Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Материалы и методы исследований 10
1. 1. Материалы исследований 10
1.2. Объекты исследований 11
1.3. Методы исследований 12
ГЛАВА 2. Физико-географическая характеристика районов исследований 19
2.1. Четвертичная история 19
2.1.1. Образованней возраст болот 21
2.2. Физико-географические рубежи Русской равнины 25
2.3. Климат 26
2.4. Растительность 28
2.5. Геоботаническое районирование: юго-запад таежной области 32
ГЛАВА 3. Растительность сфагновых болот на юго-западе таежной области 38
3.1. Классификация болотной растительности 38
3.1.1. Доминантный подход 41
3.1.2. Эколого-флористический подход 91
ГЛАВА 4. Характеристика исследованных полигонов 128
4.1.Лен и и градская область 128
4.1.1. Полигон «Комарово», болота межкамовых котловин Карельского перешейка 129
4.1.2. Полигон «Усть-Луга», болота окрестностей Лужской губы 135
4.1.3. Полигон «Лисинский», Кудровский болотный массив 142
4.2. Новгородская область 149
4.2.1. Полигон «Валдайский», болота северной части Валдайского национального парка 149
4.3.Псковская область 155
4.3.1. Полигон «Полистовский», Полистово-Ловатский болотный массив 155
4.4. Тверская облает ь 166
4.4.1. Полигон «Мстинский», болотный массив "Болото Большое" 166
4.5. Полигоны как местообитания редких сфагновых мхов 172
4.6. Положение исследованных болотных массивов в системах болотного районирования 177
ГЛАВА 5. Картографирование растительности сфагновых болот в крупном масштабе 186
5.1. Картографирование растительности 186
5.1.1. Картографирование болотной растительности 190
5.2. Структура растительного покрова и ее картографирование 193
5.3. Классификация и легенда карты 201
5.4. Картографирование растительности полигонов 204
Выводы 228
Список литературы 230
Приложение 261
- Образованней возраст болот
- Классификация болотной растительности
- Полигон «Валдайский», болота северной части Валдайского национального парка
- Структура растительного покрова и ее картографирование
Введение к работе
Актуальность темы. Крупномасштабное картографирование в настоящее время чрезвычайно актуально в связи с задачами изучения биоразнообразия, мониторинга, созданием баз данных, проведением экологической экспертизы. Картографический метод исследования позволяет вскрыть пространственные закономерности и структуру растительного покрова болот. Для установления характера и направленности изменений растительного покрова разрабатываются картографические модели различных ситуаций, возникающих при воздействии природных и антропогенных факторов.
Актуальность данной темы подтверждает поддержка Институтом "Открытое общество", грант RSS № 1516/1999 индивидуального исследовательского проекта "Изучение биоразнообразия охраняемой болотной системы Северо-Запада России".
Изученность. Сфагновые болота являются типичным и неотъемлемым компонентом ландшафтов таежной области. Они занимают до 12% территории в Ленинградской и Новгородской областях, до 10% в Псковской и 6% территории в Тверской области (Новиков, Усова, 2000).
Будучи лимитированным в средствах для достижения более отдаленных территорий, где еще есть неизученные или слабо изученные районы с широким распространением болот, автор сосредоточил свое внимание на болотах, расположенных в относительной близости к Санкт-Петербургу. Это районы, относящиеся к так называемому Северо-Западу: Ленинградская, Новгородская и Псковская области. Тверская область также была выбрана в качестве полигона исследований.
Упомянутые районы характеризуются высокой заболоченностью, средняя цифра для Северо-Запада составляет 12% (Боч, Смагин, 1993).
По данным Торфонда, которые приводятся в книге (Торфяные ..., 2001), для Ленинградской области площадь торфяных месторождений оценивается в 690,9 тыс. га, Новгородской - 412,9, Псковской - 273,2, Тверской - 303,2. В ней же подчеркивается, что в Новгородской, Псковской и Тверской областях болота являются традиционным объектом исследований. К этому перечню, несомненно, нужно добавить Ленинградскую область.
Отдельные болотные массивы, расположенные в этих районах, изучались ранее. Им посвящены работы таких крупных болотоведов, как И. Д. Богдановская-Гиенэф, В. Д. Лопатин, М. С. Боч и ряда других.
Возникновение российского болотоведения как научного направления может быть отнесено к концу XIX века. В это время Г. И. Танфильевым была предпринята первая попытка дать обзор болотной растительности в работе "О болотах Петербургской губернии" (1889).
Известен ряд работ начала прошлого века, когда ставилась задача проведения осушительных работ на заболоченных землях. Материалы по исследованию болот Восточного болотного района Псковской области нашли отражение в работах В. Н. Сукачева (1910), С. М. Филатова (1911, 1913), А. Р. Какса (1914).
Нельзя не упомянуть работу В. Н. Сукачева (1921) по исследованию растительного покрова Шуваловского торфяника.
