповедника «Шульган-Таш» 70
5.1. Изученность вопроса 70
5.1.1. Альфа-разнообразие 70
5.1.2. Бета-разнообразие 72
5.1.3. Гамма-разнообразие 72
5.2. Анализ альфа-разнообразия 73
5.3. Сравнение флор лесов заповедника «Шульган-Таш» и Башкирского государственного природного заповедника 76
Глава 6. Редкие виды в лесных сообществах заповедника «Шульган-Таш» 79
6.1. Формы и уровни охраны природы 79
6.2. Охрана редких видов в заповеднике «Шульган-Таш» 82
Выводы 86
Литература 88
Приложение 104
- Почвы и почвообразующие породы
- Флора и растительность заповедника «Шульган-Таш»
- Ace. Ceraso fruticis-Pinetum sylvestris
- Сравнение флор лесов заповедника «Шульган-Таш» и Башкирского государственного природного заповедника
Введение к работе
Актуальность. Биологическое разнообразие (БР) является важнейшим исчерпаемым биологическим ресурсом планеты. Его сохранение - одна из главнейших задач перехода мирового сообщества на устойчивое развитие. На самом крупном международном форуме по охране окружающей среды (на «саммите земли») в Рио-де-Жанейро была принята «Конвенция о биологическом разнообразии» (1992). Необходимость сохранения БР постулируется в «Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» (1996) и «Экологической доктрине России» (2002). Важнейшей составляющей БР является биологическое разнообразие растений (БРР), которое предопределяет разнообразие гетеротрофной биоты. В Республике Башкортостан изучение БРР в целях охраны проводилось многими исследователями (Кучеров, 1960; Кучеров и др., 1968, 1970; Минибаев и др., 1982, 1995, 2002; Миркин и др., 2000, 2002). Важнейшая форма охраны БРР - развитие сети особо охраняемых природных территорий (СОПТ), в составе которых роль главных ядер играют заповедники.
Первым условием сохранения БР в заповедниках является его инвентаризация на уровнях видов, сообществ и флор (соответственно альфа-, бета-, гамма-разнообразия). Наиболее перспективным вариантом инвентаризации БР растений является построение классификации в соответствии с требованиями эколого-флористического подхода (Braun-Blanquet, 1964; Westhoff, Maarel, 1978; Миркин, Наумова, 1998). Этот подход включает тщательное, флористически полное описание разнообразия растительных сообществ и их классификацию на основе строгой системы критериев. Систематизация описаний растительности в соответствии с подходом Браун-Бланке позволяет осуществлять мониторинг происходящих изменений растительности и сравнивать флору и растительность разных особо охраняемых природных территорий (ОПТ). В России имеется опыт использования системы Браун-Бланке для инвентаризации растительного
покрова заповедников (Житлухина, 1988; Морозова, 1999; Оценка и сохранение..., 2000; Флора и растительность...., 2001; Ступникова, Ахтямов, 2001; Onipchenko, 2002). В Республике Башкортостан изучение БРР заповедников проводилось Р.Ш. Кашаповым (1985), О.А.Мухамедьяровой (1988), В.Б.Мартыненко (1999), А.А.Филиновым (2002).
Отсутствие единых подходов к классификации растительности заповедников является тормозом в выявлении общей картины закономерностей БРР, эталонами которого они являются (Миркин и др., 2002).
Заповедник «Шульган-Таш», расположенный на Южном Урале, является ОПТ, где в первую очередь охраняются широколиственные леса класса Querco-Fagetea. Их своеобразие порождено влиянием экотонного эффекта: они представляют переход от типичных неморальных лесов к светлым разнотравным гемибореальным лесам класса Brachypodio-Betuletea. Совмещение этих комбинаций связано с историей растительности Южного Урала в голоцене, когда в результате потепления широколиственные леса расширили свой ареал и «поглотили» гемибореальные леса и криофитные степи (Горчаковский, 1969; Панова, 1996). Кроме того, на флористический состав этих лесов накладывает отпечаток и положение заповедника на стыке Европы и Азии, что приводит к смешению комплексов европейских и сибирских видов. Леса заповедника «Шульган-Таш» с использованием подхода Браун-Бланке до автора никем не исследовались.
