Анализ видового состава луговых экосистем поймы р. Сож, их типология, использование и охрана в условиях пригорода г. Гомеля

0
167
Анализ видового состава луговых экосистем поймы р. Сож, их типология, использование и охрана в условиях пригорода г. Гомеля

Предлагаемая статья является продолжением ранее опубликованных результатов на­ших исследований луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля [2].

Здесь приведены данные сравнительного анализа видового состава луговых ассоциа­ций в систематическом, эколого-биоморфологическом и хозяйственном отношениях, а также их типология и оптимальная экологическая стратегия (ОЭС) использования и устойчивого развития в разрезе типов естественных кормовых угодий (ЕКУ).

Систематический состав

Спектр семейств ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля (табл.1) отражает их распределение по градиенту увлажнения. Ас­социации включают представителей 27 семейств. Число семейств по ассоциациям колеблет­ся от 14 до 20, а видов — от 29 до 66.

Таблица 1

Спектр семейств ассоциаций поймы р. Сож пригорода г. Гомеля

Семейства Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Роасеае 9/22,5 10/17,3 16/24,3 14/24,6 6/13,3 6/20,7
Rosaceae 4/10,0 3/5.2 4/6,1 3/5,3 1/2,2 1/3,4
Caryophyllaceae 3/7,5 2/3,4 4/6,1 2/3,5 2/4,4 1/3.4
Rubiaceae 2/5,0 3/5,2 5/7,6 3/5,3 3/6,7 2/6,9
Lamiaceae 1/2,5 2/3,4 3/4,5 2/3,5 2/4.4 2/6,9
Polygonaceae 1/2,5 1/1,7 1/1,5 1/1,8 4/8.9 1/3,4
Cyperaceae 1/2,5 3/5,2 4/6,1 5/8,8 2/4,4 3/10,3
Ranunculaceae 1/2,5 4/7,0 2/3,0 4/7,0 2/4,4 3/10,3
Scrophulariaceae 5/12,5 4/7.0 1/1,5 3/5,3 3/6,7  
Asteraceae 4/10,0 9/15.6 8/12,1 6/10,5 5/11,1  
Fabaceae 4/10.0 5/8,6 7/10,7 6/10,5 3/6.7  
Plantaginaceae 2/5,0 1/1,7 2/3,0 1/1,8    
Equisetaceae 1/2,5   2/3,0 1/1,8    
Euphorbiaceae 1/2,5   1/1,5      
Plumbaginaceae 1/2,5          
Hypericaceae   2/3,4        
Campanulaceae   1/1,7 1/1,5      
Violaceae   1/1.7 1/1.5 1/1,8    
Brassicaceae   1/1,7 1/1,5 1/1,8 3/6,7  
Apiaceae   2/3,4 2/3,0 1/1,8 2/4,4 1/3,4
Primulaceae   2/3.4   1/1.8 2/4,4 1/3,4
Lythraceae   1/1,7   1/1,8 1/2.2 2/6,9
Juncaceae   1/1,7   1/1,8 1/2,2  
Alliaceae     1/1,5   1/2,2  
Boraginaceae         1/2,2 2/6,9
Alismataceae         1/2,2 1/3,4
Iridaceae           1/3,4
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. I — Poo angustifoliae — Festucetum valesiacae; IIа — Poo-Festucetum pratensis Bro­mopsis inermis var.; IIб — P. — F. pr. Dactylis glomerata var.; IIв — P. — F. pr. Alopecurus pratensis var.; III — Poo palustris — Alopecuretum pratensis Carex vulpina var.; IV — Glycerio maximae — Caricetum acutae. Над чертой — число видов, под чертой — процент от общего числа видов.

Сквозными для всех ассоциаций оказались виды семейств Poaceae, Rosaceae, Сагуоphyllaceae, Rubiaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, Cyperaceae, Ranunculaceae.

В ксеротической части градиента, кроме Роасеае, преобладают виды семейств Scrophulariaceae, в гидротической — Cyperaceae. Средняя часть градиента связана с видами се­мейств Fabaceae, Asteraceae и Rubiaceae.

При этом следует заметить, что укороченный экологический градиент и ограниченное количество объектов исследований не позволило четко ранжировать семейства по отноше­нию к фактору увлажнения.

Спектр экологического состава

Спектр видового состава ассоциаций по экологиче­ским группам, отражающим отношение к увлажнению почв [3, 7, 8, 12], представлен в табл. 2.

Таблица 2

Спектр экологического состава ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля

Экологические группы Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Ксеромезофиты и мезоксерофиты 18/45,0 11/19,0 19/28,8 10/17,5 1/2,2 1/3,5
Мезофиты 18/45.0 25/43,1 30/45,5 24/42,1 14/31,1 1/3,5
Гигромезофиты и мезогигрофиты 3/7,5 20/34,5 15/22,7 20/35,1 30/66,7 27/93,0
Оксиломезофиты 1/2,5 1/1,7 1/1,5 1/1,8
Психромезофиты 1/1.7 1/1,5 2/3,5
Всего видов 48/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в табл. 1.

