WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Викторов С. В., Ремезова Г. Л. Индикационная геоботаника: Учеб. пособие. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. - 168 с. - ISBN 5-211- ...»

-- [ Страница 2 ] --

Одновидовые заросли карликового саксаула Лемана (вероятный индикатор) Одновидовые заросли поташника каспийского (вероятный индикатор) Заросли однолетних солянок (вероятный удовлетворительный индикатор) Комплекс ассоциаций би-юргуна и полыни (вероятный удовлетворительный индикатор) маломощные щебнистые почвы на ожелезпенных песчаниках глыбистые солончаки на гипсоносных глинах маломощные смытые засоленные почвы на делювиальных шлейфах серо-бурые почвы, отчасти выщелоченные, на суглинках вершин плоских останцов участки с интенсивно темным фототоном и заметной расчлененностью рельефа монотонные, светло-серые, почти белые участки с неясной струйчатой полосчатостью светло- или темно-серые наклонные поверхности с ясным веерообразным эрозионным рисунком плоские участки с отчетливой контрастной мелкой мозаичностыо Предварительный выбор ключевых участков делается на основе произведенного дешифрирования. Участки выбираются с таким расчетом, чтобы на них были представлены все типы аэрофоторисунков в типичном их сочетании. Обычно достичь этого на одном участке не удается и приходится выбирать несколько участков, которые в сумме должны обр-азовать как бы миниатюрную.модель изучаемой территории. Ориентировочные эмпирические данные показывают, что количественные показатели при выборе ключевых участков для индикационного картографирования примерно те же, что и при выявлении индикаторов (на 1 лист.карты масштаба 1:100000 требуется при средней плотности растительного покрова около пяти участков, которые в сумме составляют примерно 20% картографируемой площади).



Участкам часто придают форму прямоугольников, вытянутых вкрест мезорельефа территории, что позволяет охватить значительное количество фитоценозов. Кроме ключевых участков намечается еще редкая сеть контрольных маршрутов. Так называются многокилометровые маршруты, прокладываемые от одного ключевого участка к другому вкрест рельефа и преимущественно через участки, отличающиеся наибольшей сложностью и пестротой аэрофоторисунка. Эти маршруты служат для того, чтобы убедиться в полноте изучения аэрофоторисунков и в отсутствии пропусков отдельных их типов. Границы намеченных участков и линии контрольных маршрутов наносятся на карту или на репродукции фотосхем. Выбором ключевых участков и контрольных маршрутов завершается предварительный камеральный период работ.

ПОЛЕВОЙ ПЕРИОД ИНДИКАЦИОННЫХ СЪЕМОЧНЫХ РАБОТ

В полевой период работ входят: а) рекогносцировка территории, б) полевые работы на ключевых участках,

в) полевые работы на контрольных маршрутах, г) оплошное дешифрирование растительного покрова всей территории работ, д) заключительный осмотр всей территории работ.

Первым этапом полевого периода работ является рекогносцировка территории съемки. Оптимальная форма ее - аэровизуальные наблюдения. В ходе рекогносцировки производится общее ознакомление с растительным покровом и наиболее заметными особенностями его распределения, а также с расположением населенных пунктов, дорожной сетью и прочими условиями района. Одновременно уточняются положение и конфигурация ключевых участков, число их, а также линии и протяженность контрольных маршрутов. Если рекогносцировка показывает, что предварительный выбор ключевых участков не был вполне удачен, намечаются еще и дополнительные участки. Рекогносцировку можно производить и на наземном транспорте, но тогда она становится более трудоемкой, и сеть рекогносцировочных маршрутов должна быть сгущена.

Работа на ключевых участках - один из важнейших этапов съемки, так как именно здесь производятся выявление признаков дешифрирования фитоценозов и уточнение их индикационного значения.





При изучении ключевого участка выполняются следующие работы: а) геоботаническое описание каждого контура, выделенного на аэрофотоснимке, б) сбор материала для характеристики его экологических условий, в) анализ аэрофото-рисунка, г) различные дополнительные исследования, касающиеся уточнения структуры и ритмов развития фитоценозов.

Геоботаническое описание производится с помощью общеизвестных приемов, принятых в фитоценологии, с выбором пробных площадей, составлением флористических списков с указанием обилия, проективного покрытия, фенофазы, жизненности и прочих характеристик. Производится гербаризация малоизвестных растений. Древесные и кустарниковые ярусы сообществ описываются также с помощью общепринятых методов. Если контуры, выделенные на аэрофотоснимке, малы и не имеют слитный монотонный аэртэфоторисунок, то в каждом из них достаточно выбрать одну пробную площадку или трансекту. Если контуры велики и имеют точечную или полосчатую неоднородную структуру аэрофоторисунка, то в каждом контуре избирается несколько пробных площадок с таким расчетом, чтобы охарактеризовать все элементы аэрофоторисунка. В зависимости от индикационных задач в пределах различных контуров могут быть применены дополнительные виды исследований. Сюда относятся зарисовка горизонтальных и вертикальных проекций, учет встречаемости отдельных видов по Раункиеру (в особенности тех, которые имеют наибольшее индикационное значение) и построение кривых их распределения по результатам измерения расстояний между ними. Первые два приема исследований общеизвестны. Последний вид наиболее распространен при гидроиндикационных исследованиях в аридных регионах и 'будет описан в гл. 9. Иногда, преимущественно в гидроиндикациовных целях, на ключевых участках в течение полевого сезона могут быть организованы периодические фенологические наблюдения, помогающие выявлению временных скоплений подземных вод (верховодок), сильно влияющих на ритм развития растений.

Сбор данных для характеристики экологических условий слагается из фиксации сведений о геоморфологических условиях каждого контура и описания в нем почвенного разреза или скважины неглубокого бурения; если работы проводятся с целью индикации инженерно-геологических и гидрогеологических условий, то должны быть описаны шурф, вскрывающий подстилающую породу, и скважина для отбора проб воды и характеристики гидрогеологических условий. Если съемка имеет комплексный характер, причем индикационные исследования сочетаются с геофизическими, грунтоведческими и инженерно-геологическим опробированием пород (что часто имеет место в работах различных геологических организаций), то точки наблюдения всех этих инструментальных методов располагаются так, чтобы ими был охарактеризован каждый контур, видимый на аэрофотоснимке внутри ключевого участка. Так как для очень многих регионов СССР индикационное значение фитоце-нозов уже выявлено и систематизировано в справочниках или специальных пособиях, то работы, описанные выше, служат для проверки правильности существующих представлений л уточнения их. Однако если обнаружится некоторое количество сообществ, индикационное значение которых неизвестно, то в отношении их работа на ключевых участках должна быть использована для его определения с использованием приемов, описанных выше.

Анал'из аэрофоторисунка производится путем детального полевого дешифрирования (А. Викторов, 1986).

Сущность его заключается в опознавании на местности и в объяснении каждой морфологической особенности аэрофоторисунка: фона, крапа, пятнистости, полосчатости и др. Результаты анализа заносятся в описание ключевого участка. Расположение всех точек описаний и пробных площадей указывается на аэрофотоснимке (наколом с нанесением номера на обратной стороне снимка). Все виды описаний, сделанные на одном участке, объединяются в единый комплект.

Работа на контрольных пересечениях производится методом маршрутной съемки (Вышивкин, 1977). Все пересекаемые сообщества кратко описываются, и по маршруту прокладывается профиль, отражающий связь растительности с рельефом. Но если на контрольном маршруте встречается сообщество, которое не было описано на ключевом участке, то для него производится весь тот комплекс работ, который был описан выше.

Это делается также и в том случае, если фитоценоз встречен в нетипичной для него обстановке (особенно в нетипичном положении в рельефе). По маршруту ведутся дешифрирование и анализ аэрофоторисунка.

Сплошное дешифрирование растительного покрова на всей территории съемки производится на основе тех признаков аэрофотоизображения различных сообществ, которые выявлены при анализе аэрофоторисунков на ключевом участке. Для этого составляется сводная дешифровочная таблица, в которой для каждого фитоценоза приводятся описания характерных признаков дешифрирования, повторяющихся на всех ключевых участках и контрольных маршрутах и поэтому считающихся типичными. В результате дешифрирования вся территория оказывается разделенной на контуры, отвечающие различным таксонам растительности. Следует обратить внимание на то, чтобы сплошное дешифрирование производилось во время пребывания съемочной партии в поле, до ее отъезда на базу, так как в противном случае уточнение правильности дешифрирования на сложные и неясные участки путем их полевого осмотра становится затруднительным.

Последний этап полевого периода - заключительный осмотр территории. Наилучшим способом его являются аэровизуальные наблюдения, производимые съемщиком, имеющим в полете отдешифрированные фотосхемы и ориентировочно оценивающим общее соответствие контуров на аэрофотоматериалах и на местности. При обнаружении каких-либо несоответствий необходимо выполнить дополнительные работы для их устранения. На этом полевой период завершается.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД ИНДИКАЦИОННЫХ СЪЕМОЧНЫХ РАБОТ

В заключительный камеральный период основным направлением работ является уточнение.индикационного значения растительных сообществ, указанных в легенде к карте. Для этого необходимо производство следующих работ: а) уточнение и окончательная отработка флористических списков (в частности, определение всех недостаточно известных растений); б) группировка описаний по сообществам; в) получение результатов всех видов анализов или инструментальных определений (геофизических, пенетрационных и др.);

г) группировка этих данных по выделенным сообществам (с составлением таблиц итогов анализов и инструментальных определений, относящихся к участкам данного сообщества); д) определение интервала показателей, характерного для каждого из сообществ; е) сравнение полученных данных с индикационными справочниками, с материалами, полученными из фондовых и литературных источников, завершающееся составлением окончательной индикационной схемы.

Окончательная индикационная схема является одним из важнейших итогов работы, так как она служит основой для составления легенды к индикационной карте. Единой общепринятой формы составления окончательной схемы нет. Чаще всего сообщества располагаются в той последовательности, какой требует их геоботаническая классификация. Схема разделяется на ряд граф; в первых двух указываются растительное сообщество и типичные условия рельефа - эти две графы объединяются заголовком «Индикаторы». Далее располагаются графы, объединенные заголовком «Индикаты»; в отдельных графах здесь могут быть указаны самые различные объекты индикации; таксоны почвенного покрова, отдельные их свойства (засоление, механический состав и др.), глубина залегания и степень минерализации грунтовых вод, господствующие горные породы и т. д. В особые графы выделяются характеристика аэрофотоизображения сообщества и его аэровизуальные признаки. Пример фрагмента такой индикационной схемы дан в табл. 5.

Окончательная индикационная схема преобразуется.в легенду к индикационной карте. В зависимости от характера и содержания можно различать комплексные и отраслевые индикационные карты. На комплексной индикационной карте для каждого сообщества указываются все возможные аспекты его индикационного значения, т. е. и почвенные, и геологические, и гидрогеологические условия, а также и те процессы, на которые указывает данный фитоценоз. Легенда к ним располагается по структуре, показанной в табл. 4. Отраслевые индикационные карты отражают связь сообщества лишь с одной какой-либо группой индшкатов (например, с грунтовыми водами); легенда в этом случае строится но табл. 5. Карта с пояснительной запиской к ней является окончательным итогом съемочных работ.

Вышеописанная методика применяется при составлении среднемасштабных индикационных карт с использованием аэрофотоматериалов. Этот вид работ наиболее част. Среднемас-щтабные съемки обычно охватывают значительные территории (не менее одного листа карты масштаба 1 : 100 000).

Если индикационная среднемасштабная съемка производится без применения аэрофотоснимков, то процесс ее усложняется. Число ключевых участков и контрольных маршрутов должно быть резко увеличено, а всю территорию за пределами участков следует покрыть обычной наземной маршрутной геоботанической съемкой, производимой общеизвестными приемами (Вышивкин, 1977). Это настолько удлиняет и удорожает работы, что производство индикационных съемок этим способом обычно оказывается нецелесообразным.

Если индикационные съемки производятся да очень малой площади в крупном масштабе (крупнее 1:5000), то целесообразно вести их пикетажным или поконтурным методом (Вышивкин, 1977). Также поступают и при составлении индикационных планов. Необходимость в ключевых участках здесь полностью отпадает. Связь с определенными экологическими условиями в этом случае выявляется непосредственно для каждого участка определенного сообщества, лежащего внутри картируемой площади. Элемент индикации при этом заключается лишь в использовании границ участков фитоценозов в качестве показателей площади с господством известного набора условий среды. Применение аэрометодов дает при таких работах малый эффект (за исключением использования крупномасштабных фотоплансв, изготовление которых требует значительных затрат).

СОСТАВЛЕНИЕ ИНДИКАЦИОННЫХ КАРТ МЕТОДОМ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ

МАТЕРИАЛОВ В некоторых случаях индикационные геоботанические карты могут быть составлены без полевых работ, путем интерпретации существующих литературных и фондовых текстовых и картографических материалов. Это возможно лишь для территорий, хорошо изученных в геоботаническом и экологическом отношении. Карты, составляемые этим способом, обычно мелкомасштабные, реже - среднемасштабные, но близкие к мелкомасштабным. При составлении индикационной карты методом комплексной интерпретации необходимо, чтобы для изучаемой территории уже была составлена ранее обычная геоботаниче-ская карта, не имеющая индикационного характера, но достаточно полно отражающая растительный покров. Если такая карта существует, то задача исследователя сводится к сбору сведений о связи выделенных сообществ с определенными почвами, породами, подземными водами, климатом и прочими условиями среды.

Таким образом, центр тяжести работ переносится на сбор и систематизацию литературных и фондовых материалов. Следует изучить не только отчеты, статьи и монографии геоботаников и почвоведов, но и специалистов прочих наук о Земле, и выбрать из них все данные о связи растительности с различными природными условиями, описанными в этих материалах. Следует также иметь выкопировки существующих почвенных, геологических и остальных специальных карт (хотя бы даже и мелкого масштаба) и путем наложения их на существующую геоботаническую карту проанализировать степень совпадения геоботанических контуров с элементами этих карт. Целесообразно также откорректировать контуры геоботакической карты по репродукциям фотосхем. После того как все эти работы произведены, составляется (исключительно по фондовым и литературным данным) окончательная индикационная схема, которая служит легендой к индикационной карте. Контуры сообществ на этой карте взяты с геоботанической карты (с корректировкой по итогам дешифрирования), а индикационное значение сообществ выявлено путем систематизации данных, помещенных в статьях и отчетах. Составление карт этим методом требует очень высокой квалификации исполнителей.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНДИКАЦИОННЫХ КАРТ

Практическое использование индикационных карт заключается в основном в их преобразовании, полном или частичном, в разные специальные карты. При этом отраслевые карты могут быть непосредственно преобразованы, а комплексная карта должна быть использована сначала для составления отраслевой карты.