Цели и задачи исследования. Анализ структуры БР лесов заповедника «Шульган-Таш» с использованием метода Браун-Бланке и его сравнение с аналогичными характеристиками лесов Башкирского государственного заповедника.
Для достижения этой цели перед автором были поставлены следующие задачи:
Провести геоботаническое обследование лесов заповедника.
Построить полную синтаксономию лесных сообществ в соответствии с установками подхода Браун-Бланке.
На основе классификации проанализировать структуру БРР, выявив вклад в гамма-разнообразие (флористическое богатство всей совокупности изученных сообществ) видового богатства сообществ (альфа-разнообразия) и разнообразия сообществ (бета-разнообразия).
Сравнить БРР лесов заповедника «Шульган-Таш» с аналогичными характеристиками растительного покрова лесов Башкирского госзаповедника.
Научная новизна работы. Впервые разработана синтаксономия лесов заповедника «Шульган-Таш», как территории с высоким разнообразием экологических условий, порожденной сложным рельефом. На этой основе проанализирована структура БРР. Обоснован высокий вклад в гамма-разнообразие видов низкого постоянства, входящих в состав растительных ассоциаций.
Практическая значимость. Разработанная синтаксономия ляжет в основу кадастровой оценки БРР на уровне гамма-, бета- и альфа-разнообразия, что позволит повысить качество экологического мониторинга за состоянием БРР заповедника, оценить его репрезентативность по отношению к аналогичной растительности Южного Урала и использовать синтаксономию для характеристики БРР национального парка «Башкирия», расположенного в сходных природных условиях.
Апробация. Основные положения диссертации были представлены на VII молодежной научной конференции ботаников (Санкт-Петербург, 2000), на конференции «Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков» (Уфа, 2001), на региональной научно-практической конференции «Современные направления изучения флоры и растительности» (Бирск, 2000), на школе-конференции «Актуальные проблемы геоботаники» (Петрозаводск, 2001), на международном симпозиуме по биоиндикаторам «Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга» (Сыктывкар, 2001), на Десятой молодежной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2003).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 183 страницах, иллюстрирована 17 таблицами и 2 рисунками. Список литературы включает 168 наименований, в том числе 24 иностранных авторов.
Почвы и почвообразующие породы
Рельеф Инзерско-Бельской подпровинции хребтово-увалистый, расчлененный глубоко врезанными речными долинами. В пределах междуречий наблюдается несколько ступеней относительно выровненных пространств, которые поднимаются одна над другой при движении с запада на восток и от речных долин к осевым частям междуречий. Первая ступень имеет абсолютные высоты 420-460 м, вторая - 480-560 м, третья -640-700 м. Над выровненными пространствами приподняты останцовые холмы и гребни хребтов с относительными превышениями от 70 до 200 м. (Физико-географическое районирование..., 1964).
Нугушско-Бельский район расположен южнее хребтов Кадералы и Ардакты, прилегая к широтным течениям Нугуша и Белой, текущих здесь в глубоких каньонообразных долинах. Приурочен к погружению Башкирского антиклинория. Отличается развитием хорошо выраженных узких линейных складок, сложенных разнообразными видами от карбона до ашинской свиты рифея, и хребтово-увалистым рельефом. Широко распространены трещинно-карстовые воды.
В Инзерско-Бельском округе преобладают палеозойские и верхнерифейские образования, у западной границы пермские, восточнее -каменноугольные, девонские и рифейские. В основном это древний пенеплен с высотами 300-500 м, особенно хорошо выраженный среди карбоновых известняков. В известняках и доломитах широко развиты карстовые формы рельефа: воронки, колодцы, пещеры, «исчезающие» речки, водопады и карстовые источники.
Почвенный покров Нугушско-Бельского района чрезвычайно пестрый. В его состав входят следующие типы почв: горно-лесные серые маломощные и горно-лесные дерново-карбонатные выщелоченные с маломощными грубоскелетными (Мукатанов, 2002).