По увлажнению флористический состав луговых ассоциаций меняется достаточно контрастно, исходя из того, что первая и вторая ассоциации относятся к порядку Arrhenatlιeτetalia, третья — Molinietalia, а четвертая — к Magnocaricetalia

Тем не менее обращает на себя внимание тот факт, что ксеромезофиты и мезоксеро­фиты, имея максимальную представленность в ксеротической части градиента, доходят до гидротического его конца — ассоциация Glycerio maximae — Caricetum acutae. Группа мезофи­тов имеет наибольшую представленность в ассоциации Poo-Festucetum pratensis с варианта­ми Bromopsis inermis, Dactylis glomerata и Alopecurus pratensis.

Спектр по отношению к богатству почвы (табл.З) меняется также закономерно: эв­трофы сконцентрированы в более влажной части градиента, а мезотрофы и олиготрофы представлены наиболее полно в средней и ксеротической частях градиента соответственно

Таблица З

Спектр экологического состава ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля по трофности почвы

Экологические груп­пы Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Эвтотрофы 3/7,5 15/25.9 11/16,7 15/26,3 25/55.6 26/89,6
Мезотрофы 25/62,5 37/63.8 42/63,6 34/59,7 19/42,2 1/3,5
Олиготрофы 12/30,0 6/10,3 13/19.7 8/14,0 1/2,2 2/6.9
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в табл. 1.

Биоморфологический состав

Основу луговых экосистем поймы составляют много­летние виды растений (табл. 4), которые по градиенту представлены абсолютным большин­ством. Наблюдается возрастание участия однолетников с увеличением сухости экотипов лу­говых экосистем. В средней части экологического градиента отмечено незначительное уча­стие двулетников в травостое луговых экосистем. Это вполне соответствует определению луга как сообществ многолетних травянистых мезофитов, по А.П. Шенникову [9].

Таблица 4

Спектр состава ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля по продолжительности жизни

Группы растений

Ассоциации
I IIа II6 IIв III IV
Многолетники 36/90,0 55/94,9 64/97,0 56/98,2 43/95,6 28/96,6
Однолетники 4/10,0 2/3,4 1/1,5 1/2,2 1/3,4
Двулетники 1/1,7 1/1,5 1/1.8 ½,2
Всего    40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в табл. 1.

По типам корневых систем и характеру побегообразования [3,7,8,11] в составе ассо­циаций экологического градиента преобладают группы корневищных и короткокорневищ­ных, а также длиннокорневищных и корнеотпрысковых растений (табл. 5), что свидетельст­вует о достаточно рыхлых и аэрированных почвах луговых экосистем поймы. Вместе они составляют более 50 (52-72) % от общего числа видов растений. При этом прослеживается тенденция снижения доли участия длинностержнекорневых вместе с рыхлокустовыми, кор­невищно-рыхлокустовыми и кистерокорневыми от ксеротического к гидротическому концу экологического градиента. Стабильно небольшим числом видов в ассоциациях представлены стелющиеся, плотнокустовые и короткостержнекорневые виды. Малым числом видов в средней части экологического градиента представлены луковицевые растения.

Таблица 5

Спектр биоморфологической о состава ассоциаций луговых экосистем поймы  р. Сож пригорода г, Гомеля                  

Биоморфы Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Корневищные и коротко­корневищные 10/25,0 25/43.1 21 /31,8 19/33,3 15/33,4 7/24.1
Длиннокорневищные и корнеотпрысковые 11/27,5 17/29,3 21/31,8 15/28,1 11/24,4 13/44,8
Длинностержнекорневые 4/10,0 3/5,2 5/7,6 4/7,0 3/6,7 1/3,5
Короткостержнекорневые 3/7,5 1/1.7 2/3.0 1/1,8 3/6,7 1/3,5
Рыхлокустовые и корневищно-рыхлокустовые 7/17,5 6/10.4 10/15,2                10/17,5                6/13,3 3/10,3
Плотнокустовые 2/5,0 1/1.7 2/3,0 3/5,3 1/2,2 2/6,4
Стелющиеся 3/7,5 5/8,6 4/6,1 4/7,0 5/11,1 2/6,9
Луковицевые   1/1,5 1/2,2
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100
               

Примечание. Как в табл. 1.

Из табл. 6 видно, что по градиенту в ассоциациях преобладают гемикрептофиты, меньше геофитов и хамефитов.

