Биологические науки/1.Систематика и география высших растений

Магистрант Гевел Н.В., к.б.н. Султангазина Г.Ж.

Костанайский государственный университет

имени А. Байтурсынова, Казахстан

Краткий обзор болот и заболоченных территоий Бурабайского лесного массива (Северный Казахстан)

В жизни биосферы важная экологическая роль принадлежит таким уникальным природным образованиям, как болота. Она заключается прежде всего в том, что болота являются генераторами и резервуарами стока СО₂, хранителями оригинальной флоры и фауны, в том числе редких и хозяйственно - ценных видов растений и птиц. Ещё одним значимым свойством болот является образование торфа [1].

Осознание экологической значимости торфяных болот, их роли в биосферных процессах и поддержании биоразнообразия планеты нашло отражение в целом ряде международных Конвенций и документов, таких как: Рамочная Конвенция Организации Объединенных Наций об Изменении Климата (UNFCCC), Рамсарская Конвенция по водно-болотным угодьям, Конвенция по Биологическому Разнообразию [2].

Заболоченность территории Республики Казахстан в среднем не превышает 0,5-1 % [3], тем не менее, болота здесь играют важную роль в природе и жизни человека среди засушливых и субгумидных земель, составляющих 75% территории страны [4].

Планомерное изучение болотной флоры и растительности дает необходимую информацию о ее разнообразии, динамике, запасах растительных ресурсов и, в конечном счете, создает научную базу для принятия необходимых мер охраны и рационального использования болот [5].

В 2010-2013 г.г. нами были проведены исследования флоры основных болотных фитоценозов Бурабайского лесного массива в пределах Государственного национального природного парка «Бурабай» (Республика Казахстан, Акмолинская область). Полевые исследования проводились маршрутно - рекогносцировочным методом, закладывались ключевые площадки, на которых производились геоботанические описания болотных экосистем.

Изучением были охвачены территории Бармашинского, Акылбайского, Буландинского и Приозёрного лесничеств природного парка «Бурабай».

Основу данной работы составил анализ гербарного фонда кафедры биологии и химии КГУ имени А. Байтурсынова и материалы полевых исследований за весенний и летний период 2013 года. Наша работа заключалась в том, чтобы выявить закономерность распространения болот и заболоченных мест на территории природного парка, проанализировать флористический состав, выявить реликтовые виды растений.

Приводим краткую характеристику болот и заболоченных территорий.

Бармашинское лесничество 3 квартал. Болотный массив близ озера Малое Карасу. Травянисто- клюквенно- вахтовое сообщество. Представляет собой зарастающий берег озера (проективное покрытие (ПП) травостоя -100%). Окружено берёзово- сосновым лесом (формула древостоя 6Б, 5С). Моховый покров сплошной, в основном из сфагновых мхов (ПП 100%), представлен cop.₂ – Sphagnum terеs, cop.₁ – S. fuscum, sp.- S. wulfianum, S. cetntrale. Травянистый покров представлен cop.₁- Oxycoccus quadripetalus , sp.- Menyanthes trifoliata, Phragmites australis, Equisetum pratense, Vaccinium vitis-idaea, Drosera rotundifolia, Carex vaginata, C. loliacea.

Злаково - хвощевое сообщество. Представлено слегка заболоченным берёзово - сосновым лесом (формула древостоя 6Б, 4С). Травянисто - кустарниковый покров (ПП– 35%) представлен следующими видами: cop._1- Equisetum palustre, cop._{1 -} Elytrigia repens, sp. - Carex vaginata, C. loliacea, C. acuta, Vaccinium vitis-idaea, Pyrola rotundifolia, Solidago virgaurea, Chimaphila umbellata, Filipendula ulmaria, Rubus saxatilis, Cnidium dubium, Galium boreale, Fragaria vesca, Angelica palustris, Vicia sepium, Sanguisorba officinalis, Pyrola minor.

Вахтово - осоковое сообщество. Другой выдел рассматриваемой территории. Древесный ярус представлен Betula pubescens. Поверхность бугристая с мочажинами. Бугры (кочки) образованы сгнившими пнями сосны и берёзы. В мочажинах стоит вода. Почва торфяно - болотная. Небольшие мочажины заняты Menyanthes trifoliata. Травянистый покров (ПП -70%) состоит из cop.₁ - Carex vaginata, C. loliacea, C. canescens, C. acuta, C. limosa, sp. -Menyanthes trifoliata, Heleocharis eupalustris, Trientalis europaea.

Осоково- камышовое сообщество. Березняк болотный с примесью Salix lapponum (формула древостоя 7Б, 3И). Моховый покров не сплошной состоит из сфагнума (20%), представлен: sp. – Sphagnum capillifolium, S. teres, Aulacomnium palustre, Polytrichum strictum. Травянисто – кустарничковый покров (ПП- 100%). На кочках растут sp. – Carex loliacea, cop.₁ - C. canescens, Pyrola rotundifolia. В понижениях между кочками – sp.- Phragmites australis, Comarum palustre, Menyanthes trifoliata, Vaccinium vitis-idaea, Filipendula ulmaria, Lysimachia vulgaris, Thelypteris palustris.