На горно-лесные серые почвы приходится около половины всей площади Южного Урала (Почвы Башкортостана. Т.1, 1995). Они наиболее распространены в среднегорном поясе под березовыми, сосновыми, сосново-березовыми фитоценозами. Горно-лесные серые слаборазвитые почвы располагаются по относительно высоким элементам рельефа. Профиль этих почв сероватых и буроватых оттенков слабо дифференцирован на генетические горизонты и не содержит свободных карбонатов. По механическому составу почвы в целом тяжелосуглинистые со значительным содержанием пылевых фракций. Валовой химический состав обнаруживает слабое проявление процессов оподзоливания, что характерно для этого типа почв Южного Урала. Горно-лесные серые почвы характеризуются кислой реакцией среды, которая по профилю почв увеличивается. Гидролитическая кислотность относительно невысокая и с глубиной ослабевает.
Горно-лесные дерново-карбонатные выщелоченные почвы распространены под липово-кленовыми, березовыми лесами. Формирование этих почв связано с выходом на дневную поверхность известняков и доломитов, а также соответствующими гидротермическими условиями. По механическому составу, распределению илистой фракции по профилю эти почвы близки к горно-лесным серым склоновым почвам среднегорного пояса. Данные валового химического состава свидетельствуют о проявлении признаков оподзоливания и возможном переувлажнении почв. Показатели гидролитической кислотности невысокие. Несмотря на высокое содержание поглощенных оснований, реакция среды слабокислая (Почвы Башкортостана. Т.1, 1995; Мукатанов, 2002).
Маломощные скелетные почвы преобладают на значительных площадях, приуроченных к склонам водоразделов ближе к речным долинам, они занимают свыше 35 % площади (Почвы Башкортостана. Т.2, 1997; Мукатанов, 1999). 1.5. Гидрология и гидрография
В связи с сильным развитием трещиноватых и карстующихся пород Инзерско-Бельской подпровинции входит в область активной циркуляции подземных вод; обмен вод (атмосферная влага - подземные воды -источники) происходит в короткие сроки. Преобладают трещинные и трещинно-карстовые воды. Наибольшей оводненностью отличаются карбонатные породы, значительно меньшей - песчаники и кварциты и самой малой - различного рода алевролиты и сланцы. Другую группу подземных вод представляют воды четвертичных отложений (Физико-географическое районирование..., 1964).
Речной сток района формируется за счет снеговых (60-80%) и дождевых (2-12%) осадков, а также подземных вод (13-38%).
В гидрохимическом отношении все реки подпровинции относятся к группе повышенной минерализации (500-1000 мг/л) гидрокарбонатного класса (группа кальция). Грунты и породы хорошо перемыты и обеднены легко растворимыми хлоридами и сульфидами, и ионный состав вод генетически связан с очень распространенными известняками. (Физико-географическое районирование..., 1964).
Основной водной артерией заповедника является река Нугуш, берег которой ограничивает заповедник с севера. Южная граница заповедника захватывает р. Белую. Больших рек на территории заповедника нет, но имеется много мелких речек и ручьев.
По данным Ю.С. Ляхницкого (Изучение природы..., 1999) на участках развития карбонатных пород рельеф осложнен карстовыми формами -воронками, колодцами, суходолами. Многие воронки выполнены делювиальными суглинками и превращены в небольшие озера. В верховьях суходолов нередко имеется поверхностный сток, который в дальнейшем А исчезает и появляется вновь на поверхность в виде карстовых родников (например, суходол р. Шульган, впадающий в р. Белую).
Флора и растительность заповедника «Шульган-Таш»
Ботанические исследования на территории заповедника проводятся уже длительное время. Первые ботанико-лесоводческие работы в заповеднике выполнены лесничим Иргизлинского лесничества Ф.Симоном (1896, 1910). Серия ботанических работ по западным предгорьям юга Башкирского Урала опубликована в 20-е годы (Ильин, 1922; Бобров, 1929; Васильев, 1929). Работа выполненная непосредственно на территории будущего заповедника в 1956 году А.Н.Богдановым, осталась неопубликованной. (Лоскутов, 1999).
