CC BY
15ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК "ТИГИРЕКСКИЙ"
"ГОРНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ЮЖНОЙ СИБИРИ: ИЗУЧЕНИЕ, ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ"
Вторая межрегиональная научно-практическая конференция, посвященная 10-летию организации
Тигирекского заповедника
Труды Тигирекского заповедника Выпуск 3
Барнаул - 2010
УДК 58+59+91+631.4+502.7
ББК 20.1 (253.7) я431 + 28.088 л64 я431
Г 699
Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Труды Тигирекского заповедника. Вып. 3. Барнаул, 2010. 303 с.
Сборник содержит материалы представленные на II межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 10-летию организации Тигирекского заповедника "Горные экосистемы Южной Сибири: Изучение, охрана и рациональное природопользование". Обобщены данные современных исследований природных комплексов ГПЗ "Тигирекский". Анализируется стратегия развития и функционирование системы особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Рассматривается актуальные вопросы изучения рельефа, климата и почв горных территорий, изучения и охраны растительного и животного мира гор Южной Сибири, проблемы устойчивого развития регионов.
Сборник рассчитан на широкий круг специалистов, работающих в области биологии, экологии и охраны природы, а также всех, кому небезразличны проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов.
Редакционная коллегия: Е. Н. Бочкарёва, Н. И. Быков, П. В. Голяков, Е. А. Давыдов, Н. Л. Ирисова, Т. А. Терёхина
Издание подготовлено при поддержке ООО "Золото Курьи"
3ОЛОГо
*VP btf
ISSN 2076-7390
©ФГУ Государственный природный заповедник "Тигирекский"
TIGIREKSKY STATE NATURAL RESERVE
MOUNTAIN ECOSYSTEMS OF SOUTH SIBERIA: STUDY, CONSERVATIN AND RATIONAL NATURE USE
The second interregional scientific-practical conference, devoted to the 10-year anniversary of the Tigirek State Natural Reserve establishment
Proceedings of the Tigirek State Natural Reserve Volume 3
Barnaul - 2010
Mountain ecosystems of South Siberia: study, conservatin and rational nature use.
Proceedings of the Tigirek State Natural Reserve, 2010. Vol. 3. Barnaul, 2010. 303 pp.
Reports presented at the first interregional scientific-practical conference "Mountain ecosystems of South Siberia: study, conservatin and rational nature use", devoted to the 10-year anniversary of the Tigirek State Natural Reserve establishment, are compiled in the book. Data on present-day investigations of natural complexes in Tigirek ("Tigireksky") reserve are summarized. The developmental strategy and activity of the system of especially protected natural areas in Altai-Sayan mountainous ecoregion are analyzed. Actual problems of mountainous relief, climate and soil investigation, flora and vegetation, fauna and animal population of South Siberian Mts. study and protection, stable development of the region are considered.
The book may be interesting to a wide range of specialists in the field of biology, ecology, and nature protection, as well as to anyone anxoius in problems of natural resources stable use and protection.
Editorial board:
E. N. Bochkaryova, N. I. Bykov, E. A. Davydov, P. V. Golyakov, N. L. Irisova, T. A. Terekhina
This publication has been made with support of Zoloto Kurii L.l.c
3OAOTq V.VP btf
ISSN 2076-7390
©FSI Tigirek State Natural Reserve
Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира
УДК 574.4.58.009
Волков И.В.1 Волкова ИМ.2
Volkov I.V. Volkova I.I.
СИНМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ВЫСОКОГОРНОЙ
РАСТИТЕЛЬНОСТИ
SYNMORPHOLOGICAL APPRO ACH ТО THE RESEARCH OF HIGH MOUNTAIN
VEGETATION
'Томский государственный педагогический университет. E-mail volkovhome(S)yandex.ru 2Томский государственный университет, 634009, пер. Карповский 3, кв. 45. E-mail volkovhome(S)yandex.ru
Показана возможность использования синморфологических спектров растительности для сравнительного анализа тенденций морфологической эволюции в различных типах растительных сообществ высокогорных растений.
Ключевые слова: синморфология, высокогорья, растительность, жизненные формы.