Поясним это следующим примером. Допустим, что составлена отраслевая гидроиндикационная карта, отражающая связи растительности с неглубокозалегающими грунтовыми водами и их минерализацией.

Специалист,.производящий гидрогеологическую съемку, может непосредственно использовать контуры, выделенные на такой карте, для своих целей, причем гидроиндикация освобождает его от необходимости изучения приповерхностных горизонтов грунтовых вод и позволяет сосредоточить внимание на глубоких водах, лежащих вне сферы индикационных исследований. Если же индикационная карта имеет комплексный характер, то для использования ее в гидрогеологических целях из нее следует извлечь гидроиндикационные данные, систематизировать их (см. табл. 5) и лишь потом применить к гидрогеологическому картографированию.

Комплексная индикационная карта может быть интерпретирована для самых разнообразных целей - для составления карт механического состава почв и подстилающих пород, карт мощности и различных свойств торфов и для получения ряда других карт.

Одновременно она имеет и самостоятельное научное и практическое значение, так как углубляет представления о связи растительности со средой и выявляет многие важные черты природных ландшафтов, знание которых необходимо для охраны окружающей среды.

Наибольшее значение приобрели индикационные карты при инженерно-геологических съемках л при различных съемках, связанных с мелиоративными изысканиями. Составление таких карт предусмотрено соответствующими, официально утвержденными руководствами.

В пустынных районах по данным геоботанической индикации, дополняемой геоморфологическими наблюдениями, возможно составление карты первого от поверхности водоносного горизонта (Востокова, 1980).

На болотах индикационными методами составляются карты гидрологической системы болот, т. е. совокупности путей миграции воды в толще торфа. В криолитозоне геоботаническая индикация используется при картографировании явлений сезонного протаивания и промерзания многолетнемерзлых пород (Тыртиков, 1959).

В последние годы некоторое распространение получило составление геоботанических индикационных карт природных процессов («Основы теории и методики ландшафтной индикации...», 1979). В гл. 3 отмечалось, что индикаторами процессов часто являются эколого-генетаческие ряды растительных сообществ, образующие на местности те или иные варианты комплексного растительного покрова. Картографирование их позволяет оконтурить площади, охваченные разными процессами или разными стадиями одного и того же процесса.

Среди индикационных карт процессов одними из наиболее важных являются прогнозно-индикационные карты, показывающие распространение ранних, наименее заметных стадий различных процессов, как природных, так и антропогенных. Ценность таких карт заключается в том, что с их помощью можно выявить начало известного нежелательного процесса и принять заблаговременно меры к его торможению. Некоторые частные 'виды индикационных карт будут рассмотрены в последующих главах.

ГЛАВА 5 ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ТУНДРАХ И ЛЕСОТУНДРАХ

Тундра - зональный тип растительности Субарктики, в котором эдификаторная роль прянадлежит бескорневым растениям - ;мхам и лишайникам, и лишь в южной подзоне тундры она переходит к кустарничкам и кустарникам. По направлению к полюсу тундры сменяются полярными пустынями Арктики. У южной границы тундр проходит лесотундровая полоса, для которой характерно чередование участков тундры и своеобразных самых северных лесов - редколесий и криволесий.

Южная граница тундры, очерченная северным пределом лесов, на Кольском полуострове идет по 68° с. ш., до р. Енисей - по Полярному кругу, а в низовьях Хатанги и Лены она сдвигается к 71-72° с. ш., в то время как на Колыме снова проходит по 68е с. ш., а затем в бассейне Охотского и Берингова морей по 60° с. ш.

Редколесья и криволесья состоят из разных пород: на Кольском полуострове - из березы извилистой, восточное Белого моря - из ели сибирской, от Урала до р. Пясины - из лиственницы сибирской, далее до верховьев Анадыря их образует лиственница даурская, а ва самом востоке Азии - тополь душистый, береза Каяндера, древовидная ива.

Для тундры характерно полное безлесье. Само название «тундра» означает «безлесное место» на языке карелов. С севера на юг в тундрсвой зоне выделяются три подзоны: арктические тундры, типичные тундры и южные тундры. Их сменяет полоса лесотундры, которая делится на северную и южную лесотундру.

Имеется также подразделение тундр с запада на восток, дающее различные провинции.

1. Провинция Кольского полуострова, где развиты лишайниковые тундры и лесотундра из березы извилистой.

2. Провинция восточноевропейских малоземельских и большеземельских тундр и лесотундры. В ней господствуют моховые и кустарничковые тундры, а также заболоченные тундры и болота. Встречаются редкие лесные острова ели сибирской.и березы извилистой.

3. Провинция Полярного Урала. Это царство моховых и лишайниковых тундр.

4. Провинция Западно-Сибирской низменности, где выражены все подзоны. Там развиты моховые и лишайниковые тундры, гипновые болота, кустарничковые тундры, встречаются острова из лиственницы сибирской и березы извилистой.

5. Провинция Центральной Сибири. В ней широко распространены лишайниковые и моховые тундры, полигональные тундры, имеются острова из лиственницы даурской.

6. Провинция горно-равнинной Якутии. Преобладают лишайниксвые тундры в горах, а на равнинах кочкарные и болотистые моховые тундры.

7. Провинция горно-равнинных тундр Анадырско-Пенжинской депрессии. Преобладают кочкарные тундры на равнинах и лишайниково-кустарничковые - в горах.

8. Провинция Корякского нагорья - лишайниковые и кустарничковые тундры.

Тундровые ландшафты молоды и сформировались в конце третичного и начале четвертичного периодов, растительный покров в них образуют виды влажных и холодных местообитаний - психрофиты и сухих и холодных - криофиты. Большое развитие имеют ксероморфные психрофитные вечнозеленые приземистые кустарнички с узкими мелкими листочками: лойзелеурия простертая (Loiseleuria procumbens), кассиопе четырехрядная (Cassiope tetrogone), а также кустарнички с довольно широкими листьями - брусника (Vaccinium vitis-idaea), клюква (Oxycoccus palustris), Кассандра (Chamaedaphne calyculata), андромеда (Andromeda polifolia), багульник (Ledum palustre). Эти виды, имеющие гипоарктнческий ареал, по своему происхождению относятся к флоре лесов и болот, так же как зеленые мхи и кустистые лишайники, занимающие большие пространства тундровых ландшафтов. Собственно субарктическими видами в тундре будут кустарнички и кустарники с опадающей листвой: карликовая березка (Betula nana), голубика (Vaccinium uliginosum), толокнянка (Arctostaphylos uva - ursi), морошка (Rubus chamaemorus), куропаточья трава (Dryas octopetala), которые наиболее приспособлены к суровому арктическому климату.

Климат тундры накладывает отпечаток на все компоненты тундровых ландшафтов: холодная, продолжительная и малоснежная зима (снежный покров маломощный - 10-50 см); короткий вегетационный период (1,5-2 месяца в тундре и 3,5-4 - в лесотундре), низкие летние температуры - (средняя июля ниже 10°), круглосуточное освещение летом, сильные режущие ветры зимой, сдувающие снежный покров и уничтожающие растительность, небольшое количество осадков, но высокая влажность воздуха летом, обедненность воздуха кислородом и углекислотой и, наконец, многолетняя мерзлота, сковывающая породы на глубину 100-300 м.

Почвы в тундре оттаивают в летний период лишь на незначительную глубину - от нескольких сантиметров до 1-1,5 м в южной подзоне, причем растительность четко реагирует на глубину протаивания, образуя различные сообщества. Режим замерзания и размерзавия почв и пород обусловливает образование характерного тундрового микро- и нанорельефа, создавая специфику ландшафтов северных подзон. В арктических тундрах с этим связано развитие специфических полигональных ландшафтов, где растрескавшаяся на полигоны поверхность всегда остается оголенной, лишь узкие ложбины между полигонами занимают ленты мхов и лишайников. Своеобразным рельефом обладают лишайниково-моховые пятнистые тундры, в которых крупные микроповышения остаются без растительности, а в мелких микропонижениях пятнами располагаются растения.

Более ровный рельеф и сплошной растительный покров характерны лишь для субарктических кустарниковых тундр, где развиты ерники и ивняки из низкорослых видов ив.

Суровый климат, многолетнемерзлые породы и особенности их оттаивания, насыщенность влагой нижнего слоя воздуха, редкий растительный покров с преобладанием в нем гигроскопичных мхов и лишайников обусловливают слабое развитие почвообразовательного процесса, идущего по типу глеевого, приводящего к образованию типа тундровых глеевых почв на глинистых и суглинистых породах и иллювиально-гумусовых почв па песчаных и супесчаных породах. Эти почвы переувлажнены и имеют маломощный профиль.

Почвообразующими породами служат четвертичные и современные ледниковые отложения, флювиогляциальные, морские, аллювиальные отложения различного механического состава, иногда щебнистые и каменистые. Эти отложения достаточно четко индицируются по особенностям рельефа поверхности и распределению растительных ассоциаций, что довольно ясно отображается на аэрофотоснимках.

Комплексность отложений, почвенного покрова и растительности характерна для всех подзон тундры. Для подзоны арктических тундр специфичны трещинно-нанополигональные и полигонально-валиковые комплексы.

В подзонах типичной и южной тундры преобладают пучинно-бугорковые комплексы на более дренированных участках, а в более пониженных, менее дренированных местах - комплексы бугристых, плоскобугристых и грядово-мочажинных болот. В размещении растительных сообществ важную роль играют особенности почвообразования на породах различного механического состава. Растительные сообщества поэтому могут быть использованы как индикаторы различных отложений и их механического состава.

До сих пор тундровые ландшафты, их растительность и почвы изучены недостаточно, и поэтому индикационные закономерности установлены в них ограниченно. Однако имеющиеся индикационные сведения направлены на выявление таких важных характеристик природы, как определение состава поверхностных отложений, характера морозобойного растрескивания грунтов, определение глубины оттаивания почв и пород, выявление таликовых участков, глубины снежного покрова, особенностей свойств тундровых почв. Тесная связь распределения растительности с характером рельефа обусловливает необходимость использования совместно этих двух признаков в качестве индикаторов.

ИНДИКАЦИЯ СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Индикация состава поверхностных отложений может производиться по характеру растительности и особенностям ее размещения по рельефу, что для труднодоступных тундровых просторов чаще всего осуществляется при помощи дешифрирования аэрофотоснимков.

Индикация морских и прнбрежно-морских поверхностных отложений. Морские и прибрежно-морские поверхностные отложения наиболее распространены в тундровой зоне, встречаются и в лесотундровой. Они состоят преимущественно из глинистых и суглинистых мерзлых пород, а также песчаных и супесчаных.

Верхнечетвертичные морские и прибрежно-морские глинистые и суглинистые отложения индицируются развитием кустарнич-ково-моховой пятнистой тундры на плоских слаборасчлененных поверхностях водоразделов. Доминируют лишайниково-моховые сообщества на выпуклых участках микрорельефа, которые окружены ложбинками, занятыми кустарничками. Песчаные и супесчаные отложения, характерные для террас, индицируют кустарничково-лишайниковые тундры с несомкнутым растительным покровом (табл. 6). В качестве индикатора этих отложений можно использовать и особенности образования в них оврагов с характерными крутыми стенами, а также места не занятых растительностью песчаных надувов.

Таблица 6 Индикация верхнечетвертичных морских и прибражно-морских поверхностных отложений в тундрах

–  –  –

глины и суглинки пески и супеси Кустарничково-моховые пятнистые тундры Кустарничково-лишайниковые тундры Индикация верхнечетвертичных и современных озерно-бо-лотных и болотных отложений. На озерноаллювиальных равнинах под полигональными болотами развиты верхнечетвертичные и современные озерноболотные и болотные отложения с различной мощностью торфа. Так, валиково-полигональные болота центральных и южных тундр, где на валиках высотой 0,3-0,8 м и шириной 1-1,5 м размещаются кустарничковозеленомошные сообщества, а в трещинах длиной несколько сотен метров - осоково-пушицевые фитоценозы, индицируют торф малой мощности - не более 1 м. Внутри полигоны заполнены водой. Полигональные болота в тундрах и лесотундрах, для которых характерно размещение в центральных частях крупных полигонов осоковосфагновых и осоково-гипновых сообществ, а по ложбинам - осоково-пушицевых, являются индикаторами очень малой мощности торфа - 0,3-0,5 м. Торф значительной мощности (1-5 м), подстилаемый песками и супесями, в тех же ландшафтах указывают плоскобугристые торфяники со сфагново-кустарничково-лишайниковыми сообществами на полигонах и сфагново-осоково-пушицевыми по трещинам.

В лесотундре выпуклобугристые торфяники с кустарничково-лишайниковыми фитоценозами на буграх и мохово-лишайниковыми по склонам, а в мочажинах с осоково - пушицево-сфагновыми ассоциациями, индицируют мощность торфа 5-6 м и более, подстилается торф обычно суглинками.

Хорошо заметные достоверные индикаторы песков и супесей озерно-аллювиальных отложений в лесотундре

- березово-лиственничные редколесья с развитием лишайников в напочвенном покрове, а суглинков и супесей кустарничковые сообщества с редкой лиственницей (табл. 7).

Индикация современных аллювиальных отложений. Достоверно индицируются поймы рек и состав аллювиальных современных отложений по развитию лесных насаждений, которые по речным долинам заходят в тундру.

