Структура и динамика растительности Керженского заповедника тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Попов, Сергей Юрьевич

• Попов, Сергей Юрьевич
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Попов, Сергей Юрьевич

Введение.

Глава 1. Характеристика природных условий заповедника.

Глава 2. Методика исследований.

Глава 3. Структура и разнообразие растительности заповедника.

Глава 4. Динамика биогеоценозов заповедника.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и динамика растительности Керженского заповедника»

Актуальность работы. Растительный покров является одним из основных компонентов биосферы нашей планеты. Он представляет собой среду обитания, как для различных животных, так и для человека. В связи с этим чрезвычайно важно знать закономерности функционирования растительности, как системы. Знание закономерностей строения современного растительного покрова определенной местности позволяет правильно планировать природоохранные и лесохозяйственные мероприятия, а знание закономерностей его развития во времени позволяет делать прогноз на обозримое будущее.

В последнее время было выполнено множество работ по изучению структуры и динамики растительности для различных заповедников России (Сукцессионные процессы., 1999; Евстигнеев, 2000; Восточноевропейские леса, 2004а,б, Смирнова, 2004; Смирнова, Торопова, 2007 и др.). В Керженском заповеднике подобных работ не проводилось, в связи с чем они чрезвычайно актуальны в настоящее время.

Исследования динамики растительности, ранее проводившиеся в почти полном отрыве от почвенных исследований (Разумовский, 1981), были часто весьма уязвимыми для критики. В насюящее время важность исследований, как динамики, так и современного строения растительного покрова стала больше осознаваться экологами, геоботаниками и другими специалистами, возникла необходимость во всестороннем комплексном подходе к изучению этих явлений (Динамика хвойных лесов., 2000; Регуляторпая роль почвы., 2002; Восточноевропейские леса, 2004а, б).

Цель работы состояла в выявлении закономерностей структуры растительного покрова заповедника и его динамики.

Основные задачи

1. Провести инвентаризацию растительности заповедника и состави гь классификацию растительных сообществ.

2. Составить геоботаническую карту, провести анализ разнообразия растительности и оценить площади растительных сообществ.

3. Выявить механизмы эндогенной сукцессии в различных сукцессионных рядах на песчаных почвах (которые преобладают на территории заповедника).

4. Сделать прогноз динамики растительности заповедника на 100 лет.

Научная новизна

Исследовано современное состояние растительности Керженского заповедника и дан прогноз ее развития (при условии отсутствия нарушений) до 2090 г. Обнаружены не описанные ранее в литературе пойменные растительные сообщества. Выявлены основные закономерности динамики растительности заповедника. Изучены механизмы эндогенной сукцессии на песках в различных рядах по трофности и влажности с учетом изменений, происходящих в почвенном профиле при смене одного фитоценоза другим.

Практическое и прикладное значение

Геобо ганичсская карта является базовым документом научного изучения любой территории, она служит основой для составления тематических карт другой направленности - от ареалов отдельных видов до плана хозяйственных мероприятий. Кроме того, она является «временным срезом» растительности данной территории, что крайне важно в целях долговременного мониторинга. Прогнозные карты растительности также крайне необходимы в целях планирования деятельности различных подразделений заповедника на территории.

Апробация

Результаты работы докладывались на совместном заседании Ботанического общества ННГУ и Керженского заповедника 6 февраля 2006 г. и на семинаре ИПЭЭ РАН 29 мая 2006 г., семинаре в ЦЭПЛ РАН в феврале 2007 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 работ, 1 из них в издании, рекомендованных ВАК

Российской Федерации. i

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, трех приложений и списка цитированной литературы. Рукопись содержит 273 страницы машинописного текста, 17 таблиц и 56 иллюстраций. Список литературы включает 120 названий, из них 16 на иностранных языках. В приложение вынесены классификация растительности и почв заповедника, а также фотографии некоторых ассоциаций заповедника.

