Научная статья на тему 'Болота северной лесостепи Западно-Сибирской низменности в пределах Челябинской области'

Болота северной лесостепи Западно-Сибирской низменности в пределах Челябинской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
687
131
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БОЛОТА / РАСТИТЕЛЬНОСТЬ / ТОРФЯНАЯ ЗАЛЕЖЬ / ЛЕСОСТЕПЬ / ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ / ЧЕЛЯБИНСКАЯ ОБЛАСТЬ / MIRES / VEGETATION / PEAT DEPOSIT / FOREST-STEPPE / WESTERN SIBERIA / CHELYABINSK REGION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Денисенков Виктор Петрович, Ивченко Татьяна Георгиевна, Кузьмина Екатерина Юрьевна

В статье рассматриваются состав, структурные особенности и динамика формирования растительного покрова болот северной лесостепи Западной Сибири в пределах Челябинской области. Показано, что наряду с преобладающими в данном регионе крупнотравными, преимущественно тростниковыми болотами, встречаются болота других типов. Среди евтрофных болот широко распространены кочкарноосоковые ( Carex juncella ) с березой. Интересны осоково-гипновые болота (Carex lasiocarpa, C. omskiana, C. buxbaumii, Drepanocladus polygamus, Calliergonella cuspidata, Tomentyp num nitens ). Мезотрофные болота имеют ограниченное распространение и ценны как местообитания ягодников с обилием клюквы. Для них характерны кочковато-мочажинные комплексы. Кочки заняты олиготрофными кустарничково-сфагновыми ( Chamaedaphne calyculata, Sphagnum magellanicum ) фитоценозами, мочажины — мезотрофными клюквенно-осоково-сфагновыми ( Oxycoccus palustris, Carex lasiocarpa, Sphagnum teres, S. riparium, S. balticum ) сообществами. Олиготрофные сфагновые болота (рямы), окруженные евтрофными займищами, являются редкими для территории лесостепи Челябинской области и представляют собой особый тип западносибирских сосново-кустарничковосфагновых выпуклых верховых суббореальных болот. Они особо уязвимы и подвержены уничтожению в связи с положением их на границе ареала. Здесь произрастает целый комплекс бореальных видов, находящихся на южной границе распространения. Анализ состава торфяных отложений осоково-гипновых сообществ показал, что с момента образования до настоящего времени их флористический состав практически не изменился. Развитие мезотрофных болот также начиналось с осоково-гипновых сообществ. На олиготрофных болотах нами не обнаружена данная стадия, что, вероятно, связано с разными подстилающими породами. Пространственно-временной ряд палеосообществ мезотрофного болота может быть представлен следующей схемой: на кочках — I – Carex lasiocarpa-С. omskiana-Warnstorfi a fl uitans, II — Carex lasiocarpa–C. rostrata-Sphagnum fallax, III — Carex rostrata-Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum, IV — Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum, в мочажинах — I — Carex lasiocarpa–C. omskiana-Warnstorfi a fl uitans, II — Menyanthes trifoliata-Carex lasiocarpa–Warnstorfi a fl uitans, III — Carex rostrata-Sphagnum majus-S. balticum и Menyanthes trifoliata-Carex lasiocarpa–Warnstorfi a fl uitans, IV — Carex lasiocarpa-C. rostrata-Sphagnum majus-S. balticum. Развитие растительного покрова олиготрофного болота шло через смену таких палеосообществ, как I — Phragmites australis и Carex lasiocarpa–C. rostrata–Sphagnum majus, II — Carex rostrata-Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum, III — Paludifruticoli-Sphagnum magel lanicum, IV — Paludifruticoli-Sphagnum fuscum, V — Pinus sylvestris-Eriophorum vaginatum, VI — Pinus sylvestris-Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum. Мощность торфяных залежей — от 2,5 до 3,5 метров.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Денисенков Виктор Петрович, Ивченко Татьяна Георгиевна, Кузьмина Екатерина Юрьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Болота северной лесостепи Западно-Сибирской низменности в пределах Челябинской области»

УДК 581.5(470.53)

Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2013. Вып. 4

В. П. Денисенков, Т. Г. Ивченко, Е. Ю. Кузьмина

БОЛОТА СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ В ПРЕДЕЛАХ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Западносибирская часть Челябинской области расположена в зоне недостаточного увлажнения [1], где испаряемость превосходит величину атмосферных осадков. Водный баланс в среднем по территории зоны характеризуется следующими величинами: осадки 390 мм, сток меньше 10 мм (наблюдается в основном весной в период снеготаяния), испарение 380 мм. Рельеф — типично равнинный. Высоты — в пределах 160-250 м над ур. м. Реки текут на восток в широких разработанных долинах с низкими пологими берегами и аккумулятивными террасами. Для данной территории характерны слабо дренированные водоразделы, плохо развитая речная сеть и многочисленные блюдцеобразные бессточные впадины [2]. Во впадинах с постоянным переувлажнением за счет притока поверхностных или грунтовых вод развиваются болота, количество и площадь которых снижаются по мере приближения к долинам рек вследствие дренирующего влияния последних. Заболоченность территории достигает 12-15%. Подстилающими породами болот исследованного района являются песчаники и глинистые породы, приуроченные к центральным частям водораздела, ближе к речным долинам залегают карбонатные и песчано-глинистые породы. В почвенном покрове преобладают выщелоченные черноземы и серые лесные почвы, встречаются обыкновенные, деградированные, солонцеватые и осолоделые черноземы, солоди и луговые солонцы, дерново-слабоподзолистые почвы, а в долинах рек — лугово-черноземные почвы. Болотные почвы формируются в бессточных котловинах, на водоразделах и в поймах рек [3]. Растительный покров представлен сочетанием сосновых, березовых и осиново-березовых колков с участками остепненных лугов и луговых степей — на севере и с участками злаково-разнотрав-ных луговых и настоящих степей и остепненных лугов — на юге, а также с околоводной и болотной растительностью [4].

Наиболее характерными болотами в лесостепи и степи являются крупнотравные, преимущественно тростниковые, осоково-тростниковые и крупноосоковые болота [5, 6, 7, 8]. Согласно схеме районирования Н. Я. Каца [9], исследуемая территория относится к зоне равнинных евтрофных болот и торфяников, к Западно-Сибирской провинции тростниковых и крупноосоковых болот. Встречаются выпуклые сосново-сфагновые болота — рямы, окруженные низинными травяными фитоцено-зами — займищами и осоково-гипновые болота.

Денисенков Виктор Петрович — кандидат географических наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет; e-mail: [email protected]

Ивченко Татьяна Георгиевна — кандидат биологических наук, доцент, докторант Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН; e-mail [email protected];

Кузьмина Екатерина Юрьевна — кандандидат биологических наук, научный сотрудник Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН; e-mail: [email protected] © В. П. Денисенков, Т. Г. Ивченко, Е. Ю. Кузьмина, 2013

Цель настоящей работы — показать разнообразие, структурные особенности и динамику формирования растительного покрова западносибирских болот северной лесостепи, расположенных на западной границе низменности.

Материал и методика

Летом 2012 г. были проведены геоботанические исследования болот северной лесостепи Западно-Сибирской равнины в пределах Челябинской области. Всего исследовано 15 болотных массивов. Геоботанические описания растительного покрова сделаны по общепринятой методике [10], измерение глубин торфяной залежи и отбор образцов торфа проведены торфяным буром «Инсторфа». В отобранных образцах определен ботанический состав торфов. На основе полученных данных были построены стратиграфические колонки с помощью программы Peat, любезно предоставленной С. А. Кутенковым (КарНЦ), и реконструированы этапы заболачивания.

Исследования велись на водоразделе между реками Миассом и Течей на границе с Курганской областью, в окрестностях населенных пунктов Русская Теча, Тирикуль, Теренкуль и Саломатово (Красноармейский район) (рис. 1). Данный район был вы-

Рис. 1. Местонахождения исследованных болот в северной части лесостепной зоны Западной Сибири на территории Челябинской области. — изученные болота.

бран в период предполевой подготовки на основе дешифрирования космических снимков программы Google Earth, анализ которых показал значительное разнообразие растительного покрова болот этой территории. Так, наряду с тростниковыми и осоково-гипновыми болотами была обнаружена локализация рямов — выпуклых сосново-сфагновых болот. Здесь, на стыке Курганской и Челябинской областей, проходит западная граница их ареала. Было отмечено 7 болот этого типа в окрестностях деревни Саломатово (55°38' с.ш. 62°31' в.д). Они хорошо дешифрируются благодаря развитому древостою и округлой форме на лесостепном фоне.