Позднее, в 20-30-е гг. были организованы экспедиции Петергофским естественно-научным институтом по изучению растительности Кингисеппского уезда Ленинградской области. Их результаты, касающиеся болотной растительности, отражены в работах Г. К. Черновой-Лепиловой (1928), И. Д. Богдановской-Гиенэф (1926, 1928).
Р. И. Аболин (1928), Г. И. Ануфриев (1929) и Ю. Д. Цинзерлинг (1934) кратко охарактеризовали болотную растительность всего региона в целом.
В послевоенные годы выходят работы В. Д. Лопатина по отдельным болотам Ленинградской области (1947, 1949, 1954, 1956). Значительный вклад в изучение болот Ленинградской области, и в частности, Карельского перешейка сделан Т. Г. Абрамовой (1959, 1963, 1974). Необходимо также упомянуть работу Н. Г. Солоневич по изучению растительности Ширинской болотной системы (1960).
Исследованию Полистово-Ловатского болотного массива в Псковской области посвящена классическая монография И. Д. Богдановской-Гиенэф (1969).
Попытка собрать воедино и обобщить имеющиеся данные о болотах Северо-Запада была сделана Боч и Смагиным в известной монографии "Флора и растительность Северо-Запада...." (1993). Довольно детальные очерки об интересных и уникальных болотах содержатся в сборнике "Очерки растительности особо охраняемых территорий" (1992), большинство из которых также написано М. С. Боч.
6 Хорошо иллюстрированный фактический материал об охраняемых болотах представлен в новом издании "Красная книга природы Ленинградской области" (1999).
Однако, назрела необходимость взглянуть на явление в целом, меняя "фокус", то приближаясь, картируя в крупном масштабе, то отдаляясь, обобщая закономерности, прослеживая характерные черты растительного покрова в географическом аспекте.
Несколько слов необходимо сказать об изученности Тверской области. В настоящее время ряд крупных научных структур работают в направлении изучения болот Тверской области: Тверской технический университет, Центрально-Лесной Государственный Биосферный Заповедник и Западно-Двинский лесо-болотный стационар Института лесоведения РАН. Тем не менее нет пока обзорной работы, касающейся болотной растительности Тверской области, как и не существует схемы болотного районирования, как это сделано для Северо-Запада Боч и Смагиным (1993). Таким образом, очевидна необходимость проведения исследований на территории этой области и публикации новых данных.
Картографический метод исследования позволяет фиксировать состояния растительного покрова во времени, наглядно демонстрировать пространственные закономерности структуры растительного покрова. Это важный инструмент познания (Берлянт, 1986).
К первым попыткам отобразить болотную растительность на карте относятся карто-схемы, выполненные экспедицией Псковского Губернского Земства в 1909-1914 гг. под руководством В. Н. Сукачева. Это крупномасштабные планы, имеющие важное научно-историческое значение. Ранее В. Н. Сукачевым (1906) была составлена карта растительности Федосихинского болота в масштабе 1: 12 100.
Карты распределения гидрографической сети и болотной растительности представлены в монографии И. Д. Богдаповской-Гиенэф (1969) для иллюстрации сложной картины болотного ландшафта западной части Полистово-Ловатской болотной системы. Их нельзя в полной мере назвать картографическими произведениями, это скорее, схемы, сопровождаемые пояснением в тексте.
Большое количество картографических моделей выполнено Т. К. Юрковской для соседних территорий: Карелии и Архангельской области.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является обследование сфагновых болот, расположенных на юго-западе таежной области, выявление особых (специфических) черт в растительном покрове и его структуре, а также их отражение средствами картографии.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
применить картографический метод для исследования растительности болот и болотных массивов;
использовать методы дешифрирования аэрофото- и космических снимков на болотные территории при картосоставлении;
выполнить геоботанические описания растительности ряда сфагновых болот, используя метод геоботанического профилирования;
изучить структуру болотной растительности и провести сравнительный анализ изученных болот; выполнить классификацию банка геоботанических описаний доминатным и эколого-флористическим методами; сопоставить с продромусом болотной растительности Северо-Запада (Боч, Смагин, 1993); работами по классификации растительности болот севера Европейской России (Смагин 1999а,б; 2000а,б);
- обобщив полученные данные, выявить зональные и азональные закономерности в
растительном покрове и структуре болот, учитывая ландшафтную обусловленность
отличий;
создать крупномасштабные карты конкретных болот или фрагменты карты для болотных массивов.
Научная новизна. 1. Составлены авторские крупномасштабные карты отдельных болот, находящихся в пределах юго-запада таежной области. Впервые составлена крупномасштабная карта растительного покрова Полистовского заповедника. В легенде генерализована и синтезирована информация, полученная в ходе исследований. Созданные картографические модели наглядно демонстрируют как уникальные особенности структуры отдельных болот, так и закономерности, общие для болот данного типа.