Так, высокая пойма с относительным превышением 3-7 м в южной тундре занята ивняками, а в лесотундре - березово-лиственничными мшистыми лесами. Эти типы лесов индицируют тонкозернистые и крупнозернистые пески с линзами гравия и гальки. Низкая пойма с превышением до 3 м обнаруживается по отсутствию растительности; заливные луга - в южной тундре арктофиловые, а в лесотундре злаковоразнотравные - указывают мелкозернистые пески, чередующиеся с иловатыми супесями и илами Т а б л и ц а 7 ft Индикация верхнечетвертичных и современных озерно-болотных и болотных отложений в тундрах и лесотундрах

Индикаторы Индикаты

Валиково-полигональчые болота центральной и южной тундр Полигональные болота тундры и лесотундры Плоскобугристые торфяники южной тундры и лесотундры Выпуклобугристые торфяники лесотундры Березово-листвепничные лншайникозые редины лесотундры Кустарничковые сообщества с редкой лиственницей в лесотундре торф мощностью до 1 м торф мощностью 0,3-0,5 м тора; мощностью 1-5 м торф мощностью 5-6 м и более озгрно-аллювиальные отложения • пески и супеси озерно-аллювиальные отложения • суглинки и супеси.

Арктофиловые, осоковые и пушицевые фитоценозы и осоково-гипновые болота индицируют в поймах тундры супеси, иловатые суглинки, а илы - в поймах лесотундры. К этим же отложениям в лесотундре приурочены осоково-сфагновые и пушицево-осоковые болота, которые служат их индикаторами (табл. 8).

Растительные индикаторы имеют своеобразный рисунок на аэрофотоснимках и хорошо дешифрируются по контурам и фону. Кустарничково-моховые пятнистые тундры на аэрофотоснимках выглядят в виде сливающихся серых округлых пятен и мелкой полосчатости из тонких темных извилистых линий.

Четкий полигональный рисунок в виде сети широких светлых линий, обрамляющих полигоны серого и светлосерого тона, дают на аэрофотоснимках валиково-полигональные болота. Кустарничково-лишайниковые тундры отображаются светло-серыми пятнами разных размеров на сером фоне, чередующимися с темно-серыми полосами. Полигональные болота хорошо дешифрируются по четкой сети светлых линий полигонального рисунка на темно-сером фоне всего снимка. Плоскобугристые торфяники изображаются пятнами светло-серого тона полигонального рисунка (^)угры), разделенными сетью темных ломаных линий (трещины).

Выпуклобугристые болота изображаются на аэрофотоснимках как скопления округлых пятен светлосерого и серого тона, иногда пятна окружены светлыми кольцами - это обнажения торфа на вершинах бугров. Березоволиственничные лишайниковые редины дают светло-серый тон с мелким полигонально-сетчатым рисунком.

Тонкие темные линии, расширяясь, образуют пятна. Кустарничковые сообщества изображаются ячеистопятнистым рисунком серого тола с разветвленной сетью более темных полос.

Таблица 8 Индикация современных аллювиальных отложений в поймах тундры и лесотундры

Индикаторы Индикаты

Ивняки разнотравные и осоково-разнотрав-ные в поймах тундры Березово-лиственничные разнотравные и моховые леса в поймах лесотундры Арктофиловые, осоковые и пушицевые фи-тоценозы в поймах тундры Осоково-сфагновые и пушицево-осоковые болота в поймах лесотундры Отсутствие растительности в поймах тундры и лесотундры Заливные арктофиловые луга в поймах тундры Заливные злаково-разнотравные луга в поймах лесотундры тонкозернистые и крупнозернистые пески с прослоями и линзами гравия и гальки то же супеси и иловатые суглинки, илы то же пески мелкозернистые и тонкозернистые чередование мелкозернистых песков, иловатых супесей и илов то же Речная сеть четко выделяется на аэрофотоснимках, а контуры растительности определяют ширину и характер поймедной террасы. Ивняки, развитые в поймах южной части тундры, и березово-лиственничные леса в поймах лесотундры, занимающие, обычно более повышенные гривы, изображаются серым и светло-серым тоном веерообразных и извилистых очертаний, дающих представления о рисунке грив. Арктофиловые, осоковые и пушицевые сообщества в южнотундровой пойме и осоково-сфа-гновые болота, пушицево-осоковые болота лесотундры выглядят на аэрофотоснимках в виде серых и темно-серых извилистых или веерообразных пятен, кроме того, обычно видны старицы. Отсутствие растительности показывают пятна светло-серого тона это обычно песчаные косы. Пятна серого цвета обозначают заливные луга, среди них часто видны пятнами расположенные соры.

Индикация морозобойного растрескивания и морозного пучения. Широко развитые специфические для тундры процессы морозобойного растрескивания и морозного пучения поверхности создают своеобразные тундровые ландшафты. Индикатором этих явлений служит прежде всего форма рельефа поверхности, и лишь второстепенную роль играет растительность. Так, сеть морозобойных трещин на торфяниках, иногда слабая и теряющаяся, но образующая плоские полигоны, указывает на полиго-нально-трещинный процесс, на морозобойное растрескивание поверхности и образование повторно-жильных льдов. Образование полигонально-валикового рельефа в центральной тундре также указывает на морозобойную трещиноватость поверхности, причем внутренние части полигонов заполнены водой. Процессы морозного пучения на минеральных грунтах обнаруживают скопления бугров и гряд высотой 2-6 м, разделенные заболоченными понижениями, а на торфяниках - скопления торфяных бугров округлой и округло-вытянутой формы высотой 1-6 м, т. е. крупнобугристые и выпуклобугристые торфяники.

Пучение при промерзании замкнутых таликов указывает один, реже несколько бугров высотой от 3-6 и до 15-20 м при диаметре основания бугра от нескольких десятков до нескольких сотен метров. На вершинах таких бугров имеются воронки.

Морозобойное растрескивание и морозное пучение хорошо дешифрируются на аэрофотоснимках.

Морозобойное растрескивание с образованием полигональной трещиноватости на аэрофотоснимке изображается прерывистой сетью тонких темных линий полигонального рисунка на общем от светло-серого до темно-серого тоне фотоснимка. Полигонально-валиковое растрескивание часто отражается на аэрофотоснимке сетью широких светлых линий полигонального рисунка на общем сером или темно-сером тоне.

Морозное пучение также отчетливо проявляется на фотоизображении в виде четких крупных пятен. Пучение минерального грунта изображают округлые пятна светло-серого тона, а пучение торфяников - скопления округлых и округло-вытянутых светлых пятен на общем сером фоне. При пучении, возникающем в таликах, на аэрофотоснимках видны округлые пятна более светлого тона, чем окружающая поверхность замкнутой котловины.

Индикация высоты снежного покрова. Сплошной снежный покров лежит на поверхности почвы лишь в самом начале зимы. Сильные ветры обычно сдувают снег в микропонижения рельефа, остается снег и на склонах, защищенных от прямых холодных и сильных ветров. Все части растений, оказывающиеся над поверхностью снежного покрова, отмирают, как бы срезанные ветром в результате морозного иссушения.

Поэтому по высоте надземных побегов растений можно судить о мощности снежного.покрова в различных участках ландшафтов тундры. Наиболее «теплыми» оказываются поверхности, наклоненные под углом в 45°, лучше всего улавливающие косые лучи низкостоящего солнца и защищенные от прямых ветров. Эти участки индицируются по развитию цветковых растений, образующих так называемые «тундровые цветники». Здесь значительная высота надземных частей растений указывает на большую мощность снегового покрова, а глубина распространения корневых систем растений - на несколько более глубокий слой прогревания и оттаивания почвы.

Глубина слоя сезонного протаивания. Глубина протаивания почв и грунтов - чрезвычайно важный фактор для поселения растений в тундре и лесотундре. Так, в подзоне типичных тундр, на морской равнине, под мелкокочковатыми кустарничково-лишайниковыми тундрами пески и супеси, перекрытые торфом мощностью меньше 0,5 м, оттаивают всего на 0,3-0,5 м, а суглинки и супеси под пятнистыми кустарничковомоховыми и кус-тарничково-мохово-лишайниковыми тундрами - на 0,7-0,8 м.

В подзоне южных тундр на водоразделах пятнистые тундры с осоково-кустарничковыми и моховыми фитоценозами индицируют протаивание суглинков и супесей под маломощным слоем торфа всего на глубину 0,6-1,0 м. В лесотундре торфяники болот протаивают летом только на 0,4-0,6 м, однако по долинам рек и по логам ивняки указывают протаивание суглинков на 1,2-1,4 м. В лиственнично-еловых редколесьях, развитых на песчаных и супесчаных почвах, протаивание почв и грунтов происходит на глубину 1,0-1,5 м, а под лиственничными зла-ково-хвощовыми рединами - на 2,5-3 м.

Индикация термокарстовых явлений. Явления термокарста в тундре и лесотундре широко развиты и являются показателями не только современных экзогенных геологических процессов, но и особенностей льдистости отложений. Проявление процессов термокарста, образование термокарстовых провалов, связано с неустойчивостью температуры льдистых отложений. Изменения в сторону потепления климата, обусловленные его вековой периодичностью и краткоциклическими проявлениями, ведут к изменению термического состояния многолетнемерзлых пород, их протаиванию и образованию карстовых форм поверхности.

Различные формы термокарстовых западин и провалов позволяют судить о размерах ледяных залежей и иногда о литологическом составе поверхностных отложений.

Индикаторами различных явлений термокарста служат прежде всего формы термокарстовых образований.

Так, мелкие формы - западины, блюдца, округлые и овальные, - указывают на протаивание отдельных линз на крупных ледяных залежах, в то время как полигонально-термокарстовые образования связаны с протаиванием повторно-жильных льдов. Глубококотлованные карстовые провалы служат указателями протаива-ния крупных пластовых залежей инъекционных и погребенных льдов (табл. 9).

На аэрофотоснимках явления термокарста хорошо выражены. Так, полигонально-термокарстовые образования изображаются многоугольными пятнами темно-серого тона на общем сером фоне. Пятна обрамлены узкими светло-серыми полосами. Глубококотлованные формы термокарста изображаются крупными темно-серыми пятнами на общем сером или светло-сером фоне. Пятна состоят из нескольких субконцентрических колец темно-серого, серого и светло-серого тона.

Таблица 9 Индикация термокарстовых явлений

Индикаторы Индикат]

Полигонально-ячеистые озера на торфе. Многоугольные озерки во внутренних частях полигонов Плоскобугристые торфяники. Плоские бугры разделены широкими глубокими трещинами до 3 м Скопление глубоких озерных котловин - 10 м и более, диаметром от сотен метров до 1,5-2 км, склоны крутые, центральные части котловин с водой термокарст с протаиванием повторно-жильных льдов то же глубококотловинный термокарст с протаиванием крупных пластовых залежей инъекционных и погребенных льдов Индикация глубины залегания многолетней мерзлоты. Растительность может служить индикатором глубины залегания многолетней мерзлоты и особенностей ее сезонного протаива-ния. Различные тундровые сообщества довольно четко коррелируют с глубиной сезонного протаивания мерзлоты. В пятнистых и бугристых тундрах многолетняя мерзлота находится на глубине 10-20 см от поверхности почвы. Развитие фитоценозов из зеленых мхов - гилокомиума, аулакомниума болотного, осок, пушицы, карликовой березки и некоторых полярных ив - служит индикатором глубины сезонного протаивания на 0,3-0,5м для суглинистых почв, а группировка куропаточьей травы указывает на такую же глубину протаивания песчаных и супесчаных почв.

Протаивание глинистых почв на глубину 0,5-1,0 м указывают фитоценозы с доминированием зеленых мхов, греч-ишки живородящей, мытника пестроцветного и пушицы, а на глубину 0,7-1,0 м песчаных и супесчаных почв - сообщества из карликовой березки, под пологом которой развит ковер сфагновых мхов. Довольно большую глубину протаивания многолетне-мерзлых почв и пород (1,5-2 м) индицируют сообщества из хвоща полевого, вероники альпийской, фиалки двухцветной, а также ерники и заросли кустарничков брусники,багульника, черники.

ИНДИКАЦИЯ ПОЧВ

Индикационные закономерности, связанные с указанием особенностей типовой подтипов почв и их свойств в тундрах и лесотундре, до сих пор установлены лишь в общих чертах.

Самые северные арктические пустынные почвы со слабо дифференцированным профилем, развитые по трещинам поверхности, индикационно связаны с трещинно-полигональным рельефом, который отчетливо изображается на аэрофотоснимках. Маршевые солончаковые почвы могут быть опознаны по гало-фитной растительности низменных берегов островов, заливаемых во время приливов. Болотно-арктические глеевые почвы могут быть индицированы развитием арктической болотной растительности, характерной для застойного увлажнения, а неглее-вые - по гигрофильной растительности, требующей проточного увлажнения.

Для зоны субарктических тундр индикация типов и подтипов почв несколько полнее, чем для почв Арктики.

Характерный тип тундровых глеевых почв соответственно подзонам делится на подтипы: подтип арктотундровых почв, которые следует искать в подзоле арктических тундр, подтип тундровых глеевых почв, развитых в подзоне типичных тундр, и подтип тундровых глеевых оподзоленных почв, распространенных в подзоне южной тундры. Указателем арктотундровых почв может служить пятнистая трещиннонанополигональная тундра. Тундровые глеевые почвы дндицируются развитием пучинно-бугорковых форм рельефа с моховыми и кустарничково-моховыми тундрами.

В подзоне южной тундры на тундровые глеевые оподзолен-ные почвы, в профиле которых выражены явные признаки оподзоливания, указывает развитие кустарниковых тундр с преобладанием низкорослых ив. Признак оподзоливания сам может служить указателем, возможно распространенных здесь ранее, во время голоценового климатического оптимума, лесов и лесных почв. Растительные индикаторы на легкие породы в то же время могут быть указателями и на тундровые иллювиально-гумусовые почвы, которые встречаются во всех подзонах тундры на достаточно дренированных местах.

Прежде всего на иллювиально-гумусовые песчаные и супесчаные почвы указывают фитоценозы с господством лишайников. Индикатором этих почв может служить пятнистая лишайниковая тундра с доминированием лишайников и лишь с небольшим участием зеленых мхов и некоторых цветковых растений.