Результаты и обсуждение

Исследованные болота в основном приурочены к суффозионным впадинам. Они также развиваются по краям крупных озер или занимают остатки древних русел. Распространенным типом болот данного района являются тростниковые займища. В зависимости от уровня болотно-грунтовых вод здесь развиваются либо монодоминантные сообщества из Phragmites australis (уровень воды 30-50 см и выше от минерального дна), либо крупноосоково-тростниковые сообщества (уровень воды от 0 до + 30, pH — 5,8-6,6), в которых наряду с Phragmites australis обильно произрастают Carex riparia, С. atherodes и Carex rostrata. В данных сообществах древесный ярус отсутствует. Кустарниковый ярус представлен отдельными экземплярами Salix cinerea (проективное покрытие п/п — > 1%), высотой 3 м. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 90-100%. Наряду с доминирующими видами тростника и осок обильны Thelypterispalustris и Calamagrostis neglecta. В моховом ярусе (п/п — 15-30%) доминирует Drepanocladus aduncus, отмечены Calliergon giganteum, Bryum pseudotriquetrum.

По окраинам займищ могут произрастать такие виды, как Hordeum nevskianum, Tripolium pannonicum, Triglochin maritimum, Rumex rossicus, свидетельствующие о засолении данных участков.

Наряду с тростниковыми болотами в исследованном районе широко распространены евтрофные кочкарноосоковые болота с березой (Betula pubescens). Сомкнутость крон древесного яруса — до 5-25%, высота — 1,5-3,0 (4,5) м. Кустарниковый ярус представлен Salix cinerea (п/п — 5-20%, высота — 1,5-3,0 м). Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 70-80%. Осоковые кочки занимают до 80% площади фитоценоза. Доминирует Carex juncella, обычны C. omskiana, C. rostrata. Среди разнотравья часто встречаются Thelypteris palustris, Phragmites australis, Comarum palustre, Calamagrostis neglecta, Lycopus europaeus, Lysimachia vulgaris, Lythrum salicaria, Naumburgia thyrsiflora, Thyselium palustre. В моховом ярусе (п/п — 5-15%) доминирует Drepanocladus aduncus, отмечены Calliergon giganteum, Bryum pseudotriquetrum. Уровень болотных вод составляет от -15 до +10 см от уровня микропонижений, pH — 5,8-6,4.

Интересным, на наш взгляд, является евтрофное болото, центральную часть которого занимают осоково-гипновые сообщества с березой (Betula pubescens) в окрестностях пос. Русская Теча. Подобные сообщества являются местообитанием орхидных. К сожалению, наши исследования проходили в августе, и была отмечена единично лишь Dactylorhiza incarnata. Сомкнутость крон древесного яруса — 10-15%, высота — 1-2 м, диаметр до 4 см. Кустарниковый ярус не развит

(п/п — 1-3%), представлен отдельными кустами ив (Salix cinerea, S. rosmarinifolia, S. lapponum). Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 80-90%. Доминирует Carex lasiocarpa, содоминантами выступают Carex omskiana и C. buxbaumii. Часто встречаются Carex rostrata, Comarum palustre, Calamagrostis neglecta, Equisetum fluviatile, Epilobium palustre, Galium uliginosum, Lycopus europaeus, Molinia caerulea, Na-umburgia thyrsiflora, Thyselium palustre. В моховом ярусе (п/п — 60-70%) доминируют Drepanocladus polygamus, Calliergonella cuspidata и Tomentypnum nitens, обильны Drepanocladus aduncus, Breidleria pratensis, Warnstorfia exannulata. Отмечены такие виды, как Calliergon giganteum, Bryum pseudotriquetrum, Brachythecium salebrosum, Brachythecium mildeanum, Amblystegium serpens, которые в горно-лесной части области, на наш взгляд, маркируют лесные болота, занятые березово-кочкарноосоковы-ми (Carex cespitosa, С. juncella) сообществами. В зоне лесостепи эти виды занимают подобные фитоценозы, но встречаются и на более открытых и увлажненных участках евтрофных болот. Уровень болотных вод колеблется от -15 до 0 см от уровня микропонижений, pH — 6,2-6,6. Мощность торфяной залежи — 2,7 метра. Всю толщу составляют низинные осоковые, гипново-осоковые и гипновые торфа средней степени разложения. Подстилающая порода — глина. В отобранной торфяной колонке не наблюдается слоя сапропеля.