2. Получены оригинальные данные о флористическом и фитоценотическом составе сообществ сфагновых болот, приведены конкретные описания
растительности. Выполнена классификация болотной растительности исследованной территории с использованием эколого-фитоценотического и эколого-флористического (Браун-Бланке) методов. Выделено 6 формаций и 20 ассоциаций при доминантной классификации и 12 ассоциаций, 21 субассоциация, относящиеся к 3 классам, 3 порядкам, 6 союзам в рамках флористической классификации. Рассмотрен географический аспект распространения перечисленных синтаксонов.
3. Расширено представление о региональных особенностях конкретных болот.
Выполнен синтез имеющихся данных, дана их оценка и предложена своя концепция
региональных закономерностей. Проведена оценка типологического разнообразия
растительности сфагновых болот указанной территории по флористическим
признакам, определено их место в ранее предложенных типологических системах
(Кац, 1948; Цинзерлинг, 1934; Богдановская-Гиенэф, 1949; Юрковская, 1992).
Уточнены ареалы и найден ряд новых местонахождений редких видов сфагновых мхов. Составлена карта-схема с точками нахождения редких видов. Проведено сравнение данных автора с данными о нахождении и распространении сфагновых мхов, содержащимися в работах Богдановской-Гиенэф, посвященной изучению Полистово-Ловатского болотного массива (1933, 1969). Подтверждено присутствие двух видов сфагновых мхов (Sphagnum papillosum Lindb., S. tenellum (Brid.) Perss. ex Brid.), представляющих научный интерес для данного региона, собран повторно один редкий вид (Sphagnum jensenii H.Lindb.) для Северо-Запада.
Собран новый для флоры Псковской области лишайник Cladonia glauca Florke. Экземпляры Cladonia stygia (Fr.) Ruoss пополнили лихенологический гербарий Ботанического института им. Комарова.
Практическая значимость. В связи с подписанием Россией Рамсарской конвенции по Водно-Болотным Угодьям исследования имеют большое значение для инвентаризации и мониторинга ВБУ. Среди них наиболее важны для практики результаты, полученные для ООПТ (например, Курголовский заказник, Лисинский заказник, Полистовский Государственный Природный заповедник, Валдайский Национальный парк).
Детально обследована территория Полистовского заповедника, Псковская область. Создание крупного болотного заповедника - это важное событие не только
для Псковской области, но и в целом для Северо-Западного региона России. Помощь по формированию научной базы, проведение инвентаризации растительности как основы для его успешной работы по охране природы, налаживание постоянных исследований является значительным вкладом в становление и развитие данного заповедника.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Молодежных конференциях ботаников в Санкт-Петербурге (1997; 2000), в ходе презентации, сделанной во время прохождения тренинга по сохранению торфяников в Восточной Европе, организованного Программой "Darwin Initiative" (Dundee, U.K. (1999); конференции, посвященной 10-летию Валдайского национального парка (Новгород Великий, 2000), симпозиуме "Биоразнообразие таежных экосистем" (Kuhmo, Finland, 2000), конгрессе "Millennium Wetland Event 2000" (Quebec, Canada, 2000), международной конференции "Биоразнообразие Европейского Севера" (Петрозаводск, 2001), а также на научных семинарах лаборатории географии и картографии растительности, заседаниях секции болотоведения Русского Ботанического Общества.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 264 страницах, содержит 31 таблицу, 25 рисунков. Список литературы включает 428 наименований, в том числе 109 на иностранных языках.
Благодарности. В работе над представленной диссертацией в теоретическом плане мне помогали научный руководитель, д.б.н. Т.К. Юрковская, д.б.н. А.И. Соломещ и к.б.н. В.А. Смагин, которым я благодарна. Особую признательность выражаю коллегам-картографам Н.В. Анисимовой, Н.А. Кузнецовой, Е.А. Волковой, В.Н. Храмцову, М.А. Макаровой и друзьям А.В. Бойцовой, У.Н. Билионок, а также Всеволоду Галанину, в разные годы принимавшим участие в полевых исследованиях болотных массивов, о которых пойдет речь в данной работе.
Диссертация была завершена мною благодаря поддержке директора исследовательского центра «Парк Дружба» (Финляндия) Dr. Raimo Heikkila, любезно помогавшего мне в течение 2002/3 гг.
Образованней возраст болот
Согласно физико-географическому районированию изучаемые территории находятся в пределах ландшафтной страны, именуемой Русская равнина. Почти вся территория Ленинградской, Новгородской и Псковской областей относится к Северо-Западной ландшафтной области Русской равнины. Исключение составляет Тверская область, принадлежащая к Верхне-Волжской области Русской равнины.