В южных тундрах на кварцевых песках можно индицировать иллювиально-гумусовые подзолы, связанные частично с распространением ерников из Betula папа. Эти так называемые карликовые подзолы больше распространены, однако, в северной тайге.

В пониженных элементах рельефа пушицево-осоково-сфагновые болота служат указателем тундровых торфянисто-глеевых почв.

В работе Е. Н. Ивановой (1962), касающейся тундр севера Западной Сибири, также показана связь растительности и почв. Так, в тундровых ландшафтах Обской губы, где имеется чередование более дренированных пространств с увалистым рельефом и выровненных заболоченных понижений, была выявлена определенная приуроченность почв к элементам рельефа и растительным ассоциациям. Для увалистых мелкобугорчатых повышений, покрытых сфагновыми болотами с морошкой и приземистым багульником, характерны тундровые глеевые аллювиально-гумусовые мерзлотные песчаные почвы, а для выровненных междоувалистых пространств, где развиты пушицево-осоково-сфагновые болота, - болотные мерзлотные, перегнойно-торфяно-глеевые почвы.

ГЛАВА 6 ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ЛЕСАХ

Леса - сложный тип растительности, в котором эдификаторная роль принадлежит деревьям. С самого возникновения наук о лесе - лесоведения, лесной типологии - их основоположник Г. Ф. Морозов подчеркивал взаимосвязь и взаимообусловленность лесного фитоценоза и среды, раскрывал их динамическое единство.

Рассматривая лес как явление биологическое, географическое, социальное и историческое, Г. Ф. Морозов сформулировал понятие о типе леса, которое потом было развито и уточнено в работах В. Н. Сукачева.

Типология лесов, разработанная В. Н. Сукачевым, имеет в настоящее время самое широкое применение.

Согласно этой типологии тип леса- наименьшая естественноисторическая единица классификации лесов. Тип леса устанавливается по наличию определенных преобладающих видов, в том числе видов-эдификаторов, строителей фитоценоза, обусловливающих создание специфической фитосреды. Тип леса характеризуется определенным составом и строением древостоя, особенностями возобновления древесных пород, наличием или отсутствием подлеска, особенностями травяно-кустарничкового и мохового покровов, спецификой почвенных условий, определенным типом обмена веществом и энергией. В. Н. Сукачев подчеркивал, что при характеристике типа леса необходимо останавливаться на биологических признаках и лесоводственных свойствах. Он разделял леса на коренные и производные. Формации коренных лесов (еловых, сосновых, дубовых и т. д.), существование которых обусловлено климатическими и эдафическими факторами, долговременны, а производных (березовых, осиновых) - кратковременны. Их образование связано с деятельностью человека (рубки, пожары) или с необычными катастрофическими природными явлениями сплошным ветровалом, нападением вредителей. Иногда возникают устойчиво-производные типы леса когда производное сообщество существует несколько поколений или вообще остается на данном месте, например дубовый лес после выборки ели в сложном дубо-ельнике.

В лесной типологии широко используются индикационные закономерности. Они направлены на установление типов леса, на отделение одного типа леса от другого, на раскрытие сложных взаимоотношений фитоценозов и почвенных, гидрологических условий, сукцессионных процессов, взаимосвязи с животными организмами, на установление антропогенного воздействия на леса и т. д.

.В. Н. Сукачевым создана классическая схема эколого-фитоценотических рядов типов ельников и сосняков европейской части СССР (рис. 2 и 3). На осях координат соответственно рядам: Л - увеличение сухости почвы при.некотором обеднении питательными элементами; В - увеличение застойного увлажнения и ухудшение аэрации почв; С - увеличение богатства почв и улучшение аэрации; D - увеличение увлажнения проточной водой; Е - переходное увлажнение от застойного к проточному, - размещены группы типов леса. В природе эти группы типов леса могут быть удалены друг от друга, между ними могут встречаться и переходные.

Центральное место в схеме ельников отдано ельннкам-зеленомошникам. Леса этой группы - ельникикисличники, ельники-черничники и ельники-брусничники - занимают места с достаточно развитым рельефом и хорошей дренированностью, с более или менее богатыми почвами.

Ельники-долгомошники занимают места со слаборазвитым рельефом, слабодренированные, с несколько заболоченными почвами. Ельники сфагновые развиты на местах с выровненным рельефом, не дренированных и заболоченных. Болотно-травяные ельники и ельники приручейные размещены по дну логов с заболоченными почвами, но с проточным увлажнением.

Сложные ельники, для которых характерно участие во втором ярусе широколиственных пород - дуба, липы, клена остролистного, занимают места с богатыми хорошо дренированными почвами, иногда с близким залеганием известняков. Подобное же размещение групп типов леса установлено В. Н. Сукачевым и для сосновых лесов, здесь.на схеме крайнее положение в ряду А занимает сосняк лишайниковый.

В 40-х годах нашего столетия В. Н. Сукачевым создано учение о биогеоценозах и о лесных биогеоценозах, в частности. В настоящее время биогеоценология прочно вошла в число естественных наук. В. Н. Сукачев (1964) дал такое определение биогеоценоза: «Биогеоценоз - совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении и развитии».

В. Н. Сукачевым раскрыты взаимоотношения компонентов биогеоценоза, выявлена его функциональная структура. В соответствии с представлениями биогеоценологии В. Н. Сукачев понимает тип леса как тип лесного биогеоценоза. К типу лесного биогеоценоза следует относить «объединение участков леса, однородных по составу древесных пород, по другим ярусам растительного покрова и фауне, микробному населению, климатическим, почвенным и гидрологическим условиям, по взаимоотношениям между растениями и средой, внутрибиогеоценоти-ческому обмену веществом и энергией, по восстановительным процессам и направлениям смены в них».

Развивая учение В. Н. Сукачева о лесном биогеоценозе, Н. В. Дылис (1978) ввел понятие о его горизонтальной делимости, парцеллярном сложении: «Биогеоценотическими парцеллами называются структурные части горизонтального расчленения биогеоценоза, отличающиеся друг от друга составом, структурой и свойствами компонентов, спецификой их связей и материально-энергетического обмена».

Парцеллярность, пятнистость в строении леса резче выражена в естественных коренных лесах и меньше - в производных и искусственных насаждениях, возникших на местах лесосек, в полезащитных полосах и др. Это естественный процесс развития лесного биогеоценоза, связанный с разновозрастностью древостоя - вывалом старых деревьев и различным направлением флуктуации и сукцессии на освободившихся местах - бугре и яме выворота корневой системы дерева. Различают коренные парцеллы, остаток старо-возрастного участка фитоценоза, производные парцеллы, возникшие на местах вывала деревьев, парцеллы основные-крупные и дополнительные - небольшие по размерам.

При индикационных исследованиях нужно учитывать парцеллярное сложение леса и особенности направления внутри- и межпарцеллярных флуктуации и сукцессии.

Коренная парцелла характеризует свойства изучаемого типа биогеоценоза, строение растительного компонента и соответствующие ему зрелые почвы данной зоны. В остальных парцеллах растительность может представлять одну из сукцессионных стадий, например развитие сфагновых мхов в яме вывала или образование малиновой парцеллы на месте «окна» при выпадении елей в древостое. Почвы не всегда будут отвечать растительности таких парцелл, так как в данном случае процесс современного почвообразования может быть затушеван недавним прошлым почвообразованием, происходившим под ненарушенным древостоем, т. е. необходимо учитывать сочетание в почвах современного и прошлого почвообразования.

Другая типология лесов, принятая в нашей стране, главным образом на Украине, -это типология П. С.

Погребняка (1955). Она основана на учете особенностей местообитания и представляет собой типологию лесорастительных условий. Тип леса понимается широко как тип лесорастительных условий. Для обозначения типа леса используются народные названия - бор, суборь, сложная суборь, дубрава.

Учитываются такие факторы местообитаний, как богатство почв, (трофотоп), влажность (гидротоп), и различаются соответственно четыре и шесть их градаций. Сочетания этих градаций отображены в эдафической сетке (табл. 10). Такая сетка построена для лесов Полесья и лесостепи. В ней буквами обозначена степень богатства почв элементами питания, где размещаются последовательно от бедных до богатых: А - бор, В суборь, С - сложная суборь, D - дубрава. Цифрами - степень увлажнения почв: 0 - очень сухие, / - сухие, 2 свежие, 3 - влажные, 4 - сырые, 5 - мокрые. Сочетание этих признаков говорит о соответствующем типе леса сухой бор, свежий бор, влажный бор и т. д. В пределах -каждого типа леса П. С. Погребняк помещает коренные и производные фитоцено-зы, понимая их так же, как и В. Н. Сукачев. Так, в типе леса Лг - свежий бор - могут быть и сосняки-зеленомошники и березняки.

П. С. Погребняк (1955) широко использовал растения-индикаторы для выделения типа леса: «Самые ценные индикаторы, свидетельствующие о климате, плодородии и увлажнении почв, - это древесные породы». Он подчеркивал индикаторное значение класса бонитета древесной породы. Большое внимание уделяется и травянистым, кустарничковым растениям, мхам и лишайникам как индикаторам экологической обстановки лесного фитоценоза, что видно при рассмотрении эдафической сетки, в каждой клетке которой помещены соответствующие растения-индикаторы определенных трофо- и гидротопов. В эдафической сетке показаны, таким образом, растения-индикаторы, соответствующие определенным экологическим режимам (см. табл. 10).

ИНДИКАЦИЯ ГЕОЛОГО ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

В зависимости от целей и объекта индикации в качестве индикаторов используют как отдельные лесные фитоценюзы и их признаки, так и объединения: типы и более крупные классификационные единицы - группы типов, формации, группы и классы формации. Можно брать и группы видов или отдельные растения доминанты и детерминанты, однако последние большей частью пригодны только при детальных крупномасштабных исследованиях.

При картировании, дешифрировании аэрофотоснимков, работе с космоматериалами, районировании территории для индикации применяют обычно типы лесов и их более крупные объединения. Сопоставлением карт растительности с геологическими и геоморфологическими можно выявить определенные индикационные зависимости между лесными формациями и типами геолого-геоморфологического строения территории, ее литолого-генетический комплекс (Викторов, 1979). Так, формация еловых лесов в европейской части страны индицирует донно-моренные равнины (равнины основной морены), которые образовались под действием ледника вдали от его краев. Сложены они валунными суглинками. Эта формация индицирует также конечные морены, отлагающиеся у краев ледника при его длительных остановках. Формация сосновых лесов служит указателем водных аккумулятивных равнин, зандровых водно-ледниковых равнин, сложенных слоистыми разнозернистыми песками, а также аллювиальных равнин. Эта формация индицирует, кроме того, материковые дюны (эоловые холмы), озы - образования отложений подледниковых потоков, сложенные косослоистыми песками с гравием, галькой и валунами, камы-холмы округлой формы, возникшие в проталинах льда в области конечной морены, сложенные слоистыми песками, иногда супесями, реже суглинками.

Сосново-еловые леса показывают конечные морены, а также надпойменные террасы рек. Дубово-еловые леса индицируют конечные морены, а елово-дубовые - связаны с долинами рек и надпойменными террасами.

Елово-сосновые леса указывают материковые дюны, озы, камы, надпойменные террасы. Дубовые и грабовые леса индицируют эрозионные (скульптурные) равнины и конечные моренные гряды. Таким образом, в общей форме можно показать индикационную связь лесных формаций с геоморфологическими условиями территории (Лукичева, 1963).

ИНДИКАЦИЯ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

Группы типов леса можно использовать при картировании и других исследованиях почв в качестве индикаторов их типов и подтипов, т. е. для индикации крупных таксономических подразделений почв следует брать и крупные классификационные объединения растительности. Так, группы типов еловых и сосновых лесов европейской части СССР индикационно связаны с подзолистыми, болотно-подзолистыми, торфяными, болотными верховыми и низинными типами почв (табл. 11).

Подобная зависимость групп типов и типов леса от почвенных условий была показана еще В.Н.Сукачевым (см. табл. 11).

' Названия почв даны по книге «Классификация и диагностика почв СССР» (М., 1977).

Для каждого типа леса им.названы не только почвы, но и особенности лесной подстилки, характеризуемой по специфике ее разложения,-«грубогумусный покров». Он также указывает и класс бонитета древесной породы

- эдификатора каждого типа Леса, т. е. подчеркивает особенности производительности лесных почв. Эти положения В. Н. Сукачева могут быть и сейчас применимы в индикационных целях при характеристике почвенных условий лесов.

При детальных исследованиях лесных биогеоценозов, изучении структур почвенного покрова в них можно выявить преобладающую связь типов леса не только с типом и подтипом почв, но и с родом и видом.

Так, в еловых лесах южной тайги (Калининская обл.) наблюдаются следующие индикационные закономерности:

ельникам-кисличникам обычно соответствуют средне- и сильноподзолистые почвы, суглинистые слабо- и среднегумусированные (рис. 4). Ельники зеленчуково-папоротнико-вые, хвощево-папоротниковые часто указывают оторфованные средне- и сильноподзолистые почвы, среднегумусированные. Ельники-черничники, вейниковочерничники, бруснично-черничники связаны в распространении с сильноподзолистыми оторфованными почвами слабо- и ореднегумусированными, глееватыми. Ельники чернично-сфагновые индицируют торфянисто (торфяно) - сильноподзолистые почвы, слабогумусированвые, а ельники сфагновые - торфяники.

Сосновые леса южной тайги индицируют подзолистые супесчаные почвы. Обильное развитие черники в травяно-кустарничковом покрове служит указателем подзолистых супесчаных в разной степени оглееных почв (рис. 5).

В производных лесах индикационные связи растительного и почвенного компонентов менее отчетливы, так как формирование почвенного покрова в них связано не только с современной стадией развития фитоценоза, но и с предшествующей, характерной для коренного леса, существовавшего здесь ранее. В почвенном профиле поэтому бывают отражены как стадия текущего, так и стадия предшествующего почвообразования. Кроме того, после вырубки леса почвы обычно становятся на градацию влажнее, что также необходимо учитывать при использовании производных лесов в качестве индикаторов почв.