Вахтово- клюквенное сообщество сфагнового болота, расположенного на юго- западном берегу озера М. Карасье (3 квартал). Увлажнение избыточное, слабо проточное. Поверхность кочковатая, кочки чередуются с мочажинами, заполненными водой. Почва болотная. Древостой из берёзы бородавчатой. Сомкнутость крон - 30-40%. Средняя высота березы - 15м. Травянистый покров одевает 60% почвы. На кочках cop.₁- Carex limosa, C. canescens, Oxycoccus palustris, Chimaphila umbellata, sp. - Drosera rotundifolia. В понижениях между кочками sp. –cop.₁ - Vaccinium vitis-idaea, Menyanthes trifoliata, Comarum palustre, Thelypteris palustris. Моховый ярус, покрывающий около 40% поверхности, представлен в основном сфагновыми мхами: cop.₂ – Sphagnum fuscum, cop.₁ – S. fuscum (на кочках), sp. - S. cetntrale, S. teres.

Бармашинское лесничество 134 квартал. Болото мшистого типа с островками сфагнума по краю. Растения сконцентрированы на кочках. Берёзово-сосново- болотный лес (формула древостоя 7Б, 3С). Горизонтальная ярусность данного массива представлена следующим образом: 1 ярус - кочкарное болото, 2 ярус - брусничное болото, 3 ярус – сосняк мшисто –ягодниковый, 4 ярус – сосняк мшисто – лишайниковый. Травянисто- кустарниковый ярус (ПП – 100 %.) представлен следующими видами: sp. -Pentaphylloidees fruticosa, Viburnum opulus, Vaccinium vitis- idaea, Filipendula ulmaria, Cnidium dubium, Galium aparine, Heleocharis uniglimus, Carex pediformis, C. vaginata, Pyrola rotundifolia, Oxycoccus quadripetalus, Solidago virgaurea, Dactylorhiza fuchsii, Drosera rotundifolia, сор₃ - Phragmites communis. Моховый покров развит слабо (ПП 20-30). Он состоит из cop.₁ –Sphagnum teres, S. squarrosum, sp. – cop₁ - Polytrichum strictum.

Бармашинское лесничество 211 квартал. Сфагновое болото. Разнотравно- таволожковое сообщество. Древостой из осины и берёзы бородавчатой (формула 8 Ос, 2Б). Травянистый покров (ПП 90%) представлен: сор.₃ - Filipendula ulmaria, sp. - Galium boreale, G. Volgense, Equisetum pratense, Pulmonaria mollissima, Solidago virgaurea, Geranium sylvaticum, G. sibiricum Vicia sepium, Lathyrus pisiformis, Angelica sylvestris, Melica nutans, Lysimachia vulgaris, Pyrola rotundifolia, Viola canina, Crepis sibirica, Pleurospermun uralense.

Буландинское лесничество 89 квартал. Сфагновое болото. Разнотравно –петазитесовое сообщество. Представлено берёзово - сосновым лесом (формула древостоя 7Б, 1 Ос, 2 С.) Возраст 60-80 лет. Подлесок: осина, боярышник, сосна. Травянисто-кустарниковый ярус (ПП -100%) представлен сор ₁ - Petasites frigidus, Equisetum sylvaticum, E. hyemale, Filipendula ulmaria, sp. - Carex vesicaria, C. acuta, C. canescens, C. pediformis, Rubus saxatilis, Moneses uniflora, Pyrola rotundifolia, Cnidium dubium, Calamagrostis canescens, Rosa majalis, Polygonum hydropiper, Ribes nigrum, Fragaria vesca, Dactylorhiza fuchsii, Rumex confertus, Vicia sepium, Solidago virgaurea, Ranunculus monophyllus, Orthilia secunda, Scirpus sylvaticus, Lactuca sibirica, Iris sibirica, Hieracium umbellatum.

Приозёрное лесничество 101 квартал. Разнотравно-злаковое сообщество. Торфяное болото, олиготрофное, сформировалось в результате зарастания прежде существующего здесь озера (озеро закачкарилось). Увлажнение избыточное, слабо проточное. Поверхность бугристая с мочажинами. Бугры высотой 0,5- 0,7 м, в диаметре 1,5- 2 м. В мочажинах стоит вода. Древостой из берёзы бородавчатой и сосны, (формула древостоя: 8Б, 2С) . Подлесок из sp. - Sambucus sibirica, Sorbus sibirica, Betula pendula, 2 ярус- sp.- Rubus idaeus, Ribes nigrum, Rosa majalis, травянистый покров (ПП -50 %.) состоит из сор.₁- Melica nutans, sp.- Fragaria vesca, Pyrola rotundifolia, Solidago virgaurea, Lysimachia vulgaris, Achillea millefolium, Cerastium arvense, Polygonum lapatifolium, Carex secalina, Orthilia secunda. Моховый покров (ПП- 40%) представлен сфагнумом.