Тип растительности - это результат развития растительного покрова в определенных ландшафтно-экологических условиях, характеризующийся специфическим составом, обилием и расположением жизненных форм, определяющих особенности его геометрии, которая в определенной степени отражает симметрию пространства, в котором происходила его эволюция и становление. Типы растительности отражают конвергентные тенденции развития растительности в экологически сходных условиях вне зависимости (конечно, до определенной степени) от ее таксономической структуры. Типы растительности как реально существующие природные явления имеют не только классификационную ценность, так же как и процесс научного познания не состоит только из классификации природных явлений. Синморфологический анализ позволяет связать геометрические параметры фитоценозов с принципами их функционирования в определенных условиях и закономерностями их пространственного распределения, т.е. решить ряд задач от функциональной до индикационной направленности, для чего необходима система жизненных форм растений, соответствующая целям исследования. В данной работе мы использовали специализированную систему жизненных форм (морфотипов), разработанную для высокогорных растений (т.е. акцентирующую внимание именно на их специфических морфологических особенностях): 1. Миниатюрные (карликовые) многолетники; 2. Травянистые многолетники с размерами, не превышающими 10-15 см, названные нами экотопическими герпетофитами: 2.1. Мезоморфные травянистые двудольные герпетофиты, включая малакофильные (мягколистные) и полусуккулентные растения; 2.2. Мезоморфные однодольные травянистые герпетофиты; 2.3. Суккулентные герпетофиты; 2.4. Ксероморфные травянистые герпетофиты: 2.4.1. Ксероморфные двудольные травянистые герпетофиты; 2.4.2. Недерновинные граминоиды-герпетофиты; 2.5. Дерновинные морфотипы: 2.5.1. Двудольные дерновинные герпетофиты; 2.5.2. Дерновинные граминоиды; 3. Древесные герпетофиты (вертикальные размеры не превышают 10-15 см): 3.1. Псевдотравянистые растения, которые можно рассматривать как результат крайней геофитизации кустарничков и кустарников в условиях высокогорий, в результате чего побеги погружены в субстрат, а над его поверхностью поднимаются только фотосинтезирующие органы; 3.2. Шпалерные растения; 3.3. Кустарнички; 3.4. Нивелированные кустарники; 4. Плотные формы «экотопических герпетофитов», которые включают: 4.1. Подушковидные растения; 4.2. Плотнодерновинные двудольные цветковые растения; 4.3. Плотнодерновинные граминоиды (туссок, tussock); 5. Морфотипы растений относительно благоприятных местообитаний высокогорной зоны, включающие: 5.1. Мезоморфные растения лугов: 5.1.1. Двудольное среднетравье; 5.1.2. Двудольное высокотравье; 5.2. Мезоморфные граминоиды; 5.3. Прямостоячие кустарники; 5.4. Деревья; 6. Морфотипы аридных семиаридных и аридных высокогорий: Ксероморфные полукустарнички и полукустарники.
Сравнение синморфологических спектров кустарниковых (нивелированных) тундр и ерников, образованных одним и тем же ценозообразователем - березкой круглолистной (Betiila rotnndifolia Spach) в районе г. Сарлык, Семинский хребет Горного Алтая, показало их существенные отличия (рис. 1). Нивелированные кустарники в кустарниковой тундре имеют среднюю высоту надземных побегов 9-10 см (2-3 порядка ветвления) в совокупности формируя как бы подстриженную
Рис. 1. Сравнение синморфологических спектров кустарниковых тундр (Р1) и ерников (Р2) (окрестности горы Сарлык, Семинский хребет, горный Алтай): 1 - нивелированные кустарники; 2 -псевдотравянистые растения; 3 - кустарнички; 4 - дерновинные граминоиды; 5 - двудольные мезоморфные траявнистые герпетофиты; 6 - мезоморфные граминоиды; 7 - суккулентные герпетофиты; 8 - прямостоячие кустарники; 9 - двудольные среднетравные растения; 10 - миниатюрные растения.
(нивелированную) поверхность. Значительная часть верхушечных побегов отмирает, что, по-видимому, способствует постоянному «перевершиниванию», в результате чего формируется щетковидная поверхность из верхушечных побегов толщиной 1-1,2 мм. Базальные побеги, распространяющиеся в слое мха и почве, обычно в 10-20 раз превышают размеры надземных побегов формирования. Вегетативное разрастание путем формирования молодых побегов при непрерывном отмирании ствола в его базальной части сопровождается постоянным образованием придаточных корней. Средняя ширина листьев карликовой березки (1,5 см) больше в ерниках по сравнению с кустарниковыми тундрами (1,1 см). В ернике средняя высота кустарников березки круглолистной достигает 80 сантиметров, лишь незначительная часть побегов прячется в моховый покров и почву. По размерам надземные побеги значительно превышают подземную часть растения, образуя 8-9 порядков ветвления. Признаков нивелировки кустарников не отмечено. Верхушечные побеги толщиной около 2 мм и практически все облиственные. В целом кустарниковые тундры и ерники с березкой круглолистной в качестве ценозообразователя показывают нам интересный пример образования существенно различающихся по синморфологическим спектрам, структуре, флористическому составу и принципам функционирования фитоценозов, которые необходимо относить к различным типам растительности, образовавшимся в экологически различных условиях благодаря биоморфологической изменчивости и экологической толерантности одного вида-ценозообразователя.