Дубовые леса, или дубравы, составляют зону широколист-веных лесов европейской части СССР, которой соответствует тип серых лесных почв. Серые лесные почвы, характеризующиеся значительным содержанием гумуса, разделяются на три подтипа: темно-серые, серые и светло-серые лесные почвы. Эти подтипы могут быть обнаружены по соответствующим им специфическим типам дубовых лесов.

Темно-серым лесным почвам свойственны высокобонитетные сложные ясеневые дубравы со снытью. В первом ярусе древостоя к дубу в значительном количестве прибавляется ясень, а во втором - преобладают липа мелколистная, клен остролистный, ильм. Подлесок составляют широколиственные кустарники - лещина, бересклет, а в травяном покрове господствует дубравное шярокотравье - сныть, купена многоцветковая, ясменник душистый. Серые лесные почвы могут быть опознаны по развитию дубрав без ясеня - дубняков и липо-дубняков зеленчуковых и зеленчуково-снытевых. К светло-серым лесным почвам, для которых часто характерна карбонатность, приурочены дубняки более низкого класса бонитета с большим количеством клена полевого и более ксерофитным дубравным шярокотравьем с преобладанием осоки волосистой.

Индикация литологического состава поверхностных отложений и механического состава почв.

Лесные фитоценозы, относимые к определенным типам леса, служат достоверными индикаторами литологического состава верхней толщи грунтов и механического состава почв. В европейской части СССР ельники-зеленомошники, ельники-кисличники и черничники индицируют моренные суглинки с валунами мощностью 20 м и более; механический состав почв - суглинистый. Ельники-долгомошники,. черничнодолгомошники, багульниково-долгомошники показывают подстилающие торф (мощность торфа до 30 см) моренные суглинки, часто уплотненные и бесструктурные, иногда с валунами. Ельники сфагновые индикаторы подстилающих торф (мощностью до 50 см) моренных суглинков с валунами. Ельники сложные (дубовые, лещиновые) указывают суглинки, подстилаемые карбонатными породами, известняками.

Механический состав почв - суглинистый. Сосново-ельники-кисличникии сосново-ельники-черничники показатели моренных суглинков или ленточных глин, с поверхности перекрытых маломощными песками или супесями. Мощность суглинков до 20 м. Механический состав почв - супесчано-суглинистый. Дубо-ельники с сосной, травяно-зеленомошники индицируют пески и супеси,. подстилаемые карбонатными суглинками или известняковым элювием. Механический состав почв - супесчаный.

Сосновые леса - верные показатели песчаных отложений, их мощности, а также песчаного механического состава почв. Сосняки лишайниковые и овсяницевые индицируют песчаные отложения мощностью 3-10 м и более. Пески однородные, тонкозернистые в верхних 1-2 м, хорошо отсортированные. Это дюны, флювиогляциальные или аллювиальные пески вторых террас. Сосняки-зеленомошники брусничные и вересковые указывают пески мощностью 1-3 м, а сосняки-черничники моли пневые и орляковьге разнозернистые пески мощностью 1-2 м, иногда с линзами супесей. Последние занимают нижние части склонов песчаных холмов и котловины между дюнами по окраинам больших замкнутых понижений.

Сосняки-долгомошники, голубично-долгомошники, багульниково-долгомошники (сосна здесь имеет болотную форму - /. uliginosa) индицируют пески или супеси, перекрытые слоем торфа в 30-50 см. Под торфом обычно залегает слой выщелоченного песка. Располагаются они по понижениям и окраинам сфагновых болот.

Сосняки сфагновые, багульниково-сфагновые, голубично-сфагновые с низкорослой сосной болотных форм (f.

Litwinowii и f. Willkommii) указывают пески, подстилающие торф. Торф имеет мощность от 0,5 до 3-5 м.

Распространены по периферии олиготрофных сфагновых болот. Сосняк пушицево-сфагновый развит на верховых болотах и указывает пески, а иногда и более тяжелый литологический состав грунтов, подстилающих торф. Слой торфа мощностью от 1 до 8-12 м.

Различным типам леса соответствует определенная глубина залегания почвенно-грунтовых вод. Их можно использовать для индикации уровня почвенно-грунтовых вод в середине сезона вегетации, а также для определения характера увлажнения почв (застойное или с подвижными водами). Для этих же целей можно применять группы видов растений-индикаторов (табл. 12).

Группы типов и типы леса широко используются при индикации природных условий: геологогеоморфологического строения территории, литологии поверхностных отложений, особенностей почвенного покрова, механического состава почв, глубины залегания грунтовых вод. Часто при этих индикационных исследованиях применяют аэрофотоматериалы, что дает возможность обзора большой лесной территории.

Аэрофотоснимки необходимы также при составлении соответствующих природных и индикационных карт. Для этого необходимо знать некоторые дешифровочные признаки фотоснимков лессв. Так, ельники-зеленомошники отображаются на аэрофотоснимках в виде участков темно-серого тона с плотной мелкозернистой структурой, а ельники-долгомошники выглядят мелкозернистыми серыми пятнами, часто примыкающими.к светло-серым участкам. Хорошо выделяются ельники сфагновые по светло-серому фототону и мелкозернистой диффузной структуре.

Сложные ельники также хорошо различимы по извилистым контурам и среднезернистой неравномерной структуре серого рисунка. Часто они находятся среди белых участков лугов и пашен. Виден различный состав древостоя из ели и широколиственных пород.

Индикация производительности лесных почв по классу бонитета древесной породы. Для индикации лесорастительных условий можно использовать не только растительные сообщества в целом, типы и группы типов леса, но и особенности роста древесных пород. По высоте дерева в определенном возрасте, по общему габитусу дерева, особенностям его очищения от сучьев, сбежистости ствола и некоторым другим признакам определяют состояние, жизненность породы в данных условиях. Класс бонитета указывает на особенности производительности лесного участка, его определяют по высоте среднего дерева данной породы в данном возрасте. Различают пять классов бонитета. Класс бонитета древесной породы-эдификатора служит, таким образом, верным показателем производительности лесных почв, лесорастительных особенностей участка. Класс бонитета различных древесных пород показан в таксационных справочниках, где он рассчитан на основании экспериментальных данных. Для индикационных целей можно привести таблицу расчета класса бонитета от высшего I (или 1а, т. е. выше I) до низшего V (или Va, т. е. ниже V) для хвойных пород. (табл. 13). В табл. 13 возраст показан через десять лет (т. е.дан по классам возраста хвойных пород), цифры в столбцах указывают высоту, характерную для этого возраста. Верхняя горизонтальная строка - класс бонитета. При работах в лесу, измерив высоту дерева данной породы (например, эдификатора) и зная возраст, можно определить по таблице, к какому бонитету оно относится.

–  –  –

Индикация оглеенности почв по видам травяно-кустарнич-кового покрова. Индикация важного признака оглеенности почв может быть проведена по видам растений, если они встречаются в массе.

Индикаторами близкого глеевого горизонта в лесных почвах или признаков оглеения в них служат растения гравяно-кустарничкового покрова леса, связанные с застойными водами. Наиболее верно на оглеение почв указывают заросли черники, таволги вязолистной, вербейника обыкновенного. Индикаторами оторфованности лесных почв иногда служат обильное разрастание некоторых папоротников (папоротника широкого, Dryopteris dilatata), а также включения сфагнума Гиргензона и мха кукушкина льна в напочвенном покрове.

Индикация общего количества питательных элементов в почвах. В качестве индикаторов общего количества питательных элементов в почвах успешно могут быть использованы растения травянокустарничкового и мохово-лишайникового покровов леса. Группы видов травянистых и кустарничковых растений, мхов и лишайников тонко реагируют на содержание питательных элементов в почвах и служат поэтому достаточно верным его показателем.

В качестве индикаторов в данном случае выступают экологические группы лесных видов. Так, растенияоляготрофы - индикаторы бедных элементами питания почв. К ним относятся прежде всего облигатные олиготрофы - сфагновые мхи и лишайники - кладонии, цетрария, пельтигера. Из цветковых растений это обычно виды, имеющие микоризу эндотрофную и экзотрофную,- черника, брусника, вереск, клюква, андромеда, багульник, растения песчаных почв - кошачья лапка, ястре-бинка волосистая, белоус, бессмертник и др.

Мезотрофы, т. е. растения, довольствующиеся средней обеспеченностью почв минеральным питанием, служат верными индикаторами почв среднего плодородия.

Это зеленые мхи (ри-тидиадельфус и гилокомиум), папоротник мужской, ветреница:

лютиковая, земляника, смолевка поникшая, грушанка круглолистная, вероника дубравная, иван-да-марья, душица, яснотка пурпурная, любка двулистная и др. Растения-эвтрофы (или мегатрофы), требующие для успешного развития большого количества питательных элементов в почвах, служат указателями почв, обеспеченных минеральными элементами.

К этой группе относятся мох мниум, папоротник страусовое перо, малина, таволга вязолистная, крапива двудомная, пролесник многолетний, лунник, копытень, иван-чай, купырь лесной, медуница неясная, коротконожка лесная, овсяница гигантская и некоторые другие виды. Растения, которые могут расти и успешно развиваться на почвах разного плодородия - эвритрофы - в качестве индикаторов использованы быть не могут.

Индикация обеспеченности почв азотом. Азот - один из важнейших элементов питания растений. С ним связано нормальное развитие зеленой части надземных органов, а следовательно, общее состояние, жизненность растения. На богатство почв азотом указывает интенсивная зеленая окраска листвы, а также развитие специальных растений - нитрофилов. Индикатором -значительного содержания азота в почвах будет большая группа видов, характерных для черноольховых лесов,- недотрога, крапива двудомная, хмель.

Индицируют обогащение почв азотом при разложении порубочных остатков на вырубках такие виды, как малина, иван-чай. Под пологом леса обеспеченность верхних горизонтов почв азотом указывают пролесник многолетний, звездчатка дубравная. Развитие рудеральных (мусорных) растений - лопуха, пустырника - также показывает обогащенность почв азотом. В противоположность этой группе видов группа растений нитрофобов индицирует недостаток азота в почвах. Примером нитрофобов служит дрок красильный. На местах с недостатком азота растения часто.имеют чахлый вид, бледноокрашенную листву, иногда наблюдается обильное развитие клеверов с бледной листвой.

Индикаторы рН почв. Изучение особенностей кислотности почв по признакам развития определенных групп растений - важная часть характеристики лесорастительных условий. К кислотности почв растения травяно-кустарничкового и мохового покровов особенно чувствительны и распределяются в три большие группы: ацидофилы - растения кислых почв, нейтрофилы - растения нейтральных почв и базифилы - виды растений, характерные для щелочных почв. Ацидофилы обычно характеризуют кислые и бедные почвы, нейтрофилы и базифилы в то же время приурочены к почвам, богатым минеральными элементами.

Большинство ацидофильных растений лесов имеет на корнях микоризу, и их потребность в кислых почвах связана с особенностями микесимбиотрофного питания. Некоторые же растения могут нормально развиваться только в условиях силь-покислрй среды - это облигатные ацидофилы, например сфагновые мхи.

Более детально выделяют:

1. Крайние ацидофилы, индицирующие почвы с рН 3,0-4,5, эту группу составляют сфагновые мхи (сфагнум компактный, магелланский, бурый, большой, папиллозный), некоторые зеленые мхи (гилокомиум и дикранум), плауны, водяника, марьянник луговой, ожика волосистая, ситник тощий, пушица влагалищная, щучка, белоус, вереск.

2. Умеренные ацидофилы - индикаторы почв с рН 4,5- 6,0, к ним относятся некоторые сфатнумы (балтийский и средний), черника, фиалка собачья, брусника, багульник, сушеница, кошачья лапка, седмичник, толокнянка.

3. Слабые ацидофилы показывают почвы с рН 5,0-6,7, эту группу составляют как бореальные виды хвойных лесов, так и неморальные, дубравные виды, к ней следует отнести некоторые сфагнумы (Гиргензона и притупленный), папоротник мужской, ветреницу лютиковую, медуницу неясную, зеленчук, колокольчики широколистный и крапиволистный, купену многоцветковую, овсяницу лесную, бор развесистый, осоки волосистую и раннюю, из кустарников - орешник, малину, черную смородину.

4. Ацидофильно-нейтральные виды - растения почв с рН 4,5-7,0, т. е. от сильнокислых до нейтральных. Их лучше в

-качестве индикаторов не использовать. Это некоторые сфагнумы (извилистый, тупой, сфагнум Варнсторфа), а также некоторые зеленые мхи (гилокомиум, плеврозиум). Из древесных пород - ива козья, ива розмаринолистная, сосна, береза.

5. Растения - индикаторы околонейтральных почв с рН 6,0-7,3. Эту группу индикаторов составляют растения дубрав - сныть, а также клубника зеленая, таволга шестилепестная.

6. Нейтробазифилы - индикаторы почв от нейтральных до -слабощелочных при значении рН 6,7-7,8. Здесь можно указать мать-и-махечу, пупавку красильную.

7. Базифильные растения - указатели щелочных почв. К этой группе отнесены бузина, вяз, бересклет, крушина, а также растения, служащие указателями достаточного содержания азота: крапива двудомная, хмель, недотрога, гравилаты городской и речной.

8. Растения-эвритопы, обитающие на почвах с любым значением рН от 3,0 до 9,5, т. е. от сильнокислых до сильнощелочных. В этой группе следует указать такие виды, как сосна, береза пушистая, лютик ползучий, земляника, мышиный горошек. Эту группу растений, растущих на почвах разной кислотности, использовать в качестве индикаторов рН нельзя.

ИНДИКАЦИЯ ЗАБОЛАЧИВАНИЯ ЛЕСОВ

Характер заболачивания лесов и сукцессии, происходящих в растительности при этом процессе, тесно связан с особенностями условий произрастания. В слабопроточных условиях как результат естественного процесса болотообразования наблюдается процесс перехода ельников долгомошных в ельники сфаг-яовые, при дальнейшем заболачивании - в сосняки сфагновые, а дальше, при гибели сосны,- в верховое сфагновое болото.