Гербарные сборы на территории заповедника впервые проведены в 1960 г. Н.С.Мельниковой. Список сосудистых растений Башкирского заповедника, включавший и растения Прибельского участка, составлен А.О.Мозговой (1971), и четыре раза пополнялся Т.В.Жирновой с соавторами (1981, 1984, 1993, 1995). В работе Т.В.Жирновой с соавторами (1999), авторы для территории заповедника приводят сведения о 104 видах сосудистых растений, которые не указывались ранее для заповедника и зарегистрированы на его территории в последние годы. Из них 8 видов являются новыми для флоры Республики Башкортостан.
Медоносы заповедника изучались Е.М.Петровым, В.Н.Анферовой (1963) и М.В.Гордеевым (1985, 1987). Изучению флоры заповедника также посвящены работы (Ухачева, 1986; Нешатаев, Ухачева, 1987).
С учетом приведенных дополнений флора заповедника «Шульган-Таш» содержит около 750 видов сосудистых растений (Жирнова и др., 1999). Из них 118 относятся к категориям редких, исчезающих, реликтовых, эндемичных.
В Красную книгу России включены 14 видов растений заповедника: Stipa pennata, Stipa zalesskii, Koeleria sclerophylla, Fritillaria ruthenica, Delphinium uralense, Cypripedium calceolus, Cypripedium macranthon, Cephalanthera rubra, Orchis ustulata, Orchis militaris, Minuartia helmii, Lathyrus litvinovii, Astragalus clerceanus, Thymus cimicinus. В Красной книге Республики Башкортостан (2001) числятся 58 видов растений заповедника.
Опубликованы работы о лихенофлоре заповедника (Журавлева, 2000 а, б; Журавлева, Жигунов, 2000; Жигунов, Журавлева, 2000 и др.), в которых представлены результаты лихеноиндикационных и флористических исследований, выполненных летом 1999 года на территории участка верхнего течения р.Белой (на отрезке от п. Иргизлы до хутора Кузнецов). В работах отмечено, что состав лихенофлоры и частота встречаемости индикационных видов исследуемого участка отражают умеренное влияние атмосферных загрязнений. Приводится список макролишайников, который включает 45 видов, объединенных в 11 семейств и 26 родов. Отмечено, что в исследуемой зоне выявлено 7 новых видов лишайников: Collema fluviatile, Psora rubiformis, Melanelia septentrionalis, Peltigera horizontalis, Solorina saccata, Pertusaria lactea, Ramalina dilacerata. Один вид, занесенный в Красную книгу РСФСР (1988) - Lobaria pulmonaria, 3 вида редких и нуждающихся в охране на Южном Урале: Anaptychia ciliaris, Xanthoria parietina, Graphis scripta.
По результатам экспедиционных работ 2001 года на территории заповедника «Шульган-Таш» была опубликована статья (Журавлева, Жигунов, 2002), в которой приводится список лихенофлоры, насчитывающий 92 таксона. Из них 13 таксонов приводятся впервые для территории Республики Башкортостан и Южного Урала.
В настоящее время на территории заповедника выявлено 196 видов лишайников, относящихся к 57 родам 24 семейств. Наибольший вес имеют семейства Cladoniaceae (48), Parmeliaceae (45), Physciaceae (27).
Флора мохообразных заповедной зоны включает 114 видов, в том числе: 15 видов, относящихся к 9 семействам и 13 родам печеночных мхов и 99 видов, относящихся к 27 семействам и 61 роду листостебельных мхов. Ведущие семейства выявленной бриофлоры - Brachytheciaceae (13 видов), Dicranaceae (12), Hypnaceae (10). Более 50 % видов являются бореальными (практически все напочвенные и эпиксилы), около 20 % (в основном эпифиты) - неморальными, на долю арктогорных, гипоарктогорных и горных видов приходится 18 % (почти все они являются эпилитами).