Анализ состава торфяных отложений показал, что с момента образования данных осоково-гипновых сообществ до настоящего времени их состав практически не изменился, наблюдались лишь изменения долевых значений видов в сложении пале-осообществ. Так, на самом раннем этапе развития сформировались осоково-вахтово-гипновые сообщества, в которых Menyanthes trifoliata играла ведущую роль (рис. 2, I). Данный вид в современном сообществе отмечен с незначительным проективным покрытием. Палеосообщество II (хвощево-осоково-гипновое) было более обводненным, чем современное, и в нем содоминантом выступал Equisetum sp., доля участия которого в растительном покрове временами (на отдельных этапах) значительно возрастала.

Рис. 2. Диаграмма ботанического состава торфов и палеосообщества центральной части болота, окружающего озеро «Малый Караскуль» в окрестностях пос. Русская Теча.

Палеосообщества: I — Menyanthes trifoliata-Carex lasiocarpa-Drepanocladus aduncus-Scorpidium scorpioides, II — Equisetum sp-Carex lasiocarpa — C. rostrata-Drepanocladus aduncus, III — Equisetum sp-Carex lasiocarpa-Drepanocladus aduncus, IV — Carex rostrata — C. lasiocarpa-Drepanocladus aduncus.

Палеосообщество III маркируется преобладанием гипновых мхов над сосудистыми растениями (см. рис. 2). Палеосообщество IV соответствует составу современного осоково-гипнового сообщества с березой, за исключением Eriophorum polystachion. Нами она не была отмечена в данных фитоценозах. Отсутствуют в торфах и остатки березы, что, на наш взгляд, свидетельствует о сравнительно недавнем ее развитии в данных фитоценозах.

В исследованном районе отмечены и мезотрофные болота, центральные (большие) части которых заняты осоково-сфагновыми и осоково-клюквенно-сфагновы-ми растительными сообществами.

Осоково-сфагновые сообщества (Carex rostrata-Sphagnum riparium-S. teres) развиваются в наиболее обводненных местообитаниях центральных частей массивов. Уровень болотных вод удерживается на уровне моховой дернины, pH — 3,8-4,4. Древесный ярус, как правило, не развит (сомкнутость крон > 1%, редко до10-15%), отмечены небольшие деревца Betulapubescens, высотой 1-3 (5) м, диаметром до 6-8 см. Кустарникового яруса нет, редко отмечалась Salix cinerea. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 60-80%. Доминирует Carex rostrata, обильно встречаются, иногда содоминируют Carex lasiocarpa, Menyanthes trifoliata. В моховом покрове (п/п — 100%) преобладают Sphagnum riparium и S. teres, встречаются Sphagnum angustifolium и Calliergon stramineum. Сообщества отличаются невысокой видовой насыщенностью (9-12 видов было отмечено в их составе).

Клюквенно-осоково-сфагновые (Oxycoccus palustris-Carex lasiocarpa-Sphagnum teres) сообщества являются наиболее распространенными среди мезотрофных фи-тоценозов данной территории. Древесный ярус развит слабо. Сомкнутость крон не превышает 5%, редко она может достигать 10-15%. Отмечены небольшие деревца Betula pubescens, высотой 1,5-4 (6) м, диаметром до 6 см. Проективное покрытие кустарникового яруса не более 1-3%, отмечались Salix cinerea и S. lapponum. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 60-80%. Доминирует Oxycoccus palustris, среди осок содоминируют Carex rostrata, C. lasiocarpa и C. limosa, обычны Menyanthes trifoliata, Drosera rotundifolia, Eriophorum polystachion, Carex chordorrhiza. В моховом покрове (п/п — 100%) преобладают Sphagnum riparium и S. teres, часто со-доминантом выступает Sphagnum angustifolium, отмечен Calliergon stramineum. Уровень болотных вод--10-15 см ниже уровня моховой дернины, pH — 3,6-4,6.

На фоне мезотрофных фитоценозов могут формироваться кочки разной высоты и диаметра с олиготрофными сообществами. Были встречены кочки, моховой покров которых образован одним видом мха (Sphagnum fuscum, S. magellanicum, Polytrichum strictum), либо эти виды выступали в роли содоминантов. Травяно-ку-старничкоый ярус либо отсутствовал, либо был представлен клюквой (Oxycoccus palustris, O. microcarpus), в небольшом обилии могли встречаться Eriophorum vaginatum, Drosera rotundifolia, Carex lasiocarpa, C. rostrata, C. limosa и Menyanthes trifoliata.