При заболачивании проточными водами черноолыцаники и болотно-травяные ельники сменяются безлесными низинными болотами. Эти стадии заболачивания лесов могут индицироваться по смене жизненных форм в.растительном покрове и прежде всего в травяном и моховом покровах. Происходит внедрение, а потом и массовое развитие болотных мхов - сфагнума. Заболачивание проявляется также в угнетении древостоя, ухудшении класса бонитета древесных пород, переживании древостоя, появлении специфических болотных форм этих пород, внедрении болотных кустарничков - багульника, андромеды, Кассандры, в первом, случае, а во втором случае, кустарниковых ив и болотных трав - осок и др.

В -результате нарастания торфа леса групп типов проточного ряда - ельники травяные - могут переходить в леса групп типов застойного ряда - ельники сфагновые, что индицируется по развитию сфагновых мхов.

ГЛАВА 7 ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НА ЛУГАХ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ

Луга - сложные биогеоценозы, растительный компонент которых представлен многолетними мезофильными травами,. а почвенный - связан с проявлением дернового процесса. Луга разнообразны по происхождению и возрасту, по особенностям фитоценозов, почвенных и гидрологических условий. Луга занимают в СССР 150млн га. Основная их площадь расположена в лесной зоне умеренного пояса. По местоположению они делятся на материковые (водораздельные), пойменные и горные. Большинство материковых и пойменных лугов образовалось вторично на месте сведенных бывших здесь ранее лесов. Если бы луга каждый год не косились и на них не выпасался скот, уничтожающий всходы древесных пород, то они вновь покрылись бы лесной растительностью.

Естественные заливные луга в настоящее время распространены в поймах крупных рек - Волги, Оби, Лены, Енисея и некоторых других, где длительное половодье препятствует появлению всходов и росту древесных пород. В пределах СССР, однако, есть область природных материковых лугов - Северотихоокеанская. Она занимает Камчатку, Командорские, средние и северные Курильские острова (а вне СССР - Алеутские острова и большую часть Аляски). На этих своеобразных лугах Камчатки и островов развито высокотравье среди редкостойных березняков.

Травостой составляют главным образом крупностебельные зонтичные и сложноцветные:

борщевик сибирский, какалия копьевидная, кровохлебка лекарственная. Почвы под этими фитоценозами дерново-луговые, образование которых связано со спецификой луговой растительности.

Материковые луга вне этой зоны - вторичные и делятся на суходольные, увлажняемые атмосферными осадками, и низинные, увлажнение почв которых происходит как за счет атмосферных осадков, так и за счет грунтовых вод.

Суходольные луга занимают выровненные пространства и склоны с глубоко расположенными грунтовыми водами. Так как эти луга развиты на месте бывших лесов, то в почвах их прослеживаются признаки лесного почвообразования, но в них ясно обнаруживается проявление дернового процесса, связанного с современной луговой растительностью. Низинные луга широко распространены в лесной зоне. Они образуют постепенные переходы к травяным болотам. Для них характерно близкое к поверхности нахождение грунтовых вод, обусловливающее развитие лугево-болотных почв.

Пойменные луга отличаются сложными экологическими условиями, связанными с переменным режимом увлажнения почв и растительности. Все почвенные процессы и особенности развития травостоя в пойменных луговых биогеоценозах подчинены воздействию регулярных затоплений паводковыми водами и отложений на поверхности почв слоя аллювия.

Это ведет к образованию особых аллювиальных почв, а в растительном компоненте - к господству фитоценозов с доминированием растений, достаточно выносливых к поемности (длительности стояния паводковых вод) и аллювиальности (отложению различной мощности наилка). Почвы и растительность пойм носят как бы земноводный характер, претерпевая то су-баквальный (подводный), то мезофитный (аэральный) периоды жизни. Пойменные ландшафты отличаются интенсивностью почвообразования и большой биогенностью почв, что обеспечивает развитие ценных, высокоурожайных травостоев лугов. Почвы, так же как и фитоценозы, разнообразны по строению, свойствам и режимам.

Для характеристики пойменных почв в настоящее время наиболее употребительна генетическая классификация аллювиальных почв Г. В. Добровольского (1968). Эта классификация дает четкие понятия типов, подтипов, родов, видов и разновидностей почв в связи с их происхождением и развитием.

Приводим сокращенно эту классификацию:

I тип - аллювиальные дерновые почвы Ад.

II тип - аллювиальные луговые почвы Ал.

А подтип - аллювиальные дерново-луговые почвы Ад-л.

Б подтип - аллювиальные луговые почвы Ал.

III тип - аллювиальные болотные почвы Аб. А подтип - аллювиальные лугово-болотные почвы Ал-б. Б подтип - аллювиальные болотные иловато-глеевые почвы Ае1"'. В подтип - аллювиальные болотные иловатоторфяно-глеевые почвы Аб"".

Внутри каждого типа и подтипа выделяются роды, виды и разновидности почв по степени выраженности почвообразования и по механическому составу.

Луговым почвам свойственно оглеение в нижней части профиля. В поймах с длительным стоянием паводковых вод, например в пойме р. Оби, оглеение может быть по всему почвенному профилю. Такие почвы отнесены к аллювиальным луговым профильно-глеевым.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛУГОВОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Т. А. Работнов (1959) определяет луга как биогеоценозы, растительность которых создают мезофильные травы, имеющие зимний перерыв в вегетации, а почвы характеризуются различным увлажнением, до резко переменного, и различным богатством и засоленностью - от незасоленных до среднезасоленных. Более краткое, но и более общее определение лугов было дано А. П. Шенниковым (1941): «Луга - суть сообщества многолетних мезофитов». Созданная А. П. Шенниковым классификация лугов широко используется и в настоящее время. Она основана на учете фитоценотических, биологических, экологических и морфологических признаков растительности.

Тип растительности луга - Prata, или Prato-herbosa - делится на 5 классов формаций лугов: 1) настоящие, или эумезофитные; 2) остепненные, или эуксеромезофитные; 3) пустошные, или психрофитно-мезофитные; 4) болотистые, или гидромезофитные; 5) торфянистые, или оксиломезофитные. В классы формаций объединены группы формаций. Группы формаций настоящих лугов: а) крупнозлаковые; б) мелкозлаковые; в) низкозлаковые; г) крупноразнотравные; д) мелкоразнотравные; е) низкотравные; ж) крупнозлаковоразнотравные; з) мел-козлаково-раздотравные; и) злаково-низкотравные. Группы формаций делятся на формации по растению-доминанту, например костровая, лисохвостовая - для настоящих лугов, типчаковая - для остепненных лугов, канареечниково-тростнико-вая - для болотистых и остроосоковая - для торфянистых лугов.

Аналогично эколого-фитоценотическим рядам В. Н. Сукачева А. П. Шенниковым создана схема экологических рядов классов формаций лугов (рис. 7). На этой схеме показаны размещение и взаимные переходы классов формации лугов в зависимости от изменения увлажнения и богатства почв элементами питания. В центре находятся настоящие луга.

Пусташные луга (Prata fridisicca) Торфянистые /л/га (Prata turfosa) Настоящие луга (Prata jtnulna) Остепненные луга (Prata stepposa) Болотистые луга (Prata polydosa) Рис. 7. Схема классов формаций лугов по А. П. Шенникову Фитоценозы отдельных классов формаций связаны постепенными переходами с соответствующими фитоценозами других типов растительности - степей, верховых и низинных болот, травяных пустошей. Каждый из классов формаций при изменении условий существования может переходить один в другой. Этим подчеркиваются динамика луговой растительности и ее тесная связь с экологическими условиями других типов.

Экологические шкалы Л. Г. Раменского. До сих пор актуальны и применимы экологические шкалы распределения луговых и пастбищных растений, разработанные Л. Г. Раменским и его школой (1956). Исходя из положения, что каждое растение имеет свою кривую распределения, характеризуемую изменением обилия в связи с переменностью условий местообита-ния, т. е. увлажнения и богатства почв, были созданы экологические шкалы для 1400 видов растений лугов и пастбищ лесной, лесостепной и степной зон.

Таблицы стандартных шкал (градиентов) построены с учетом пяти экологических факторов: по увлажнению (У), богат-ову и засоленности почв (БЗ), пастбищной дигрессии (ПД), переменности увлажнения (ПУ) и аллювиальности (А). Приводим шкалы увлажнения, богатства и засоленности почв, которые могут быть использованы при выявлении индикационных закономерностей (по Раменскому, 1956).

–  –  –

Разделение луговых растений по строению корневых систем.

Строение корневых систем луговых растений тесно связано с особенностями почвенных условий и может быть использовано для индикации. В. Р. Вильяме делит растения лугов по морфологии корневых систем на группы.

1. Длиннокорневищные злаки. Имеют длинные ползучие корневища. От них отходят многочисленные надземные побеги, а от мест их прикрепления - мочки корней. При разрезании корневищ каждый побег и мочка корней могут дать начало новому растению. Примером длиннокорневищных растений будут: костер безостый, пырей ползучий, мятлик луговой, зубровка душистая. Особо выделяются болотно-луговые корневищные виды манник, тростник, которые имеют систему межклетников, наполненных воздухом. Воздух проникает к растущим окончаниям корней и дает возможность расти на переувлаж-ненной почве, при недостатке кислорода.

2. Рыхлокустовые злаки. Занимают промежуточное положение между длиннокорневищными и плотнокустовыми злаками. Побеги развиваются из узлов кущения, расположенных у самой поверхности почвы, но в почве. Побеги растут косо, образуя поэтому рыхлый «куст» или рыхлую дерновину. Дочерние побеги находятся недалеко друг от друга. Примером их могут быть - овсяница луговая, тимофеевка, ежа сборная, душистый колосок, трясунка, полевица обыкновенная, гребенник. В этой группе еще можно выделить корневищно-рыхлокустовые злаки, имеющие короткое корневище, побеги тогда расположены довольно кучно, на коротких корневищах, как например у лисохвоста лугового.

3. Плотнокустовые злаки. Отличительная их особенность - плотное расположение узлов кущения, находящихся над поверхностью почвы. Побеги образуют «куст» или дернину. Плохая аэрация почв не влияет на их развитие, и они могут развиваться на пересыщенных влагой почвах. Корни этих растений, глубоко проникая в почву, получают воздух по системе межклетников, так же как у болотно-луговых корневищных видов. Примером этих растений служат щучка, полевица собачья, белоус Такие же группы можно выделить и у осок. Примером длиннокорневищных осок будут осоки острая, вздутая, ранняя. К рыхлокустовым осокам относятся: бледная, лисья, желтая, к плотнокустовым - дернистая, сероватая, омская.

Луговое разнотравье также делится на 5 групп.

1. Стержнекорневые растения - корень один, прямой, сверху утолщенный, идет вертикально вниз.

Например, щавель конский, одуванчик, клевер луговой, борщевик, василек луговой, тмин, козлобородник луговой.

2. Корневищные растения - хвощи полевой и луговой, звездчатка злаковая.

3. Корнеотпрысковые растения. Образуют на корнях придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги, мышиный горошек, молочай лозный, девясил британский, бодяк полевой.

4. Дерновые растения и кистекорневые растения. У кистекорневых растений главный корень заменен пучком придаточных корней, расположенных на очень коротком вертикальном корневище, калужница болотная, купальница, чемерица.

5. Луковичные, клубнелуковичные и клубнекорневые растения, например лук угловатый.

Эти морфологические группы растений могут быть использованы для индикации определенных почвенных условий, а также состояния травостоя лугов.

ИНДИКАЦИОННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Господство длиннокорневищных мезофитных злаков обычно индицирует легкие по механическому составу, хорошо аэрируемые почвы, а также указывает на непродолжительный период заливания полыми водами. На хорошую аэрируемость почв и на достаточно глубокое нахождение уровня грунтовых вод указывают стержнекориевые и стержнеотпрысковые виды разнотравья лугов. Небольшая примесь к злаковому травостою стержнекорневых растений говорит о высокой производительности луга и хорошем качестве сена. Развитие дерновин-ных злаков и осок, а также кистекорневых видов на лугах служит признаком заболачивания лугов, образования торфянистых кислых почв с плохой аэрацией. Эти растения указывают и на неправильное использование лугов, на уплотнение почв лри чрезмерном выпасе.

Сильное разрастание корнеотпрысковых бобовых, например мышиного горошка, может индицировать обеднение луговых почв азотом. На обеднение почв элементами минерального питания может указать обильное развитие на лугах зеленых мхов (туидиума, ритидиадельфуса) и сфагнума (на влажных почвах). «Замоховение»

лугов служит признаком вырождения луга. уничтожения его травостоя и постепенного перехода в болото.

Прослеживая индикационные закономерности в пойменных биогеоценрзах, где складываются особо сложные взаимодействия между растительным и почвенным компонентами, необходимо остановиться на индикации почв различных частей поймы. Пойменные ландшафты, отличающиеся большим разнообразием условий почвообразования и развития растительности, подвержены действию двух важных определяющих факторов: ежегодному паводковому затоплению и отложению слоя аллювия, разных по продолжительности и мощности в различных частях поймы. Этим в основном обусловлены строение поймы и развитие своеобразных аллювиальных типов почв и типов лугов в каждой части поймы.

Индикация типов и подтипов аллювиальных почв. Для прирусловий, где паводковые воды стоят недолго и почва быстро просыхает, где отлагается бедный по составу песчаный или легкосуглинистый аллювий, характерны аллювиальные дерновые почвы. Их индицируют фитоценозы с господством краткопоемных корневищных злаков, часто с обилием бобовых и разнотравья - сообщества луговомятликовой и костровой формаций, клеверно-луговомятликовые, клеверно-костровые ассоциации. Если прирусловые валы редко заливаются, то индикаторами этого явления будут фитоценозы с участием растений, невыносяших затопления,типчака, тонконога изящного, полевицы собачьей. Аллювиальные луговые почвы равнинной центральной поймы, достаточно богатые и увлажняемые не только полыми водами, но и грунтовыми, характеризуются развитием высокопродуктивных крупнозлаковых формаций. Доминантами этих формаций служат достаточно поемновыносливые рыхлодерновинные или корневищно-рыхлодерновинные злаки - лисохвост луговой, овсяница луговая, дающие разнотравно-лисохвостовые, разнотравно-овсяницевые индикаторные ассоциации.