Районы исследований являются рядом расположенными, а, следовательно, не имеют существенных различий в местных климатических условиях. Однако существуют значительные геоморфологические отличия, обусловленные особенностями палеогеографии и историей развития в голоцене. Палеогеографический анализ позволяет сделать важный вывод о том, что в течение четвертичного периода произошло значительное усиление физико-географической дифференциации этих территорий; современные ландшафты более разнообразны и сложны, чем ландшафты предантропогенового времени (Исаченко и др., 1965).
Послеледниковье (голоцен) является периодом становления ландшафтов Северо-Запада в их современном виде. Этот период охватывает последние 11,5 тыс. лет (Маруашвили, 1985). Он начался приблизительно тогда, когда при стадиальных подвижках валдайский ледник не распространялся южнее Финского залива, Ладожского и Онежского озер. На рубеже 13-12 тыс. лет (позднее ледниковье) произошел крупный перелом в природных условиях (Елина и др., 2000). Для районов, освободившихся в позднеледниковое время от ледникового покрова, было характерно широкое развитие озерно-ледниковых бассейнов и разливов, приуроченных к депрессиям рельефа. Постепенное врезание речной сети, активизированное поднятиями земной коры вследствие ее освобождения от ледниковой нагрузки, способствовало спуску водоемов и развитию террасовых ступеней.
Географические ландшафты сформировались еще в самом начале послеледникового времени. Многочисленные повышенные участки рельефа (беспорядочно нагроможденные холмы камовых областей, правильно ориентированные гряды и другие приподнятые песчаные территории) были покрыты сосновыми лесами. Равнинные и пониженные территории заняты березовыми лесами. Озера находились в различных стадиях зарастания, а болота интенсивно развивались. Наиболее распространены были кустарничково-ерниковые болота северного типа (Благовещенский, Марков, 1938).
Прослеживается связь истории развития ландшафтов Северо-Запада с историей Балтики. Балтийское море возникло примерно 13 тыс. лет назад (позднее ледниковье или древний голоцен). Около 12 тыс. л. н. образовалось Балтийское ледниковое озеро (аллеред, поздний дриас). Это был пресноводный, достаточно холодный водоем.
В период 10-9,3 тыс. л. н. на месте современного Балтийского моря существовал крупный морской бассейн - Иольдиевое море, уровень которого был на 5 м ниже современного.
Анцилловое озеро (9-7,1 тыс. л. н.) характеризовалось поднятием уровня на 10-20 м по сравнению с Иольдиевым морем.
Около 8 тыс. л. н. происходит тектоническое опускание региона и через Датский пролив начинают поступать соленые океанические воды, в образовавшейся котловине возникает Литориновое море (7110±170 л. н.), соленость его достигала 8-15%. Происходит заметное изменение климата, наступает так называемый климатический оптимум. Ему соответствует фаза широколиственных лесов (Благовещенский, Марков, 1938). Этот период характеризуется трансгрессией моря как на побережье Фенноскандии, обращенном к океану, так и в бассейне Балтийского моря.
Влияние климатического оптимума на растительность, помимо смещения северной границы таежно-широколиственной области и резкого увеличения в составе лесов широколиственных пород, выразилось еще в наступании с запада ольхи (Alnus glutinosa), которая широко распространилась в пределах всей западной части таежно-широколиственной области. Климат в данное время был не только теплый, но и влажный, и по-видимому, имел резко выраженный океанический характер (там же).
При переходе к суббореальному периоду около 4,5 тыс. л. н. происходит глобальная регрессия Литоринового моря. Далее последовал послелиториновый этап, когда постепенно Балтика приобретает современные черты. В это же время имела место постепенная перестройка тектонического режима в области последнего оледенения, в то время как за его границей сохранялся прежний режим. Одни районы продолжали испытывать поднятие, другие стали опускаться (Приильменская, Псковско-Чудская, Невская и др. впадины).
На протяжении позднего голоцена (субатлантическое время), начавшемся приблизительно 2,5 тыс. лет назад, постепенно устанавливается современная зональная структура Русской равнины, растительность стала напоминать современную, происходит сильное заболачивание территории.
Классификация болотной растительности
В начале прошлого столетия к вопросам классификации болотной растительности обращались многие отечественные исследователи (Сукачев, 1906; Какс, 1914; Юрьев, 1912; 1925; Герасимов, 1925; Доктуровский, 1927). Как правило, их классификационные построения относились к отдельным болотам, часто публиковались списки выделяемых синтаксонов.
Следует упомянуть работу Р. И. Аболина "К вопросу о классификации болот Северо-Западной области" (1928), в которой сделан краткий обзор существовавших подходов к классификации болот (по топографическому признаку, по увлажнению, по генетическому признаку и по признаку растительности, или фитосоциологическому признаку). В качестве представителей последнего подхода названы Сукачев и Каяидер.