При вступлении мезотрофных болот в олиго-мезотрофную стадию, поверхность, занимаемая повышениями микрорельефа, увеличивается. Отмечены плоские (высотой до 25-35 см) и обширные (диаметром до 10-15 метров) подушки, занятые кустарничково-сфагновыми (Chamaedaphne calyculata-Sphagnum magellanicum) сообществами. Здесь отмечены отдельно стоящие деревца Betula pubescens, высотой 1,53,0 м, диаметром до 4-5 см, сомкнутость крон до 5-10%. В травяно-кустарничковом

ярусе доминирует Chamaedaphne calyculata, реже ее содоминантом выступает Ledum palustre, обильны Oxycoccus palustris, O. microcarpus, встречаются Drosera rotundifolia и виды более богатых местообитаний Carex lasiocarpa, C. rostrata, Menyanthes trifoliata. В моховом покрове (п/п — 100%) содоминируют Sphagnum magellanicum, S. angusti-folium, S. fuscum. Характерной особенностью данных сообществ является небольшое присутствие Sphagnum centrale. Встречены Aulacomniumpalustre, Polytrichum strictum, Pleurozium schreberi, Sphagnum capillifolium, S. flexuosum. Уровень болотных вод — -15-30 см ниже уровня моховой дернины, pH — 3,2-3,6.

Нами были отобраны образцы торфяной залежи в кочковато-мочажинном комплексе центральной части олиго-мезотрофного болота в окрестностях дер. Тири-куль. Повышения микрорельефа заняты выше описанными кустарничково-сфагно-выми сообществами. Мощность торфяной залежи — 2,75 метра. Большую часть торфяной толщи составляет верховой магелланикум-торф, под ним залегает метровый слой сфагнового переходного торфа и метровый слой гипнового низинного торфа. Подстилающая порода — глина. На первых этапах заболачивания господствующим сообществом было осоково-гипновое (рис. 3, I). В травяном покрове доминировали осоки (Carex lasiocarpa, C. rostrata, С. omskiana), встречались болотные и водно-болотные травы (Equisetum fluviatile, Menyanthes trifoliata). Гипновые мхи преобладали над сфагновыми. Среди них отмечен редкий в настоящее время для региона Pseudocalliergon trifarium (Дьяченко, 2011), присутствие которого может свидетельствовать о формировании данных сообществ в условиях холодного климата раннего голоцена.

Постепенно господство в моховом покрове переходит к сфагновым мхам. Ев-трофные фитоценозы уступают место мезотрофным осоково-сфагновым (рис. 3, II). Им соответствует слой торфа на глубине 225-200 см. Дальнейшее обеднение среды

Рис. 3. Диаграмма ботанического состава торфов и палеосообщества олиготрофной кочки в центральной части олиго-мезотрофного болота в окрестностях пос. Тирикуль.

Палеосообщества: I — Carex lasiocarpa-С. omskiana-Warnstorfia fluitans, II — Carex lasiocarpa-C. rostra-ta-Sphagnum fallax, III — Carex rostrata-Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum, IV — Paludifruticoli-Sphagnum magellanicum.

приводит к развитию осоково-кустарничково-сфагнового сообщества (рис. 3, III). Ему соответствует слой торфа на глубине 200-175 см, в котором преобладают оли-готрофные виды, но условия местообитания остаются еще мезотрофными. Участие мезотрофных растительных остатков в данном торфяном слое составляет 25%. Впервые появляются кустарнички и Eriophorum vaginatum. Подобные фитоцено-зы были нами описаны в современном покрове болот данного района. С глубины 175 см растительность приобретает современный облик (рис. 3, IV), ослабевает роль Eriophorum vaginatum и формируется кустарничково-сфагновое сообщество. Полностью исчезли евтрофные и мезотрофные виды, эдификаторная роль принадлежит Sphagnum magellanicum.

Следующая скважина была пробурена в мезотрофной мочажине данного коч-ковато-мочажинного комплекса, где произрастает осоково-сфагновое сообщество. Глубина торфяной залежи 2,5 метра, pH — 3,5-4,2, уровень болотных вод от -10 до 0 см ниже уровня моховой дернины. В травяно-кустарничковом ярусе (п/п — 80%) доминирует Carex rostrata, обильны (могут содоминировать) Carex lasiocarpa, C. limosa, Oxycoccus palustris. Встречаются Chamaedaphne calyculata, Eriophorum vaginatum, Menyanthes trifoliata. В моховом покрове (п/п — 100%) содоминируют Sphagnum fallax, S. balticum, S. riparium, отмечены Sphagnum teres и S.flexuosum.