Акылбайское лесничество 56 квартал. Северный берег озера Светлое. Сфагновое болото. Осоково - разнотравное сообщество. Поверхность кочковатая, кочки чередуются с мочажинами, заполненными водой. Увлажнение избыточное, слабо – проточное. Почва болотная торфянистая, глеевая. Древостой представлен берёзой бородавчатой в возрасте 20-30 лет. Травянисто – кустарничковый покров (ПП -60%) представлен: sp.- Calamagrostis arundinacea, Carex omskiana., C. vesicaria, C. acuta, C. canescens, Rubus saxatilis, Galium boreale, Equisetum sylvaticum, Pyrola rotundifolia. Моховый покров состоит из cop.₂ – Sphagnum fuscum, sp. – cop.₁- S. squarrosum, Polytrichum strictum, sp. – Aulacomnium palustre.

Флора исследованных болот отличается бореальным характером, насчитывает 154 вида высших сосудистых растений, относящихся к 103 родам и 55 семействам. По количеству видов преобладают семейства Cyperaceae (12,5% от общего числа видов), Rosaceae и Poaceae (по 6,5% от общего числа видов), Asteraceae (5,9%), Orchidaceae (5,2%), Equisetaceae и Pyrolaceae (4%), остальные семейства имеют менее 5 видов растений. По числу видов наиболее богаты роды Carex (14 видов), Salix (5 видов), Equisetum (6 видов). Роды Ranunculus, Pyrola, Viola, Ribes, Geranium, Utricularia, Poa содержат по 3 вида, остальные 91 род представлены только двумя и одним видом.

Важным показателем строения растительного покрова болотного фитоценоза является анализ жизненных форм. Высшие сосудистые растения представлены 5 жизненными формами: деревьями, кустарниками, кустарничками, полукустарничками и травами. Среди них преобладают травянистые растения (88%). Кустарничков значительно меньше -2% (роды: Vaccinium, Chimaphila, Linnaea). Деревья и кустарники составляют по 7,1%. Из полукустарников (0,6%) присутствует Oxycoccus palustris, полукустарнички представлены Orthilia secunda и Comarum palustre, что составляет 1,4% от флоры болот.

В отношении эколого-ценотической структуры флоры, на болотах по числу видов доминирует группа прибрежно – водных растений (37%). В группе лесных форм (35%) интерес представляет ряд бореальных видов, участвующих в сложении экотонов сфагновых болот (Lycopodium clavatum, Vaccinium vitis-idaea, Chimaphila umbellata, Orthilia secunda, Pyrola chlorantha, Dactylorhiza fuchsii, Corallorrhiza trifida и др.) Небольшой процент составляют степные (1,9%) и рудеральные (4,5%) растения.

Во флоре болот, как и во флоре Бурабайского лесного массива в целом, преобладают виды с широкими ареалами: голарктические (35%), палеарктические (22,8%). Значительно велика роль видов с более узким евросибирским ареалом, связанным с гумидными областями Евразии, такие виды составляют 21,5% и в основном представлены злаковыми, розоцветными, видами семейств ивовые, сложноцветные, лютиковые, это говорит о тесной связи и родстве растительности ленточных боров Казахстана с флорой Западной Сибири и Алтая. Заметную роль во флоре болот играют виды причерноморско-казахстанские, причерноморско-казахстано-монгольские, что свидетельствует о синхронном развитии флоры европейских и казахстанских степей. Таким образом, во флоре болот Бурабайского лесного массива очень сильны влияния флор окружающих территорий.

Болота и заболоченные участки изучаемого региона, хотя и не являются характерным элементом ландшафта, играют заметную роль в природе и жизни человека. Они очень важны для поддержания водного баланса территории и служат центрами биологического многообразия. Только здесь произрастает большинство реликтов болотного комплекса: Drosera rotundifolia, Eriophorum gracile, Rhynchospora alba, Spiranthes amoena, Pedicularis sceptrum-carolinum, Epipactis palustris, Carex vaginata, C. limosa, Liparis loeseli, Menyanthes trifoliata, Viola epipsila, Salix lapponum. Всё это подтверждает значимость научных исследований данной территории.

Литература:

1. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение/ Под. Ред. В. Б. Куваева. Гула, 2001. 584 с.

2. Лапшина Е.Д. Флора болот юго-востока Западной Сибири – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. 296 с.

3. Государственная Программа управления водными ресурсами Республики Казахстан на 2014 -2040 годы.

4. Четвёртый национальный доклад Республики Казахстан о биологическом разнообразии. Министерство ООС РК.

5. Благовещенский И.В. Структура растительного покрова, систематический, географический и эколого – биологический анализы флоры болотных экосистем центральной части Приволжской возвышенности – Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук - Ульяновск, 2006. 43 с.