На более высоких гривах гривистой и сегментно-гривистой центральной поймы развиты луга высокого уровня, под которыми образуются аллювиальные дерново-луговые суглинистые почвы. Их индикаторами обычно бывают средне-поймовыносливые белополевицевые и пырейные формации. Здесь же, в межгривных понижениях, где обычно застаиваются паводковые воды, формируются лугово-болотные почвы, их индикатором служат формации с доминированием осоки острой или щучки» часто это чистые остроосочники и щучники.

Лугово-болотные почвы развиваются также и в притеррасьях, но обычно в притеррасной части поймы преобладают болотные почвы. Особенно длительный период застойного затопления, близкие к поверхности грунтовые воды, очень слабый аллювиальный процесс обусловливают образование перегнойно-глеевых и торфяно-глеевых болотных почв под плотно-дерновинными осоками и злаками. В качестве верных индикаторов здесь выступают дернистоосоковая, омскоосоковая формации, иногда остроосоковая, но тогда осока острая формирует дерновину. Торфяно-глеевые почвы индицируют такж& осоково-маннцковая, осоково-вейниковая ассоциации.

Индикация типов и подтипов почв может быть проведена не только по растительным формациям и ассоциациям, но и по индикаторным группам растений. Так, для поймы среднего учения р. Оби (Ремезова, Дургарьян, 1976) были выявлены специальные группы растений, которые были приурочены к определенному типу или подтипу аллювиальных почв (табл. 16). Каждая группа состоит из 3-5, иногда 7 видов растений. Чем больше видов имеет индикаторная группа, тем уже ее экологическая амплитуда и тем выше ее индикаторная значимость -Индикатором аллювиальных дерновых почв служит группа из трех видов кустарников: смородина черная, шиповник, дерен белый, там, где нет кустарников, эти почвы индицирует группа-из 4-5 видов травянистых растений: мятлика лугового, костра безостого, клевера лугового, подорожника большого, хвоща полевого. На речных островах дерновые почвы может индицировать группа, состоящая из ежевики, крапивы двудомной и занесенного человеком осота полевого.

–  –  –

Другая группа эумезофитных растений служит индикатором аллювиальных дерново-луговых почв. Она состоит из 5-7 видов растений: овсяницы луговой, чины луговой, горошка мышиного, лисохвоста лугового, клевера ползучего, жгун-корня, подмаренника северного.

Ассоциации с доминированием пырея ползучего и полевицы белой приурочены как к аллювиальным дерновым, так и к дерново-луговым почвам. Поэтому их индикаторное значение меньше и применимо к обоим подтипам почв.

Индикаторную группу аллювиальных луговых под в составляет сочетание двух видов: мятлика болотного и таволги вязо-листной, а луговых профильно-глеевых почв - канареечника и осоки острой.

Группа мезогигрофитов из 5 видов - хвоща болотного, осоки лисьей, калужницы болотной, осоки острой, вейника Лангсдорфа - служит индикатором лугово-болотных почв.

Сочетание осоки дернистой и осоки пузырчатой или разрастание одной осоки дернистой верно индицирует болотные иловато-торфяно-глеевые почвы. Эти же почвы может указывать и осока острая, формирующая крупную дерновину.

Индикация механического состава аллювиальных почв и подстилающих пород. Индикация механического состава почв и подстилающих пород имеет значение для указания физических свойств аллювиальных почв - аэрации, температурного и водного режимов, подверженности эрозии и других особенностей. Она способствует познанию генезиса аллювиальных почв, указывая на путь их эволюции - от поселения растительности на песчаном аллювии прирусловий к развитию почв на подстилающих породах легкого механического состава или от зарастания травянистыми гидрофитами старичных пойменных водоемов, что ведет к развитию почв на породах тяжелого механического состава. Нами установлено (Ремезова, Дургарьян, 1976), что для поймы р. Оби в качестве индикаторов тяжелого механического состава почв суглинистого, но легкого механического состава подстилающего аллювия - песчано-супесчаного можно использовать луговые формации. Так, их указывают формации белополевицевая и болотномятликовая.

Несколько более легкий механический состав почв - легкосуглинистый, но также легкий - песчаносупесчаный и слоистый песчано-суглинистый механический состав подстилающего аллювия индицируют разнотравные формации - подмаренниковая (с Galium boreale), верониковая (с Veronica longifolia) и крупнозлаковая - канареечниковая.

Лангсдорфовейниковая формация может индицировать песчано-супесчаный состав подстилающих пород, но индикатором механического состава почв быть не может, так как встречается на почвах разного механического состава. Все эти формации косвенно указывают на особенности развития и эволюции пойменных почв, в данном случае эволюция идет от прирусловий рек, от его песчаного аллювия.

Верным индикатором тяжелого механического состава пойменных почв и тяжелого механического состава подстилающих пород - глинистого и суглинистого - служит дернистоосоковая формация. Развитие этой формации может косвенно указывать на второй путь эволюции пойменных почв от зарастания старичных озер.

Остроосоковая формация - верный индикатор наиболее тяжелого механического состава почв - глинистого и тяжело-суглинистого, но не может быть индикатором подстилающих пород, так как в местах ее развития они меняются от глинистых до слоистых песчано-суглинистых Та блиц а 17 Индикация механического состава аллювиальных почв и подстилающих пород в пойме р. Оби 'Индикатор - формации лугов Индикат Белополевицевая почвы - глинистые и суглинистые, подстилающие породы - песчаноБолотномятликовая супесчаные Верониковая Подмаренникевая почвы - легкосуглинистые и суглинистые подстилающие породы Канареечниковая песчано-супесчаные, слоистые, песчано-суглинистые Лангсдорфовейниковая почвы не индицирует подстилающие породы - песчано-супесчаные.Дер нистоосоковая почвы - глинистые и суглинистые подстилающие породы-глинистые и суглинистые почвы - глинистые, тяжелосуглинистые подстилающие породы не

•Остроосоковая индицирует Костровая -Луговомятликовая почвы - песчаные и супесчаные подстилающие породы не индицируют.

Костровая формация служит индикатором песчаного и супесчаного механического состава почв, легкий механический состав почв указывает также луговомятликовая формация. Подстилающий почвы аллювий о.ни не индицируют (табл. 17).

Индикация особенностей оглеенности пойменных почв. Проявление важного признака оглеенности пойменных почв весьма различно. Исследования в пойме р. Оби, где половодье чрезвычайно длительно и может составлять 2-2,5 месяца, обнаружили оглеение, происходящее по всему профилю почвы. Это дало основание выделить профильноглеевые почвы, развитые главным образом на плоских и широких гривах центральной поймы. Индикаторами аллювиальных луговых профильноглее-вых суглинистых почв здесь будут канареечниковая и изящно-осоковая формации. В тех же условиях развитие на плоских гривах центральной лоймы болотномятликовой формации служит указателем слабого оглеения в луговых суглинистых почвах.

Индикаторами близкого к поверхности глеевого горизонта служат сообщества с доминированием таволги вязолистной, вербейника обыкновенного, обильное разрастание белозора.

Индикация питательных элементов в почвах лугов. Индикация количества питательных элементов в луговых почвах имеет значение для суждения о ценности почв, их плодородии. Содержание питательных элементов важно знать для составления рекомендаций по применению мероприятий по улучшению луговых биогеоценозов. Для получения высокого травостоя лугов с большой его биомассой, для нормального плодоношения луговых видов особенно важно достаточное количество в почках азота, фосфора и калия. Так, для разных типов почв поймы р. Оби были получены данные о содержании этих элементов под различными формациями лугов. Таким образом, по различным луговым формациям можно, до некоторой степени, судить о содержании азота, фосфора и калия в верхних горизонтах пойменных почв. Указателем большего количества азота в горизонтах Ад и А) служит канареечниковая формация, а бо-лотномятликовая, изящноосоковая и дернистоосоковая показывают его небольшое количество и примерно равное содержание. Показателем большего количества фосфора и калия в почвах служит изящноосоковая формация. К наименьшему содержанию фосфора была приурочена болотномятликовая формация, а калия - дернистоосоковая (табл. 18).

Эти данные применимы к почвам поймы р. Оби, и их индикационное значение еще требует уточнения.

Индикация содержания азота в почвах. От обеспеченности почв азотом зависят состав и продуктивность зеленой массы фитоценозов. Значительные количества азота отлагаются в почвах пойм с наилком. Можно различать «аммонийные» д «нитратные» растения, т. е. виды, синэкологический оптимум которых приурочен к условиям преимущественного обеспечения аммонийным и нитратным азотом. К. А. Куркин подчеркивал, то луговые биогеоценозы обладают саморегулируемой замкнутостью биологического круговорота азота, обусловленной особенностями бактерий-нитрификаторов и трав-нитрофилов. Чем больше образуется в почве нитратов, тем сильнее разрастаются растения-нитрофилы, потребляющие азот и исключающие тем самым возможность вымывания нитратов. В по.чвах лугов широко распространена нитрификация. Однако некоторая часть азота теряется из системы растительность - почва. Причем нитратный азот теряется больше, чем аммонийный, что связано с хорошей растворимостью нитратов, их вымываемостью и денитрификацией.

Показателем достаточного количества азота на лугах служит разрастание таких растений-нитрофилов, как гусиная лапчатка, пырей ползучий, борщевик, птичья гречишка, купырь лесной, крестовник, гравилат речной.

Значительное участие бобовых в травостое - клеверов и других - также указывает на обогащение почв азотом.

Кроме того, они указывают и его повышенное содержание в надземных частях растущих с ними злаков. Однако слишком обильное развитое на лугах бобовых при небольшом участии в травостое злаков индицирует обедненность почв азотом. О недостатке азота в почвах также свидетельствует большое количество растенийнитрофобов, таких, как виды люпина, клевер темноцветный, дрок красильный.

Чрезмерное содержание нитратов в почвах вредно для растений и индицируется по отмиранию («выгоранию») травостоя.

:

Например, на пастбищах в местах экскрементов скота.

Таблица 18 Индикация содержания азота, фосфора и калия в почвах поймы р. Оби

–  –  –

Индикация содержания фосфора и калия в почвах. После азота фосфор самый дефицитный из необходимых для растений элементов лугов. Злаки получают больше не только азота, но и фосфора, когда растут вместе с бобовыми. Фосфор.необходим для нормального плодоношения растений, закладки и созревания плодов и семян. Низкий рост бобовых и отсутствие плодоношения растений индицируют недостаток фосфора в почвах.

Калий обычно бывает в достаточном количестве, но часто в плохоусвояемых соединениях. Мало обеспечены калием песчаные почвы. Хорошее развитие картофеля и свеклы ("калийных" растений) указывает на достаточное его количество в почве.

Индикация содержания кальция в почвах. Кальций находится в почве в виде главным образом углекислого кальция, в виде солей фосфорной, кремневой и органических кислот. Его источники - минералы почвы: доломит, кальций, гипс и материнские породы (мел, мергель, карбонатная морена), богатые известью «жесткие» грунтовые воды. При содержании более 3% кальция почвы считаются богатыми кальцием и имеют щелочную реакцию. Растениями кальций усваивается в виде двууглекислого кальция.

Глубокоукореняющиеся растения служат накопителями кальция. Кальций накапливают и бобовые. Он необходим растениям для нейтрализации вредных кислот при внутриклеточном обмене веществ, входит как элемент пищи растений. Недостаток кальция - причина кислотности почв, а избыток - щелочности. Богатство и разнообразный состав флоры индицируют ландшафты с известковыми почвами. Растения-кальциефилы некоторые орхидные (венерин башмачок), анемона, степная астра, костер береговой, люцерна желтая - служат индикаторами богатых кальцием почв. Растения, избегающие кальциевых почв (кальциефобы), сфагновые мхи, кукушкин лен, вереск, белоус, щавелек, люпины индицируют кислые, бедные кальцием почвы. Имеются так называемые «безразличные» растения, которые индикаторами содержания кальция быть не могут, это пупавка красильная и некоторые другие.

Можно говорить не только о конкретном содержании в почвах элементов питания растений, но давать и их общую оценку по присутствию видов определенных экологических групп - показателей плодородия почв. Так, растения-олиготрофы будут указывать бедные элементами питания почвы. Группу олиготрофов составляют главным образом растения, имеющие на корнях микоризу,- белоус, ситник нитевидный, кошачья лапка, душистый колосок, вейник наземный, овсяница овечья, ястребинка волосистая, клевер пашенный, сивец луговой, щавелек, дивала и др. Развитие на лугах полупаразитов - погремков, очанок, зубчаток - также служит индикатором обеднения почв питательными веществами. Растения-мезотрофы приурочены к почвам среднего богатства элементами питания. Об этих почвах можно судить по развитию таких растений, как полевица обыкновенная, овсяница луговая, лисохвост луговой, мятлик болотный, тмин, девясил британский, калужница, купальница, донник белый и лекарственный, клевер средний, бедренец-камнеломка, василек шероховатый, вероника длинно-листная, колокольчик скученный и др. Почвы с большим содержанием элементов питания индицируют растения-мегатрофы или эвтрофы. К ним относятся: лютик болотный, василист-ник водосборолистный, таволга вязолистная, осока лисья, чина луговая и лесная. Некоторые растения безразличны к содержанию элементов питания в почвах и могут расти на почвах и бедных и богатых. В эту группу эвритрофов входят: лютик едкий, лютик ползучий, лапчатка серебристая, горошек мышиный, гречишка птичья, пастушья сумка, льнянка обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, мятлик луговой, скерда кровельная, черноголовка, ежа сборная, трясунка средняя. Эти растения в качестве индикаторов использованы быть не могут.

Индикация кислотности почв. Тесно связаны с содержанием питательных элементов в луговых почвах особенности их кислотности. По отношению растений к степени кислотности почв (рН) составлены четкие группы, показывающие приуроченность отдельных видов к определенным значениям рН. Самые кислые почвы при рН 3,0-4,5 указывает группа крайних ацидофилов. В нее входят белоус, скерда тупоконечная, ситник тощий, щучка, луговик извилистый, марьянник луговой, а также развивающиеся на вырождающихся лугах зеленые и сфагновые мхи. Также кислые почвы, но с рН 4,5-6,0 и до 6,5 можно определить по развитию умеренных ацидофилов - калужницы болотной, лютиков ядовитого и жгучего, белозора болотного, фиалки собачьей, сердечника лугового, пырея собачьего, полевицы тонкой, осоки пузырчатой, вейников ланцетного и наземного.