Р. И. Аболин составил схему классификации болот - "классификационную решетку", в которой учтен генезис, увлажнение и растительность. Во второй части данной работы приводится описание классификационных групп - эпиформаций болот: травяные топи, кустарниковые топи, лесные топи, травяные буромошники, кустарниковые буромошники, лесные буромошники и т.д., т.е. физиономическое разделение. Ассоциации понимаются этим автором как варианты упомянутых групп, отражающие мелкие изменения в факторах внешней среды.
В работе Богдановской-Гиенэф (1928) содержатся таблицы с конкретными описаниями ряда болотных ассоциаций, объединенных в группы. Эта работе остается актуальной и в настоящее время.
В. Д. Лопатин (1949) приводит классификационную схему растительности в "Очерке растительности Гладкого болота".
В 1950-70-е гг. вышло значительное количество работ о болотной растительности, в том числе посвященных классификации. В этот период широко использовался доминантный подход (Абрамова, 1951; Мазинг, 1958; Юрковская, 1959, 1964; Романова, 1961; Денисенков, 1963; Конойко, 1971; Боч и Солоневич, 1972; Прозоров, 1974 и др.). Итоговым можно назвать сборник "Типы болот СССР и принципы их классификации", вышедший в 1974 году.
С начала 80-х годов XX столетия отмечалась новая вспышка интереса к классификации. Если ранее классификация проводилась в основном по доминантному принципу, традиционному для русской геоботаники, то теперь началось внедрение в классификацию растительности эколого-флористического метода школы Ж. Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964).
В. В. Мазинг (1981) пишет о смене парадигм и проблеме классификации в геоботанике.
В 1988 г. было организовано совещание, посвященное вопросам классификации болотной растительности (Ленинград). Материалы были опубликованы в 1993 году в сборнике, посвященном 100-летию Ю.Д. Цинзерлинга. В сборник вошли статьи известных болотоведов, среди которых заметно возросло число работ, выполненных в традициях классификации Браун-Бланке. Необходимо отметить ряд статьей сборника, в которых авторы выступают за развитие в нашей стране флористического подхода к классификации растительности (Короткое, Миркин и Соломещ, Боч).
В советское время одними из первых в нашей стране появились работы по флористической классификации болотной растительности следующих авторов (Андреенко, 1981; Андреенко, Шеляг-Сосонко, 1983; Огуреева, 1981).
Тяготение к методике Браун-Бланке, по мнению Боч (1993), обусловлено ее универсальностью, логичностью, организованностью и разработанностью. Использование при классификации всего видового состава сообществ для выделения синтаксонов (а не только доминантов и их комбинаций), позволяет выделять синтаксоны, характеризующие среду.
В. Д. Александрова (1982) считает, что классификация растительности по Браун-Бланке в нашей стране - интересная и увлекательная задача, так как позволяет выявить синтаксоны, сопоставимые с европейскими.
В качестве приверженцев и последователей школы Браун-Бланке среди болотоведов России можно назвать М. С. Боч (1986, 1990, 1993), В. А. Смагина (1993, 1999, 2000; Смагин, Боч, 2001), А. И. Соломеща (1988, 2000), О. Л. Кузнецова (1991, 1993, 1998), Е. Д. Лапшину (1996), Ю. П. Федотова (1993, 1994, 1999), Синельникову (2000), И. И. Волкову (2001) и ряд других исследователей. В Литве флористической классификацией занимаются Балявичене (1991; Балявичене, Гричайте, 1993), в Латвии - Pakalne (1994, 1998, Pakalne, Cakare, 2001), в Польше - Herbich (1994), Wolejko (2000).
В то же самое время ряд исследователей продолжает успешно работать по традиционной методике. Примером использования доминантного подхода могут служить работы Т. К. Юрковской (1993) по классификации сообществ аапа-болот, В. В. Гороховой (1993) для классификации растительности болот Ярославской области. Этот подход применяет Е. В. Печенюк (2001) для классификации водной растительности пойменных водоемов Хоперского заповедника. Эколого-фитоценотическая классификация использована В. Ю. Нешатаевой (2002) для классификации болот Южно-Камчатского заказника.
Нельзя не упомянуть о существовании еще одного подхода к классификации растительности, топо-экологическом, который в настоящее время также является одним из основных (Кузнецов, 2000).
Топологические и топо-экологические классификации разработаны и широко используются в скандинавских странах (Ruuhijarvi,1960; Eurola et al., 1994; Pahlsson, 1994), а также в Канаде и США (Jeglum, 1991; Racey et all., 1996).
Предпринимались попытки сближения различных школ и разработки единой классификации. Dierssen & Dierssen (1985) высказали ряд предложений по сближению подходов в фитосоциологии между скандинавскими и центрально-европейскими исследователями. В. И. Василевич (1995) пытается найти компромисс между доминантной и флористической классификациями в статье "Доминантно-флористический подход к выделению растительных ассоциаций". Однако единой универсальной классификации до сих пор не создано, что объясняется трудностями, которые возникают при классификации растительности болот. Они были перечислены М. С. Боч (1986): внешнее разнообразие растительности, т.к. эдификаторами в сообществах являются растения различных жизненных форм; отсутствие единого понимания объема и содержания понятия "болото"; высокая вариабильность из-за широких трофических и гидрологических градиентов; наличие среди эдификаторов и доминантов значительного числа фитоценотически замещающих видов; слабая изученность болот.