Развитие мочажин, как и кочек, началось с осоково-гипновых сообществ (рис. 4, I, II), в которых заметную роль играли Equisetum fluviatile и Menyanthes trifoliata, что свидетельствует о повышенном обводнении данного местообитания. Постепенно в моховой покров внедряются мезотрофные сфагновые мхи (Sphagnum obtusum), усиливающие кислотность среды, что предопределяет формирование палеосообще-ства III (ему соответствует слой торфа 150-125 см), имеющего переходный олиго-мезотрофный характер, о чем свидетельствуют значительные доли остатков в торфе сфагновых мхов (Sphagnum majus, S. balticum, S. fallax),

Палеосообщество IV в целом соответствует современному осоково-сфагновому фитоценозу, за исключением Sphagnum majus, который не был отмечен нами в современном моховом покрове данного участка.

Рис. 4. Диаграмма ботанического состава торфов и палеосообщества мезотрофной мочажины в центральной части олиго-мезотрофного болота в окрестностях пос. Тирикуль.

Палеосообщества: I — Carex lasiocarpa-C. omskiana-Warnstorfia fluitans, II — Menyanthes trifoliata-Carex lasiocarpa-Warnstorfiafluitans, III — Carex rostrata-Sphagnum majus-S. balticum и Menyanthes trifo-liata-Carex lasiocarpa-Warnstorfia fluitans, IV — Carex lasiocarpa-C. rostrata-Sphagnum majus-S. balticum.

Сравнивая две выше описанные торфяные скважины можно видеть, что на кочках сообщества со сплошным сфагновым покровом, с преобладанием Sphagnum magellanicum сформировались раньше, чем в мочажинах, повышенная обводненность которых препятствовала развитию сфагновых мхов. Несмотря на это, доминирование сфагновых мхов в мочажинах произошло довольно давно, и здесь ими сформирован 1,5-метровый слой торфяной залежи.

Олиготрофные болота исследованного района представлены западносибирскими сосново-кустарничково-сфагновыми выпуклыми верховыми суббореальными болотами, согласно ботанико-географической классификации Т. К. Юрковской [11, 12]. Этому типу болот на территории Западной Сибири посвящен целый ряд публикаций [1, 9, 13-19].

Центральную (большую) часть изученных нами олиготрофных болотных массивов занимают сосново-кустарничково-сфагновые сообщества. В древесном ярусе господствует Pinus sylvestris высотой от 8-10 м до 14-16 м и диаметром соответственно от 7-14 см до 20-24 см. Сомкнутость крон — 40-50%. Среди кустарничков Ledum palustre преобладает над Chamaedaphne calyculata, обильны Vaccinium vitis-idaea, Rubus chamaemorus, встречаются Carexglobularis, Eriophorum vaginatum. Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса — 60-70%. В моховом покрове (п/п — 80%) содоминируют Sphagnum magellanicum, S. angustifolium, S. capillifolium. Обильно встречаются Pleurozium schreberi, Dicranum polysetum, Aulacomnium palustre, очень редко — Sphagnumfuscum. Уровень болотных вод ниже 50 см от моховой дернины, pH верхних слоев торфяной залежи — 2,6-2,8. Мощность торфяной залежи — 3,5 метра. В проанализированном разрезе основную толщу составляют мало-разложившиеся верховые торфа. Доминирует магелланикум-торф, который перемежается с сосново-сфагновым (доминирует Sphagnum magellanicum) и фускум-торфом. Далее идет сфагново-осоковый переходный торф, залегающий на песчаном дне. В данной торфяной колонке нет слоя сапропеля.

Начальная евтрофная стадия формирования изученных олиготрофных болот была очень краткой (рис. 5, I) и представляла собой либо сильно обводненные травяные заросли с преобладанием тростника (Phragmites australis), в которые позднее внедрилась береза, либо с самого начала это было сильно обводненное лесное болото. Эти евтрофные сообщества быстро сменились мезотрофными осоково-сфагно-выми фитоценозами, довольно широко распространенными в настоящее время на мезотрофных болотах данного района. В древесном ярусе отмечаются Pinus sylvestris и Betula pubescens. В травяно-кустарничковом ярусе доминировали Carex rostrata, C. lasiocarpa, встречались Menyanthes trifoliata, Eriophorum polystachion, Equisetum sp. В моховом покрове сменяли друг друга мезотрофные и мезоолиготрофные сфагновые мхи (Sphagnum obtusum, S. majus).