Группа терофитов устойчиво представлена на ксеротическом отрезке градиента. Это­му способствует хозяйственный режим использования луговых экосистем высокого уровня асc. Poo angustifoliae — Fesrucetum valesiacae) как сенокосно-пастбищных угодий, а также высокая посещаемость их населением в весенне-летний период в условиях пригорода.

Таблица 6

Спектр типов растений по Раункиеру ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля

Типы растений

Ассоциации

I IIа IIб IIв III IV
Гемикрептофиты 24/60,0 37/63,8 42/63,7 39/68,4 32/71,2 11/37,9
Геофиты 8/20,0 16/27,6 20/30,3 15/26,3 10/22,2 16/55,1
Хамефиты 4/10,0 3/5,2 3/4.5 3/5,3 2/4,4 1/3,5
Терофиты 4/10,0 2/3,4 1/1,5 1/2,2 1/3,5
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в талб. 1.

Для анализируемых ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож сквозными оказа­лись группы весенне-летнецветущих видов растений [6] с преобладанием летнецветущих (табл. 7).

Таблица 7

Спектр групп видов растений по срокам цветения ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля

Группы растений Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Летнецветущие 22/55.2 35/60,4 41/62,1 33/57,9 32/71,2 19/65,5
Раннелетнецветущие 14,35,0 14/24,1 17/25,7 14/24,5 8/17,7 7/24,1
Позднелетнецветущие 1/2,5 6/10,3 4/6,1 5/8,8 4/8,9 2/6,9
Весеннецветущие 3/7,5 2/5,2 4/6,1 5/8,8 1/2,2 1/3,4
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в табл. 1.

Отмечена тенденция относительного увеличения группы летнецветущих видов расте­ний от ксеротического конца градиента к его гидротическому концу. Это связано, вероятно, с улучшением условий увлажнения почв в этом направлении градиента — от грив прирусловой поймы к межгривным понижениям центральной и низине притеррасной поймы.

Преобладание летнецветущих видов растений в рассматриваемых ассоциациях указы­вает на максимальное их развитие в разгар фенологического лета.

Состав по приуроченности к типам растительного покрова

В формировании ана­лизируемых ассоциаций поймы р. Сож определяющую роль играют луговые виды растений (табл. 8).

Таблица 8

Спектр видового состава ассоциаций путовых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля по приуроченности к типам растительного покрова

Группы растений Ассоциации
I IIа II6 IIв III IV
Луговые 33/82,5 44/75,9 49/74,3 44/77,1 31/69,0 15/51,7
Лесные 2/5,0 8/13,8 8/12,1 9/15,8 6/13,3 4/13,8
Болотные 1/1,5 3/5,3 6/13,3 10/34,5
Сорные 5/12,5 6/10,3 8/12,1 1/1,8 2/4,4
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Меньшее значение в этом процессе имеют лесные виды растений. По экологическому градиенту отмечено нарастающее участие болотных видов растений в формировании сооб­ществ союза Magnocaricion elatae. С нарастанием мезофитизации и далее ксерофитизации роль болотных видов растений падает.

Участие сорных видов в ассоциациях луговых экосистем поймы возрастает с нараста­нием сухости экотонов и связанным с этим более частым выпасом скота до сенокошения, а также рекреационной нагрузкой в условиях пригорода.

Хозяйственный состав

Кормовая оценка видового состава ассоциаций [1, 10] и ее изменение по экологическому градиенту показана в табл. 9.

Таблица 9

Спектр хозяйственных групп видов ассоциаций луговых экосистем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля

Группы видов растений по кормовому достоинству

Ассоциации
I IIа IIб IIв III IV
Высокое 10/25,5 16/27,6 22/33,3 19/33,3 10/22,2 2/6,9
Среднее 11/27,5 12/20,7 15/22,7 13/22,8 3/6,7 2/6,9
Низкое 12/30,0 22/37,9 20/30,3 20/35,1 25/55,5 19/65,5
Сорные и ядовитые 7/17,5 8/13.8 9/13,7 5/8,8 7/15,6 6/20,7
Всего видов 40/100 58/100 66/100 57/100 45/100 29/100

Примечание. Как в табл. 1.

Относительное участие видов высокого кормового достоинства возрастает по гради­енту от ксеротического конца (асc. Poo angastifoliae -Festucetum valesiacae) к средней его час­ти. достигая максимума в ассоциации Poo-Festucetum pratensis Dactylis glomerata var., P. — F. pr. Alopecurus pratensis var., а затем оно резко снижается к гидротическому концу градиента acc. Glycerio maximae — Caricetum acutae).

Виды среднего кормового достоинства входят в состав всех ассоциаций, но относи­тельного максимума достигают в асc. Poo angustifoliae — Festucetum valesiacae.

Виды низкого кормового достоинства довольно многочисленны. Их участие возраста­ет от ксеротического конца градиента к его гидротическому концу.