Характеристике растительности заповедника посвящены работы: Кучеров, 1960; Кучеров и др., 1968, 1970, 1998; Кучеров, Сираева, 1987. В 1982-1983 годах проведено полное геоботаническое картирование территории заповедника группой геоботаников Ленинградского университета под руководством Ю.Н.Нешатаева; карта хранится в научном архиве заповедника. В.И.Ухачевой, работавшей в составе этой группы, опубликован список сосудистых растений заповедника. Лабораторией геоботаники и растительных ресурсов Института биологии УНЦ РАН в 1991 1993 гг. проводились эколого-популяционные исследования к» алкалоидосодержащих лекарственных растений и оценка ресурсов лекарственных и технических растений (Лоскутов, 1999).
Изучением растительности лугов заповедника занимались (Кашапов, 1985; Мухамедьярова, 1988). Полная синтаксономия луговых сообществ заповедника «Шульган-Таш» построена А.А.Филиновым (Филинов, 2002; Филинов и др., 2002). Согласно его данным, все разнообразие луговой растительности включает 2 класса (Molmio-Arrhenatheretea и Phragmiti-Magnocaricetea), 5 порядков (Carici-Crepidetalia, Galietalia veri, Arrhenatheretalia, Molinietalia и Magnocaricetalia), 5 союзов (Polygonion krascheninnikovii, Trifolion montani, Festucion pratensis, Calthion, Magnocaricion elatae), 11 ассоциаций, 13 субассоциаций, 19 вариантов. Из них новыми являются 5 ассоциаций и 13 субассоциаций.
Наибольшую пространственную представленность в заповеднике имеют сообщества лесных лугов порядка Carici-Crepidetalia, которые расположены на западной границе ареала порядка. Для этих сообществ характерен сложный флористический состав, формируемый за счет наложения диагностических комбинаций луговых (класс Molinio-Arrhenatheretea), лесоопушечных (класс Trifolio-Geranietea) и лесных видов (класс Querco-Fagetea), а также сочетание в одном сообществе видов ксеромезофитов {Filipendula vulgaris, Poa angustifolia), мезофитов (Dactylis glomerata, Poa pratense, Elytrigia repens) и гигромезофитов (Filipendula ulmaria, Lysimachia vulgaris), что связано с переменностью водного режима (Филинов, Ямалов, 2002).
Ace. Ceraso fruticis-Pinetum sylvestris
Диагностическая комбинация на территории заповедника: Abietinella abietina (ml), Acer platanoides (t3), Carex rhizina, Cotoneaster melanocarpus (si), Epipactis atrorubens, Galium tinctorium, Gypsophila altissima, Pinus sylvestris (dom.), Phlomoides tuberosa, Pyrethrum corymbosum, Quercus robur (t3), Rosa majalis (si), Thalictrum foetidum, Tilia cor data (t2, t3), Vincetoxicum albowianum. Ассоциация объединяет остепненные сосновые леса, приуроченные к крутым обрывистым склонам гор южных экспозиций, сложенных известняками и доломитами на высотах 500-600 м над уровнем моря. Сообщества данной ассоциации формируются на щебнистых дерновых перегнойно-карбонатных горно-лесных слаборазвитых почвах. Крутизна склонов составляет в среднем 25-35, достигая иногда 70.
Разреженный древостой этих лесов III-V классов бонитета образован Pinus sylvestris. Сопутствующими видами выступают Betula pendula. В третем подъярусе встречаются Sorbus aucuparia, Quercus robur, Acer platanoides, которые не выходят в состав верхнего яруса. Сомкнутость древостоя обычно невысокая и составляет в среднем 40-45%. Высота древостоя обычно составляет 10-15 метров.
Подлесок образован степными кустарниками Caragana frutex, Cerasus fruticosa, Cotoneaster melanocarpus, Chamaecytisus ruthenicus, а также Rosa majalis. Сомкнутость кустарникового яруса составляет в среднем 5-10 %, изредка достигая 25 %.