В качестве другого примера использования синморфологических спектров приведем сравнение синморфологически сходных сиббальдиево-лапчатковых и трагакантово-остролодочниковых сообществ, которые на Алтае соответственно представляют криофитные и ксерофитные подушечники (т.е. сообщества, в которых доминируют подушковидные растения). На рисунке 2 показаны обобщенные синморфологические спектры этих типов растительности. Важно отметить, что синморфологический состав криофитных подушечников гораздо более постоянен, что в основном обусловлено экологически, но отчасти связано как с меньшей выборкой, так и с тем, что ксерофитные
Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира
Рис. 2. Сравнение синморфологических спектров криофитных подушечников Республики Алтай (Р1) и ксерофитных подушечников Республики Алтай (Р2): 1 - подушковидные растения; 2 -плотнодерновинные двудольные цветковые растения; 3 - ксероморфные двудольные травянистые герпетофиты; 4 - ксероморфные двудольные дерновинные герпетофиты; 5 - дерновинные граминоиды; 6 - недерновинные граминоиды; 7 - мезоморфные двудольные травянистые герпетофиты; 8 -миниатюрные растения; 9 - ксероморфные полукустарнички и полукустарники.
подушечники изучались в гораздо большем ареале, где состав трагакантово-остролодочниковых сообществ очень сильно варьирует в зависимости от района произрастания и характера местообитания. В состав флористического ядра данного сообщества входит крайне ограниченное количество видов. Причина этого состоит в том, что определяющим в сообществах подушковидных растений является не ценотический, а экотопический отбор. В сообществах криофитных подушечников, произрастающих в верхних уровнях гор, экотопический отбор определяет относительно небольшое, но более постоянное количество асоциальных видов-экотопических патиентов, способных выжить рядом с растениями-подушками, и изменение их видового обилия в различных районах их ареала на Алтае связано с их индивидуальной экологической амплитудой и особенностями распространения конкретного вида. В условиях горно-степного пояса более разнообразный видовой состав трагакантово-остролодочниковых сообществ и существенные вариации биоморфологического состава этой растительности отражают большее разнообразие субстратов и менее суровый климат их местообитаний по сравнению с местообитаниями криофитных подушечников. Синморфологический спектр ксерофитных подушечников, представленный на рисунке 2, выявленный на базе 42 геоботанических описаний, является неким усредненным показателем, весьма варьирующим в различных частях ареала этой растительности на Алтае.
По составу морфотипов (рис. 2) и структуре фитоценозов трагакантовоостролодочниковые сообщества имеют значительное сходство с сиббальдиево-лапчатковыми сообществами. Основные отличия связаны с наличием в ксерофитных подушечниках колючих «воздушных» подушковидных растений рода Ох\1хор1з. не встречающихся в криофитных подушечниках, присутствии ксероморфных полукустарничков и полукустарников, отсутствующих в криофитных подушечниках, в большем обилии и разнообразии ксероморфных растений, значительная часть которых представлена не криофитами, а ксерофитами, отсутствием плотнодерновинных двудольных растений, практическом отсутствием или крайне низкой представленностью мезоморфных и миниатюрных растений, а также мхов. При
сравнимом количестве дерновинных растений в обоих типах подушковидных сообществ, в трагакантово-остролодочниковых сообществах абсолютно преобладают дерновинные граминоиды, а немногочисленные ксероморфные двудольные дерновинные растения имеют довольно рыхлое строение. При более низком видовом разнообразии криофитные подушечники более разнообразны биоморфологически, что, по-видимому, отражает большее разнообразие экологических ниш, свойственное субэкстремальным ландшафтам верхней части высокогорной зоны, для которой обычно характерно присутствие как мезоморфтных, так и ксероморфтных растений. В то же время в семиаридных среднегорьях и нижней части высокогорной зоны, где встречаются ксерофитные подушечники на Алтае, в биоморфологической эволюции растений преобладает тенденция ксероморфизации.
В заключение следует отметить, что синморфологические исследования позволяют делать обобщения ландшафтного ранга, связывая «причинность» формирования определенного типа растительности с экологическими условиями и историей его развития. Данный подход имеет ярко выраженную эколого-географическую направленность, а типы растительности можно рассматривать как единицы ландшафтной структуры растительного покрова.
SUMMARY
The possibility of application of synmorphological specters of vegetation for comparative analysis of morphological evolution tendencies in different types of high mountain plant communities is shown at the article.