В данной работе опробованы оба подхода к классификации болотной растительности: доминантный (эколого-фитоценотический) и флористический.
Отдельной целью первоначально не ставилось изучение растительности эколого-флористическим (Браун-Бланке) методом. На первых этапах освоения методики описания растительности с перспективой создания карты растительности использовалась доминантная классификация, традиционно применяемая в лаборатории географии и картографии растительности БИН РАН при картографировании растительного покрова. Эта методика отрабатывалась на примере полигона на Карельском перешейке Ленинградской области.
Позднее, все данные были подвергнуты классификации по методу Браун-Бланке. Привлекательность флористического подхода во многом состояла в таком немаловажном факте, как возможность сравнить выделенные нами синтаксоны болотной растительности с аналогичными данными по болотам Восточной Европы, в т.ч. соседних Прибалтийских государств и Калининградской обл, а также продромусом Боч и Смагина (1993), предложенным для болот Северо-Запада.
Полигон «Валдайский», болота северной части Валдайского национального парка
Физико-географическое положение. Район исследований находится в зоне краевых ледниковых образований, здесь распространены ледниковые отложения, сложенные валунными суглинками и супесями. Рельеф холмистый, преобладают высоты 160-180 м над ур. м. Местность характеризуется значительной пересеченностью рельефа, вершины холмов возвышаются над понижениями в среднем на 10-15 м.
Местные климаты Валдайской возвышенности более холодные и влажные, чем климат Новгородской обл. в целом (Серова и др., 1988).
По климатической карте (Атлас Новгородской .., 1982) обследованная территория относится к юго-восточному агроклиматическому району с умеренно холодной зимой (ср. t января -9 -(-9,5 С), умеренно теплым вегетационным периодом, большим количеством осадков (800-850 мм/год). Средняя температура июля составляет около +17 С, тогда как на большей части Приильменской низменности она выше, +17,5 С.
Самое большое количество осадков выпадает на западных склонах Валдайской возвышенности, изогиета 850-900 мм осадков/год проходит очень близко от района наших исследований. В течение всего года здесь преобладает западный перенос воздушных масс. В теплый период (с апреля по октябрь) осадков выпадает в 2-2,5 раза больше, чем в холодный. В окрестностях оз. Боровно в конце июля мы отмечали практически ежедневные дожди в первой половине дня, часто случались грозы.
Озеро Боровно относится к ряду озер ледникового происхождения, расположенных на Валдайской возвышенности. Оно среднее по размеру и глубине, имеет характерную овальную форму, грунтовое и атмосферное питание. Западный берег оз. Боровно высокий и крутой, тогда как восточный - пологий и размытый.
Данная территория относится к Южно-Валдайскому округу подтаежной подпровинции Северо-Западной ландшафтной провинции (Атлас...., 1982). На ландшафтной карте вокруг оз. Боровно показано 5 ландшафтных выделов. Все они имеют примечание: "освоенные со вторичными лесами на дерново-подзолистых почвах". Возвышенные участки моренных равнин, склоны холмов и гряд, берега рек и озер издавна используются населением. Наилучшую освоенность имели грядово-ложбинные, холмисто-озерные комплексы (Жекулин, 1972).
Озеро Боровно является своеобразной ландшафтной границей на уровне урочищ. Так, изученная нами территория, расположенная к северо-западу от озера, отличается от обследованной территории, прилегающей к берегу упомянутого озера с юго-востока.
Исследованный район к северо-западу от оз. Боровно отнесен к возвышенным пологоволнистым и плоским равнинам с нормальным или кратковременным избыточным увлажнением на озерно-ледниковых песках и супесях. Здесь распространены сосновые леса с зеленомошным покровом, местами по понижениям встречаются сосняки сфагновые, там, где близко к поверхности располагаются моренные суглинистые отложения, появляются фрагменты ельников травяно-сфагновых. Кое-где сохранились участки старовозрастных ельников с богатым подлеском. Южнее растительность сменяется сельскохозяйственными землями на месте коренных лесов.
К юго-востоку от оз. Боровно, в районе Авдеево-Перекоп ландшафты холмисто-котловинные заозеренные, рельеф более всхолмленный, перепад высот значительнее. Здесь, на песчаных камовых холмах и озах встречаются сосняки лишайниковые. Понижения заняты реликтовыми озерами и болотами, менее глубокие и выположенные - сосняками сфагновыми.