Травяной ярус, состоящий преимущественно из лесных, луговых и степных видов имеет проективное покрытие в среднем 20-30 %, которое иногда возрастает до 55 %. Покрытие мохового яруса обычно варьирует в пределах 5-10 %, однако, в некоторых нетипичных случаях оно достигает 50 % и даже 85 %. Сообщества - богатовидовые. Флористическое богатство варьирует от 55 до 109, составляя в среднем 76 видов в описании. В флористическом составе травяного яруса сообществ данного союза значительное участие принимают виды, основная часть ареалов которых находится в Сибири Artemisia sericea, Carex rhizina, Centaurea sibirica, Elytrigia reflexiaristata, Geranium pseudosibiricum, Scutellaria supina, Aizopsis hybrida, Seseli libanotis, Thalictrum foetidum. На Урале или в Восточной Европе проходит западная граница распространения этих видов.
Как правило, сообщества союза Caragano-Pinion занимают небольшие площади и в их состав проникают виды из окружающих их лесных сообществ. Это могут быть бореальные виды Maianihemum bifolium, Orthilia secunda и др., более характерные для северных горно-лесных районов Южного Урала.
В работе (Schubert et al., 1979) было приведено два описания остепненных сосновых лесов из района Павловского водохранилища (Уфимское плато), для которых было предложено название Caragano-Pinetum. От описанных сообществ (Соломещ и др., 2002) они отличаются отсутствием Artemisia sericea, Aster alpinus, Campanula rotundifolia, Cerasus fruticosa, Chamaecytisus ruthenicus, Epipactis atrorubens, Galium tinctorium, Pulsatilla patens, Seseli libanotis, Thalictrum foetidum и многих других видов. Эта ассоциация была опубликована невалидно, так как для нее не было указано номенклатурного типа. По-видимому, выполненные на Уфимском плато описания представляют обедненный вариант остепненных сосняков союза Caragano-Pinion.
Ассоциация Ceraso-Pinetum включает четыре субассоциации: C.f.-P.s. inuletosum hirtae, C.f.-P.s. sedetosum hybridi, C.f.-P.s. dicranetosum polyseti, C.f.-P.s. aegopodietosum podagrariae. На территории заповедника ассоциация представлена одной субассоциацией C.f.-P.s. inuletosum hirtae.
Субассоциация C.f.-P.s. inuletosum hirtae Solomeshch et al. 2002. Диагностическая комбинация на территории заповедника: Campanula persicifolia, Dianthus versicolor, Dracocephalum ruyschiana, Elytrigia repens, Filipendula vulgaris, Galium verum, Inula hirta. Сообщества субассоциации встречаются главным образом на обрывистых берегах реки Белой, реки Кужи и ее притоков. От других субассоциаций она отличается присутствием Galium verum, Inula hirta, Filipendula vulgaris и др., включенных в состав ее диагностических видов. По флористическому составу субассоциация занимает переходное положение между ассоциацией Ceraso fruticis-Pinetum sylvestris и ассоциацией Carici caryophylleae-Pinetum sylvestris Martynenko in Ermakov et al. 2000, которая была описана на территории Башкирского государственного заповедника.
Ассоциация Ceraso-Pinetum распространена в районе широколиственных лесов западного макросклона Южного Урала. Поэтому от ассоциации Carici caryophylleae-Pinetum она отличается присутствием видов Quercus robur, Acer platanoides, Tilia cordata, которые проникают сюда из окружающих широколиственных лесов, занимающих более пологие участки склонов с более развитыми почвами Виды широколиственных лесов встречаются во втором и третьем ярусах древостоя, но практически не выходят в первый ярус.
Союз Veronico teucrii-Pinion sylvestris Ermakov et al. 2000
Диагностическая комбинация на территории заповедника: Artemisia armeniaca, A. sericea, Cotoneaster melanocarpus, Dracocephalum ruyschiana, Elytrigia repens, Filipendula vulgaris, Fragaria viridis, Galium verum, Linaria vulgaris, Origanum vulgare, Phlomoides tuberosa, Pulsatilla patens, Ranunculus polyanthemos, Seseli libanotis, Veronica spicata, V. teucrium.