Постепенно усиливается роль олиготрофных мхов, внедряется Eriophorum vaginatum, кустарнички, в древесном ярусе отмечается только Pinus sylvestris, откладывается верховой магелланикум-торф, но палеосообщество II (см. рис. 5) является еще переходным от мезотрофной к олиготрофной стадии развития, о чем свидетельствует наличие в торфе остатков Carex rostrata в сочетании со Sphagnum majus. Данному сообществу соответствуют современные олиготрофные кустарничково-сфагновые фитоценозы окраин рямов, а также некоторые сообщества центральных частей мезотрофных болот данного района.

Рис. 5. Диаграмма ботанического состава торфов и палеосообщества центральной части сосно-во-кустарничково-сфагнового выпуклого верхового болота в окрестностях села Саломатово.

Палеосообщества: I — Phragmites ашШШ и Сагех ¡а$госатра-С. rostrata-Sphagnum та)ж, II — Сагех rostrata-Pa¡udifrutico¡i-Sphagnum mage¡¡anicum, III — Pa¡udifrutico¡i-Sphagnum mage¡¡anicum, IV — Pa¡udifrutico¡i-Sphagnum fuscum, V — Ртш sy¡vestris-Eriophorum vaginatum, VI — Ртт sy¡vestris-Pa¡udi-frutico¡i-Sphagnum mage¡¡anicum.

Палеосообщество III характеризуется отсутствием мезотрофных видов, в центральной части массива сформировался кустарничково-сфагновый фитоценоз с сосной, ему соответствует слой торфа на глубине 275-225 см. Само болото полностью вступило в олиготрофную фазу развития, прекратилась связь верхних корнеобитае-мых горизонтов массива с минеральным дном.

На растительный покров олиготрофных болот лесостепи значительное влияние оказывают пожары [17, 18]. Угольные прослойки (последствия пожаров) отмечены нами на глубинах 80 и 185 см.

Развитие палеосообщества IV (слой торфа на глубине 225-150 см) можно объяснить изменениями климата. В новых условиях конкурентные преимущества возникли у Sphagnum fuscum и как следствие сформировались кустарничково-сфагновые (Sphagnumfuscum) фитоценозы. Со временем их сменяют сосново-пушициево-сфаг-новые сообщества (рис. 5, V), что, вероятно, связано с изменением увлажненности данных местообитаний за счет поступления большого количества атмосферной влаги. Этот период длился недолго. Ему соответствует слой торфа на глубине 150125 см. Затем растительный покров приобретает современный облик (рис. 5, VI). Палеосообщество VI можно определить как сосново-кустарничково-сфагновое. Ему соответствует слой торфа на глубине 125-0 см.

В проанализированной торфяной скважине центральной части олиготрофного болота нами не была выявлена стадия развитии с гипновыми мхами, что может быть связано с подстилающими породами, в данном случае с песками. Представленная схема развития верховых болот западносибирской лесостепи на границе ареала согласуется с описанной ранее динамикой растительного покрова болот Курганской области [14].

Заключение

Для всей территории западносибирской лесостепи наиболее характерны крупнотравные, преимущественно тростниковые, осоково-тростниковые и крупноосоковые болота. Однако проведенные исследования на западной границе равнины показали значительное разнообразие болотных массивов. Наряду с тростниковыми займищами распространены кочкарноосоковые с березой евтрофные болота. Встречаются осоково-гипновые болота, на которых вероятно нахождение редких видов для территории Челябинской области. Мезотрофные болота имеют ограниченное распространение и представляют ценность как местообитания ягодников с обилием клюквы. Олиготрофные сфагновые болота в лесостепной зоне Челябинской области являются редкими и приурочены к территории Западной Сибири, где они представляют особый тип западносибирских сосново-кустарничково-сфагновых выпуклых верховых суббореальных болот. Они особо уязвимы и подвержены уничтожению в связи с положением их на границе ареала. На них произрастает целый комплекс бореальных видов: Andromeda polifolia, Oxycoccus microcarpus, Scheuchzeria palustris, Rubus chamaemorus и др., находящихся на южной границе распространения и само существование которых в зоне лесостепи возможно только на данных болотах.