Изученность. Леса Валдая исследованы К. О. Коротковым (1991), тогда как болота на упомянутой территории ботаниками не изучались, очевидно, в виду их небольших размеров. В работе Боч и Смагина (1993) содержится упоминание об исследовании данными авторами болот в окрестностях пос. Угловка и вокруг оз. Ужин. Другие источники, содержащие сведения о болотах Валдайской возвышенности, нам неизвестны.
Общая характеристика. Буданово-Окуловский геоботанический район (Природное районирование...., 1978) характеризуется незначительной заболоченностью ( 5% территории). Болота многочисленны, однако, их размеры незначительны. Болота располагаются в понижениях ледникового рельефа.
Поверхностное заболачивание здесь распространено меньше, чем заболачивание грунтовыми водами. Часто болота образовывались путем зарастания водоемов (Лнвельдт, 1934).
Болота, изученные нами, небольшие по размерам (10-20 га), но довольно глубокие. Максимальная глубина болота отмечена у Портовских озер - 7,4 м. Болота часто облесенные, имеют озерное происхождение, под торфом залегает сапропель
В кадастре Торфяного фонда Новгородской области (1950) содержатся данные по близ лежащим болотам: "Загубское", которое расположено на водоразделе озер Островенко (Островенок) и Бартовские (Портовские), и "Малое" - на склоне к оз. Плотиченка. Торфяная разведка выполнялась в 1934 г. Болота охарактеризованы как верховые кочковатые сосново-пушицево-кустарничково-сфагновые. Их глубины оцениваются в 4,8 и 6,0 м соответственно. Залежь верховая, большей частью пушицево-сфагновая, сфагновая.
Проведенные исследования. Мы ставили себе целью выявить в замкнутых понижениях четвертичного водно-ледникового рельефа небольшие сфагновые болота и их исследовать. По геоморфологической и топографической картам были намечены возможные объекты, после чего летом 1996 г. была предпринята попытка их изучения. Выполнялось зондировочное бурение двух болот с отбором образцов торфа для определения ботанического состава, описывалась растительность болот разных типов, проводилась зарисовка структуры растительного покрова, сбор гербария сфагновых мхов.
Растительный покров. Повсеместно структура растительного покрова болот оказалась нарушенной мелиоративными канавами. В ряде случаев сказалось влияние подтопления, когда гидрологический режим обследованных болот был нарушен в связи со строительством в 30-е гг небольшой ГЭС на оз. Боровно и разбиением его на два плеса.
Структура растительного покрова и ее картографирование
Под структурой растительного покрова подразумеваются закономерные сочетания, или комбинации, различных растительных сообществ в пространстве (Грибова, Исаченко, 1972). Изучение пространственных комбинаций имеет особое значение для целей картографирования в съемочных масштабах.
Изучением гетерогенности растительного покрова болот занимались следующие исследователи: Аболин (1914), Богдановская-Гиенэф (1928, 1936), Цинзерлинг (1932, 1938), Кац (1941), Иванов (1956), Лопатин (1958), Grosser (1965) и ряд других. Они пытались найти объяснение образования «комплексности» на болотах, и в том числе причины возникновения грядово-мочажинных комплексов.
При изучении закономерностей распределения комбинаций растительных сообществ возникает понятие «территориальная единица» (Грибова, Исаченко, 1972).
Созданием иерархической системы территориальных единиц разного ранга для болот различных регионов занимались Cajander, 1913; Osvald, 1923, 1925; Цинзерлинг, 1938; Галкина, 1946, 1955а, 1963; Иванов, 1957; Мазинг, 1958, 1960, 1965;Юрковская, 1992).
Микрокомбинации - совокупность закономерно повторяющихся фитоценозов или их фрагментов, распределение которых в пространстве обусловлено наличием различных форм микрорельефа и связанных с ними почвенных разновидностей (Грибова, Исаченко, 1982). Очевидно, что в случае болот, следует считать микрокомбинациями совокупность закономерно повторяющихся фитоценозов или их фрагментов, распределение которых в пространстве обусловлено наличием различных форм микрорельефа и особенностями гидрологического режима.
Микрокомбинации имеют небольшую пространственную выраженность в горизонтальном направлении, поэтому все или часть компонентов представлены фрагментами сообществ. Ассоциации, входящие в микрокомбинации, могут быть сходными или контрастными по экологии, однако их обусловленность и взаимозависимость очень тесные В качестве примера могут служить грядово-мочажинные и грядово-озерковые комплексы . Контрастные по экологии гряды и мочажины неразрывно связаны друг с другом в пространстве и времени.
Здесь и далее мы будем рассуждать только лишь о болотной растительности
Нами выполнены схемы, иллюстрирующие микрокомбинации в западной части Полистово-Ловатской болотной системы (рис. 17, 1-4). На данных обобщенных схемах показаны встретившиеся нам закономерные пространственные сочетания сообществ гряд и мочажин, формирующие грядового-мочажинные комплексы. Имеются ГМК как облесенные сосной (формы Литвинова и Вилькома), так и безлесные.