Это союз ксеромезофильных березово-сосновых и березовых травяных лесов. Они широко распространены в лесостепной зоне и в лесном поясе Южного Урала. Наиболее широко сообщества союза представлены на восточном макросклоне горной системы, где они преобладают на пологих склонах различной экспозиции с хорошо развитыми серыми лесными почвами на абсолютных высотах 400-700 м (Ermakov et al., 2000; Ермаков, 2003). На территории заповедника среди сосновых лесов сообщества данного союза распространены наиболее широко. В доминантной классификации они выделяются как сосняки вейниковые (Мельникова, 1961).
Номенклатурным типом союза является ассоциация Genisto tinctoriae-Betuletum pendulae Ermakov in Ermakov et al., 2000, которая представляет вторичные ксеромезофильные березовые травяные леса, широко распространенные на восточных предгорьях Южного Урала. Они встречаются на светлых нижних восточных и западных сухих склонах различной крутизны, со слаборазвитыми суглинистыми серыми лесными почвами.
Сравнение флор лесов заповедника «Шульган-Таш» и Башкирского государственного природного заповедника
В этой главе гамма-разнообразие лесов заповедника «Шульган-Таш» сравнивается с аналогичными показателями Башкирского государственного заповедника, приведенными в монографии В.Б.Мартыненко с соавторами (2003).
Гамма-разнообразие зависит от среднего альфа-разнообразия сообществ, пестроты условий среды (), и соответственно, бета-разнообразия и от площади территории (Миркин, Наумова, 1998; Юрцев, 1983, 1992; Юрцев, Камелин, 1991). По этой причине можно предполагать, что за счет меньшей площади (22,5 тыс. га и 49,6 тыс. га соответственно), менее широкого диапазона высот над уровнем моря (от 274 до 630 м и от 440 до 928 м) (рис. 1) и вариации условий почвенного питания и увлажнения (рис. 2), гамма-разнообразие лесов заповедника «Шульган-Таш» должно быть ниже. Но как видно из табл. 5 этого не наблюдается. Гамма-разнообразие заповедника «Шульган-Таш» даже выше, чем Башкирского заповедника, причем не только по общему списку, но и по числу деревьев, кустарников, трав.
При этом оно выше не за счет бета-разнообразия (в составе лесов заповедников количество ассоциаций различается несущественно) и не за счет среднего видового богатства этих ассоциаций.
Фактором формирования более высокого гамма-разнообразия является повышение значения синтетического альфа-разнообразия установленных растительных ассоциаций. Сообщества лесов заповедника «Шульган-Таш» более континуальны, чем лесов Башкирского государственного природного заповедника и поэтому в ценофлорах его ассоциаций больше редких видов.
Диапазоны богатства почв и ее увлажнения в заповедниках
Таким образом, именно значениями а3 объясняется феномен более высокого гамма-разнообразия заповедника «Шульган-Таш». Наличие в составе ассоциаций заповедника «Шульган-Таш» сообществ высокого видового богатства компенсирует меньшие по сравнению с Башкирским государственным природным заповедником объемы топографического (площадь, диапазон абсолютных высот над уровнем моря) и экологического (диапазон изменения значений ведущих факторов среды) пространств. Биологическое разнообразие, т.е. совокупность видов живых организмов, является важнейшим исчерпаемым ресурсом планеты (Кучеров, 1985; Кучеров и др., 1987, 1990; Скворцов, 1991; Минибаев и др., 1982, 1995, 2002). Его сохранение - важная составляющая концепции перехода мирового сообщества на устойчивое развитие. Создание сети ООТ призвано решать проблему сохранения биоразнообразия. Заповедники являются наиболее эффективной формой особо охраняемых природных территорий. Биологическое разнообразие объединяет виды всей биоты, включая растения, животные, грибы, водоросли. Сохранение биоразнообразия растений «автоматически» способствует сохранению других компонентов биоразнообразия, так как являясь автотрофами, растения стоят в начале трофической цепи и производят первичную биологическую продукцию. Причем для организации эффективной охраны того или иного редкого вида растений необходимо охранять не только его популяции, но и все фитоценозы, в пределах которых они произрастают. Поэтому одной из актуальных задач заповедного дела является выявление всего спектра типов фитоценозов, в которых могут встречаться редкие и нуждающиеся в охране виды растений.