Анализ состава торфяных отложений осоково-гипновых болот показал, что с момента образования до настоящего времени флористический состав фитоцено-зов их центральной части практически не изменился, наблюдались лишь изменения долевых значений видов в сложении палеосообществ.

Осоково-гипновые сообщества также являлись начальной стадией заболачивании современных мезотрофных болот, растительному покрову которых часто свойственно комплексное кочковато-мочажинное строение. Сравнение ботанического состава образцов из торфяных скважин, пробуренных в олиго-мезотрофном комплексе, показало что на кочках сообщества со сплошным сфагновым покровом, с преобладанием Sphagnum magellanicum сформировалась раньше, чем в мочажинах, повышенная обводненность которая препятствовала развитию сфагновых мхов. Доминирование сфагновых мхов в мочажинах наблюдается довольно давно. При явном различии формирования сообществ кочек и мочажин общий ход и направленность смен растительных сообществ разных элементов микрорельефа на данных болотах согласуются между собой.

На олиготрофных болотах нами не была выявлена стадия развитии с гипновы-ми мхами. Здесь евтрофные сообщества очень быстро перешли в мезотрофную, а затем и в олиготрофную стадии развития. Представленная схема развития верховых болот западносибирской лесостепи на границе ареала согласуется с ранее описанной в литературе.

Литература

1. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим / под. ред. К. Е. Иванова, С. М. Новикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 447 с.

2. Борисевич Д. В. Рельеф и геологическое строение // Урал и Приуралье. М.: Наука, 1968. С. 19-81.

3. Комплексный доклад о состоянии окружающей среды Челябинской области в 2003 году. Челябинск, 2004. 309 с.

4. Куликов П. В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург: Ми-асс, 2005. 537 с.

5. Пьявченко Н. И. Торфяники Русской лесостепи. М., 1958. 191 с.

6. Брадк Е. М., Бачурина Г. Ф. Болота УРСР. Киев: Наукова думка, 1969. 241 с.

7. Лисс О. Л., Березина Н. А. Болота Западно-Сибирской равнины. М.: МГУ, 1981. 206 с.

8. Волкова Е. М. Редкие болота северо-востока Среднерусской возвышенности: растительность и генезис // Бот. журн. 2011. Т. 96, № 12. С. 1575-1590.

9. Кац Н. Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. М., 1948. 320 с.

10. Полевая геоботаника / под ред. Е. М. Лавренко, А. А. Корчагина. М.; Л., 1964. Т. 3. 530 с.

11. Юрковская Т. К. География и картография растительности болот Европейской России и сопредельных территорий. СПб., 1992. 256 с.

12. Юрковская Т. К. Меридиональная зональность и широтная дифференциация растительности болот России // Направление исследований в современном болотоведении России / под. ред. Т. К. Юр-ковской. СПб.: Наука, 2010. С. 165-178.

13. Нейштадт М. И. Торфяные болота Барабинской лесостепи // Тр. ЦТОС. Т. 1. 1936. С. 73-85.

14. Генкель А. А., Красовский П. Н. Материалы по изучению озер, займищ, болот и торфяников Западно-Сибирской лесостепи // Учен. Зап. Перм. гос. ун-та. Пермь, 1937. Т. 3, вып. 1. С. 1-75.

15. Иванов К. Е., Котова Л. В. Вопросы динамики развития и гидроморфологические характеристики рямов Барабинской низменности // Тр. ГГИ. 1964. Вып. 112. С. 35-53.

16. Лапшина Е. И., Валуцкий В. И. Карта структуры растительного покрова Новосибирской области // Сибирский экологический журн. № 4. 2002. С. 405-416.

17. Наумов А. В., Косых Н. П., Паршина Е. К., Артымук С. Ю. Верховые болота лесостепной зоны, их состояние и мониторинг // Сибирский экологический журн. 2009. № 2. С. 251-259.

18. Косых Н. П. Пирогенная сукцессия и биологическая продуктивность болот лесостепной зоны // Западно-Сибирские торфяники и цикл углерода. Новосибирск: Наука, 2011. С. 183-185.

19. Валуцкий В. И. Растительность лесостепных рямов в восточной Барабе // Тигс2ашпо"та. 2011. Т. 14, N 1. С. 109-119.

Статья поступила в редакцию 19 июня 2013 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.