Несильнокислые почвы с рН 5,0-6,7, иногда до 7,2 указывают слабые ацидофилы, такие, как василистник светлый и простой, бутень душистый, вероника длиннолистная, осока ранняя, а из кустарников - смородина черная. К группе ацидофил-нейтральных эвритрофов, растущих при рН от 4,5 до 7,0, иногда 7,5, можно отнести чину луговую, смолку обыкновенную, душицу обыкновенную, нивяник, василек шероховатый, осоку заячью.

Особую группу составляют растения околонейтральных почв, хорошо развивающиеся при рН 6,0-7,3,лисохвост луговой, клевера горный и луговой, астрагал датский, мыльнянка лекарственная, аистник, синеголовник, борщевик сибирский, змееголовник, горчак ястребинколистный, мятлик сплюснутый.

Нейтробазифилы указывают значения рН 6,7-7,8, иногда до 8,5. Это такие виды, как люцерна серповидная, пупавка красильная, мать-и-мачеха, типчак, тимьян Маршалла.

Слабые щелочные почвы с рН 6,7-8,5 и более служат местообитанием базифильных растений. Растений этой группы очень мало в средней полосе, они обычны в южных степях, полупустынях и пустынях, это растения засоленных почв: кермеки, камфоросма, астра солончаковая, солерос, сарсазан, прутняк.

Имеются виды, безразличные к кислотности почв,- эври-топы, живущие на разных местообитаниях с почвами при рН 3,0-7,7; 5-9,5; 4-8,0. Эти виды как индикаторы не используют: береза, сосна, лютик ползучий, земляника, горошек мышиный, осока лисья, звездчатка злаколистная, вьюнок полевой, мята полевая, тысячелистник, ястребинка зонтичная. Таким бразом, кислые почвы можно опознать по массовому развитию белоуса, колоска душистого, щучки, осоки дернистой, щавелька, а нейтральные - по ассоциациям с господством лисохвоста лугового.

Амплитуды значений рН у различных видов разные. Узкие пределы рН имеет, например, лисохвост луговой, а клевера луговой и горный живут в пределах значительно больших - это растения нейтральных почв. Среди группы ацидофилов осока пузырчатая имеет очень узкую амплитуду, как и вейник ланцетный, в то время как белоус и вейник наземный - достаточно широкую.

ИНДИКАЦИЯ ГЛУБИНЫ ГРУНТОВЫХ ВОД В ПОЙМАХ РЕК

Установление связи глубины грунтовых вод с растительными формациями лугов или с отдельными группами видов имеет значение для уточнения классификации и свойств пойменных почв, для выявления их генезиса, а также для уточнения рекомендаций по мелиоративным мероприятиям, улучшению луговых угодий.

Для поймы р. Оби была определена связь растительных формаций и глубины грунтовых вод в середине вегетации (Ремезова и др., 1976). Развитие костровой формации и лугово-мятликовой служит указателем залегания грунтовых вод на глубине 150 см и больше. Пырейная формация индицирует уровень грунтовых вод 100-150 см (иногда глубже). Белополевицевая формация, а также луговоовсяницевая и мышиногорошковая индицируют грунтовые воды на глубине 100-150 см. Эти формации образуют настоящие эумезофит-ные луга.

Канареечннковая формация и болотнохвощевая, относимые к болотистым лугам, указывают грунтовые воды на глубине 50-100 см, а лисьеосоковая, остроосоковая и лангс-дорфовейниковая, также относимые к болотистым лугам, янди-цируют грунтовые воды на глубине 10-50 см. Верным индикатором поверхностных грунтовых вод (0-10 см) служат пузырчатоосоковая и дернистоосоковая формации торфянистых лугов (табл. 19).

Для индикации глубины грунтовых вод можно использовать сочетание отдельных видов луговых растений индикаторные группы. Согласно этим же градациям глубины грунтовых вод выделено пять индикаторных групп растений (табл. 20). На долтопоемных лугах широко распространенные кровохлебка лекарственная и лисохвост луговой в качестве индикаторов глубины залегания грунтовых вод использованы быть не могут, так как занимают места с различным уровнем грунтовых вод. Таким образом, каждая группа из 3-5 видов растений указывает определенную глубину грунтовых вод. В каждой группе имеется переходный вид к следующей группе, который может служить индикатором большего диапазона глубины нахождения грунтовых вод.

Например, мятлик луговой может быть включен в первую и вторую группы, мятлик болотный - во вторую и третью, хвощ болотный - в третью и четвертую, калужница болотная - в четвертую и пятую группы.

Использовать один вид растения в качестве гидроиндикатора можно только в случае его массового развития, т.

е. доминанта ассоциации Таблица 19 Индикация глубины грунтовых вод в пойме р. Оби по растительным формациям, см Индикаторы Индикаты - глубина грунтовых вод растительные формации Костровая Луговомятликовая 150 и больше Пырейная Белополевицевая Луговоовсяннцевая 100-150 Мышиногорошковая Канареечниковая Болотмохвощевая 50-100 Лисьеосоковая Остроосоковая Лангсдорфовейниковая 10-50 Пузырчатоосоковая Дернистоосоковая 0-10

–  –  –

Геоботанические исследования в зарастающих водоемах и на болотах развиты довольно широко. Истоки индикационных идей применительно к ним следует искать в труде В. Н. Сукачева (1926), доказавшего что растительный покров в зарастающих водоемах слагается рядами фитоценозов, отражающих постепенную смену экологических условий. Многие из этих рядов впоследствии также переходят в системы фитоценозов, указывающих на различные стадии развития болот и на свойства образующихся скоплений органического вещества -.сапропелей и торфа.

Поэтому целесообразно рассматривать индикационные закономерности зарастающих водоемов и болот совместно. Болота имеют наиболее широлое распространение в лесной зоне умеренного климата. Особенно много их в пределах лесотундры и северной тайги, но встречаются болота в разных зонах, вплоть до тропической. Болота создают своеобразный ъи.п ландшафта, включенный в определенную зону, однако зональные климатические особенности накладывают отпечаток на характер формирования болота и на его растительность. До сих пор нет единой точки зрения о том, как рассматривать болота. Большинство 'исследователей придерживаются ландшафтно-географического взгляда на болота - Р. И. Аболин (1914), В. Н.

Сукачев (1926), Ю. Д. Цинзерлинг (1929), В. Я, Кац (1941), Ё. А. Галкина (1955), Н. И. Пьявченко (1945, 1963).

Н. И. Пьявченко (1963) дает такое определение понятия болота: «Болото есть географический ландшафт, закономерно возникающий и развивающийся под влиянием взаимодействия фата-оров среды и растительности, которое определяется постоянной или периодической избыточной влажностью и проявляется в гидрофильности растительного покрова, болотном типе почвообразовательного процесса и накоплении торфа».

Другая группа ученых разделяет ботаническую точку зрения - А. Ф. Флеров, В. В^Ал&хян, Е. М. Брадис.

Они считают болота своеобразным типом растительности, для которого характерно господство специфических видов растений, главным образом гелофитов, приспособленных к условиям обильного увлажнения и недостатку кислорода в почвенном субстрате.

Единой классификации болот пока не разработано. Общеизвестна классификация болот К. Вебера.

Согласно этой классификации болота разделяют на низинные, сохранившие связь с грунтовыми водами и чаще всего располагающиеся в понижениях и на низменностях, верховые, существующие исключительно за счет атмосферного питания, и переходные, представляющие собой различные стадии превращения низинного болота в верховое.

Н. И. Пьявченко подчеркивает, что тип болота - это не что иное, как современная стадия его развития. Он также считает, что болота и торфяные залежи нужно классифицировать раздельно. Для индикационной геоботаники существенна применяемая в настоящее время эколого-фитоценотическая классификация болот.

Она подразделяет болота по признаку богатства питания на низинные, верховые и переходные, а по степени увлажнения - слабо-средне- и сильноувлажненные, давая по этим градациям размещение фитоценозов (табл.

21).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
Похожие работы:

«Станция централизованной смазки модели YET-A1 / YET –A2 YET-A1P1/ YET-A2P2 Управляемая при помощи микрокомпьютера смазочная станция (с детектором давления) Инструкция по эксплуатации Производитель: Компания с ограниченной ответственностью ISHAN Precision Industry Co....»

«1 I. Пояснительная записка. Активное формирование музыкальных способностей, творческих и исполнительских навыков у детей дошкольного возраста в условиях учреждения дополнительного образования, в частности, в подготовительных группах школ искусств, является одним из...»

«Интервью Игорь Лендъел РЕФЛЕКСИИ ПОЖИЗНЕННО ОСУЖДЕННОГО НА СВОЕ ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ Здравствуйте, дорогая наша Валерия Сергеевна! Христос Воскресе! Прежде всего поздравляем Вас, Ваш...»

«1 ОГЛАВЛЕНИЕ Разделы Содержание Стр. Введение 4 1.ЦЕЛЕВОЙ 1.1. Пояснительная записка: 5 РАЗДЕЛ Цель и задачи реализации Программы 5 Принципы и подходы к формированию 7-8 Программы Значимые для разработки и реализации 8-10 Программы, характеристики особенностей развития воспитан...»

«1 Приложение к постановлению администрации городского округа город Шахунья Нижегородской области от 24.06.2016 года № 722 "Приложение к постановлению администрации городского округа...»

«Н. И. Ф е л ь д м а н ЯПОНСКИЕ ПРАЗДНИКИ Настоящая статья посвящена наиболее интересным с этнографической точки зрения праздникам Японии. Именно поэтому здесь опущено объяснение государственных праздников. Стоит только отмет...»

«Методика подбора исполнения электромагнитного расходомера Для подбора исполнения электромагнитного расходомера необходимо знать: а) Ду, мм – диаметр условного прохода трубопровода, где будет установлен расходомер, б) Qmax, куб.м/ч – наибольший расход в трубопров...»

«Родительское собрание "Воспитываем добротой" (средняя группа) Из всех добродетелей и достоинств души величайшее достоинство – доброта. Бэкон Ф. Цель: показать родителям необходимость целенаправленного воспитания у детей доброты, как ц...»

«Международное общественное движение "Родительская забота"Пятые Международные Родительские Чтения: "Семья – источник любви и вдохновения Ребенка" Приглашение Москва 12 – 13 января 2012 года Уважаемый (ая) _ Приглашаем Вас принять участие в Пятых Международных Родительских Чтениях: "Се...»

«Орлов А.А. Европейская социал-демократия: трудный путь к возрождению / А.А. Орлов // Ежегодник ИМИ 2012 / Под ред. А.А.Орлова. М.: МГИМО-Университет, 2012. С. 12-32. А.А.Орлов Европейская социал-демократии: трудный путь к возрождению Существует известная точка зрения, согласно...»

«RU РУССКИЙ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕНЗОРЕЗА RU ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Для безопасного использования внимательно прочтите руководство и следуйте его указаниям. Несоблюдение инструкций может стать причиной серьёзных травм. Архангельск (8182)63-90-72 Калининград (4012)72-03-81 Нижний Новгород (831)429-08-12 Смоленск (4812)...»

«УДК 519.176,519.157.2 В. А. Устименко Oб экстремальной теории графов и символьных вычислениях (Представлено членом-корреспондентом НАН Украины А. Н. Трофимчуком) Минимальную длину цикла, проходящего через выбранную вершину простого графа, назовем цикловым индикатором верш...»

«РЕШЕНИЕ ректората РГУ имени С.А. Есенина от 18 декабря 2013 года по вопросу о формировании позитивного имиджа РГУ имени С.А. Есенина в информационном пространстве вуза, в городских, региональных и федеральных СМИ Заслушав и обсудив выступление руководителя пресс-службы...»

«В ПЕРУ С BELMOND KIPLING PRIVATE JOURNEYS приглашает вас познакомиться с величественными памятниками двух минувших цивилизаций, древних инков и испанской колонии. В Перу компания Belmond располагает пятью превосходными отелями и роскошным п...»

«ЭВОЛЮЦИЯ ЛИЧНОСТИ MIHALY CSIKSZENTMIHALYI THE EVOLVING SELF A PSYCHOLOGY FOR THE THIRD MILLENNIUM Harper Perennial A Division of HarperCollinsPublishers МИХАЙ ЧИКСЕНТМИХАЙИ ЭВОЛЮЦИЯ ЛИЧНОСТИ Перевод с английского Москва УДК 159.923.2 ББК 88.352 Ч-60 Переводчики Евгений Алексеев, Анна Шварц Редактор Наталья Нарциссова Чи...»

«Управление изучения опыта войны Генерального Штаба Вооруженных Сил Союза ССР Сборник боевых документов Великой Отечественной войны Выпуск 1 Военное издательство Министерства Вооруженных Сил Союза ССР Москва 1947 [4] В ходе...»

«Управленческие инструменты (менеджмент на пальцах) Слава Панкратов Александр Орлов © Стратоплан.ру Управленческие инструменты | www.stratoplan.ru/tools | [1] Содержание Предисловие Как объяснить, когда чу...»

«Курс "Творческая работа со словом" (программа составлена на основе курса В.П. Варакиной. М.: "Баласс", 2013г.) Пояснительная записка Начальное общее образование призвано заложить фундамент для достижения стратеги...»

«ПУБЛИЧНОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ТРАНСНЕФТЬ" (ПАО "ТРАНСНЕФТЬ") ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к проекту профессионального стандарта "Специалист по диагностике оборудования магистрального трубопровода нефти и нефтепродуктов" Москва 2016 СОДЕРЖАНИЕ Раздел 1. Общая характеристика вида профессиональной деятельности, трудовых функций. 3 1.1 И...»

«OPTIFLUX 5000 Руководство по эксплуатации Электромагнитный расходомер, сэндвич-версия Документация является полной только при использовании совместно с соответствующей документацией на электронный конвертер. © KROHNE 11/2012 4002449201 MA OPTIFLUX 5000 SW R02 ru : Выходные данные...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.