Рис. 17-1. представляет хорошо сформированный ГМК с высокими грядами (h=0,4-0,6 м), покрытыми кустарничково-сфагновой растительностью. На рисунке показан вариант гряд с Calluna vulgaris и глубокими шейхцериево-сфагновыми мочажинами, описанный в западной части упомянутой системы. В зоне контакта между грядой и мочажиной присутствует Sphagnum balticum и S. rubellum. Высота сосны достигает 3-4 м. На грядах совместно произрастают грядоформирующие сфагны Sphagnum fuscum, S. magellanicum, S. angustifolium.
Комплекс иного типа показан на рис. 17-2, гряды в нем ниже, их образует Sphagnum fuscum. Сосна f. wilkomii имеет высоту, как правило, 1,5-2 (2,5) м. В мочажинах встречаются топяные сообщества из очеретника и осоки топяной в сочетании со Sphagnum majus. На кочках произрастают мелкие болотные кустарнички: Empetrum nigrum, Andromeda polifolia, Oxycoccus palustris.
Грядово-мочажинный комплекс с сосной формы Вилькома. ГМК с пушицево-сфагновыми грядами и мочажинами - явление, характерное для болотных массивов рассматриваемой нами территории (рис. 17-3). На грядах доминирует Sphagnum magellanicum, а в мочажинах присутствует очеретник, шейхцерия и S. balticum.
. Безлесный грядово-мочажинный комплекс. В приводимых схематичных рисунках мы не стремились показать все возможные микрокомбинации растительного покрова на Полистово-Ловатском болотном массиве. С их помощью мы иллюстрируем объективное присутствие таких комбинаций, которые необходимо учитывать и отражать в процессе картографирования.
На полигоне исследования получают развитие озерково-топяные комплексы с редкими грядами. Упрощенную схему такого комплекса мы приводим (рис. 17-4). Характер гряд следующий: кустарничково-пушицево-сфагновые с сосной f. pumila (доминант Sphagnum fuscum). Топь представляет собой сочетание очеретниково-сфагновых сообществ со Sphagnum balticum и печеночно-сфагновых со S. majus. Топь имеет черный цвет из-за заполняющих ее печеночников (Gymnocolea inflata, Cladopodiella fluitans). По ней неравномерно разбросаны пятна из Rhynchospora alba и единично экземпляры Carex limosa. В озерках отмечена Nymphaea tetragona.
В микрокомбинациях по сравнению с мезо- и макрокомбинациями особую роль приобретает сама растительность, которая очень часто является первопричиной образования микрорельефа (в т. ч. формирование микроформ на болотах: кочки, образованные пушицей влагалищной или пухоносом дернистым, регрессионные комплексы с печеночными мхами, пристволовые повышения Pinus sylvestris, наглядным примером могут служить кочкарные осоки низинных болот и т. д.).
Как объекты геоботанического картографирования микрокомбинации использовались под названием «к ом п леке ы».
Мезокомбинации понимаются как закономерно повторяющееся чередование однородных сообществ или микрокомбинаций, связанное преимущественно с формами мезорельефа. К ним могут быть отнесены «типы болотных массивов» (Цинзерлинг, 1929, 1938), «типы болот» (Кац, 1948), «болотные мезоландшафты» или «болотные урочища» (Галкина, 1946, 1963), «простые болотные массивы» (Иванов, 1957). Как правило, имеют значительную выраженность в пространстве в горизонтальном направлении, поэтому большая часть их элементов представлена целыми сообществами или микрокомбинациями.
Типология мезокомбинаций разрабатывалась болотоведами довольно настойчиво (Галкина, 1946; Богдановская-Гиенэф, 1949; Ниценко, 1962). Ю. Д. Цинзерлинг (1938), Н. Я. Кац (1941), И. Д. Богдановская-Гиенэф (1949) классифицируют болотные мезокомбинаций по растительному покрову, но каждый из авторов использует разные признаки (преобладающие в центральной части комплексы, состав ассоциаций и комплексов и характер их распределения, эдификаторную роль сфагновых мхов и др.).
Примером мезокомбинаций может считаться растительный покров болотного массива, а частным примером картографирования мезокомбинаций схематическая карта растительности болотного массива «Бор» (Солоневич, 1960).
Макрокомбинации - единицы более высокого иерархического уровня. Под макрокомбинациями понимается сложная совокупность разнородных по своему составу участков растительного покрова, занятых растительными сообществами, микро-и мезокомбинациями, характерными для определенных форм микрорельефа (Грибова, Исаченко, 1972). Примером могут служить «болотные макроландшафты», или «системы болотных урочищ» (Галкина, 1946, 1963), «болотные системы» (Мазинг, 1960, 1974). К категории макрокомбинаций относится Полисто-Ловатская болотная система, являющаяся чрезвычайно сложным образованием по структуре и занимающая обширную площадь в Приильменской низменности.