Сорные и ядовитые виды растений немногочисленны и достаточно равномерно пред­ставлены во всех рассматриваемых нами ассоциациях.

Типология, использование и охрана травостоев луговых экосистем

Разработанная нами эколого-флористическая классификация луговой растительности пойм Белорусского По­лесья и созданная на ее основе хозяйственная типология естественных кормовых угодий (ЕКУ) 5] позволила отнести луговые экосистемы ассоциаций к определенным типам ЕКУ.

Луговые экосистемы асе. Poo angustifoliae — Festucetum valesiacae мы относим к лугам мелкозлакового типа. Их невысокую продуктивность (13-15 ц/га сена) можно увеличить в 1.5-2 раза внесением удобрений в дозе N60P30K60) в сочетании с дождеванием. Использование травостоя луга сенокосное с умеренным выпасом по отаве.

Луговые экосистемы ассоциации Poo-Festucetum pratensis с вариантами и Poo palustris — AJopecuretum pratensis отнесены нами к лугам крупнозлакового типа. Их среднюю урожайность 24 ц/га сена хорошего качества можно увеличить в 2-2,5 раза внесением минеральных удобрений в дозе N120P60K60. Режим хозяйственного использования — двукратное сенокошение.

Луговые экосистемы асc. Glycerio maximae — Caricetum acutae относим к лугам круп­ноосокового типа. Продуктивность их травостоев в среднем 27 ц/га сена низкого качества Скашивание травы в фазу колошения резко повышает качество растительной массы, которая может быть использована для заготовки раннего силоса или сенажа.

Предложенная оптимальная экологическая стратегия (ОЭС) использования поймен­ных ЕКУ поймы р. Сож пригорода г. Гомеля, ее реализация позволит увеличить продуктив­ность ЕКУ в 2 с лишним раза, улучшить их качество без капитальных затрат на реконструк­цию, обеспечит сохранность экосистем пойменного ландшафта с его полезными (кормовы­ми, пищевыми, лекарственными, медоносными, декоративными) и редкими (орхидными, ка­сатиковыми, лилейными и др.) видами растений и растительных сообществ как ценный для будущего экологический, генетический и ценотический фонд лугов.

Литература

  1. Буртыс Н А., Бусько С.Р. Кормовая характеристика луговой флоры Белоруссии /7 Ботаника. Исследования. — Вып. 26. — Минск: Наука и техника. 1984. — С. 27-29.
  2. Сапегин Л.М. Синтаксономия и характеристика луговых экоситем поймы р. Сож пригорода г. Гомеля //Проблемы экологии Белорусского Полесья. Сб. научн. тр. — Гомель: ГГУ, 2002.-С. 4-15.
  3. Сапегин Л.М Пойменные луга юго-востока БССР, их рациональное использование, улучшение и охрана. -Минск: Университетское. 1985. — 100 с.
  4. Сапегин Л.М. Оптимальная экологическая стратегия рационального использования и ох­раны пойменных лугов // Изв. Гом. гос. ун-та им. Ф. Скорины. — № 1 (4). Биология, 2001. — С. 3-12.
  5. Сапегин Л.М. Оптимальная экологическая стратегия использования и охраны есте­ственных кормовых угодий пойм Белорусского Полесья // Проблемы экологии Белорусского Полесья: Сб. научн. тр. — Гомель: ГГУ. 2001. — С. 4-10.
  6. Серебряков И.Г. О ритме сезонного развития растений подмосковных лесов // Вести. Моск, ун-та. — № 6, 1947. — С. 75-108.
  7. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. -Μ.: Высшая школа, 1962. — 378 с.
  8. Сырокомская И.В., Понетовская В.Μ. Эколого-биологическая характеристика некоторых луговых ассоциаций // Эколого-биологические основы рационального использования и улучшения растительности сенокосов и пастбищ Ленинградской области. — Μ.; Л., 1960. — С. 76-98.
  9. Шенников А.П. Луговедение. — Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1941. — 708 с.
  10. Юркевич И.Д., Бусько С.Р., Степанович И М. Кормовая оценка луговой флоры Бе­лоруссии // Ботаника (исследования). — Вып. 28. — Минск: Наука и техника, 1987. — С. 3-15.
  11. Юркевич К.Д., Ким Г. А. Жизненные формы растений пойменных лугов нижнего и среднего течения р. Голыни // Типология и биология естественных и искусственных фитоце­нозов. — Минск: Наука и техника, 1974. — С. 162-177.
  12. Юркевіч І.Д., Петручук Н.І.Эколага-фітацэнатычная характарыкгыка флоры поймы ніжняга цячэння р. Прыпяці // Весці АН БССР. Сер. біял. навук. — № 6. 1975. — С. 5-10.

Автор: Л.М. Салегин
Источник: Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины, №5 (20), 2003. С. 3-8.