Заключение диссертации по теме «Экология», Попов, Сергей Юрьевич

выводы

1. Инвентаризация растительности заповедника на эколого-физиономической основе позволила выявить на его территории 16 формаций, 51 группу ассоциаций и 137 ассоциаций.

2. В настоящее время в растительном покрове заповедника преобладают сосновые и мелколиственные леса и болота, растительность же еловых, широколиственных и хвойно-широко-лисгвенных лесов занимает меньшие площади, что связано с высокой интенсивностью нарушений в прошлом.

3. Механизмы сукцессии на песках сводится к формированию дерново-слабоподзолистой почвы на месте подзолистой в сильно- и нормально дренированных местообитаниях и на месте дерново-глеевых в слабодренированных местообитаниях. Этот процесс сопровождается мезофилизацией местообитания и неморализацией растительности.

4. Прогноз динамики растительности до 2090 г. показывает, что к этому времени возраст лесов будет увеличиваться, сосняки и мелколиственные леса - сменяться ельниками, а доля площади, занимаемая широколиственными и хвойно-широколиственными лесами возрастет вдвое. Другими словами, при отсутствии нарушений, в условиях заповедного режима, уже через 100 лет могут естественным образом восстановиться позднесукцессионные стадии лесной растительности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Попов, Сергей Юрьевич, 2008 год

1. Аверина И.А. Пожары на территории Керженского заповедника// Труды Государственного природного заповедника «Керженский». Т. 1, 2001, с. 404-414.

2. Александрова В.Д. Изучение смен растительного покрова//Полевая геоботаника. М., 1964а. С.300-447.

3. Александрова В. Д. Лесные биогеоценозы как объект кибернетики // Основы лесной биоге-оценологии. М., 19646.

4. Александрова В. Д. О единстве непрерывности и дискретности в растительном покрове // Философские проблемы современной биологии. М.; J1. 1966.

5. Александрова В.Д. Классификация растительности. JL: Наука, 1969, 275 с.

6. Алисов Б.П. Климатические области и регионы.СССР. М., 1947, 122 с.

7. Бакка С.В., Бакка А.И. Камско-Бакалдинская группа болот // Водно-болотные угодья России. Т. 1 / под общ. ред. В.Г. Кривенко, М., 1998, с. 65-69.

8. Баккал И.Ю., Горшков В. В. Влияние лесных пожаров на восстановление травяно-кустар-ничкового яруса сосновых лесов Кольского полуострова // Раст. ресурсыю Тю 36Ю выпю 2Ю 2000, с. 1-13

9. Браславская Т.А. Структура и динамика растительного покрова в поймах рек лесного пояса. В. кн.: Восточно-европейские леса: история в голоцене и современность. Кн. 2 / Отв. ред. О.В. Смирнова. М.: Наука, 2004, с. 384-491.

10. Бобровский М.В. Лесные почвы: биотические и антропогенные факторы формирования // Восточно-европейские леса: история в голоцене и современность. Кн.1. / Отв. ред. О.В. Смирнова- М.: Наука, 2004. с. 381^27

11. Василевич В. П. Современное состояние проблемы классификации растительности // Актуальные проблемы геоботаники. III Всероссийская школа-конференция. Лекции. Петрозаводск: Карельский научный центр РАНЮ 2007, с. 266-240

12. Васильевская В.Д., Шварова Т.Ю. Подзолистые почвы Вологодской области // Вест. Моск. Ун-та, сер. 17. Почвоведение, № 4, 1985, с. 15-24.

13. Воротников В.П. Очерк растительности заповедника «Керженский» // Наземные и водные экосистемы: сборник научных трудов. Н.Новгород: изд-во ННГУ, 1999, 158 с.

14. Восточно-европейские леса: история в голоцене и современность. Кн.1. / Отв. ред. О.В. Смирнова М.: Наука, 2004а. 479 с.

15. Восточно-европейские леса: история в голоцене и современность. Кн. 2 / Отв. ред. О.В. Смирнова. М.: Наука, 20046, 575 с.

16. Вышивкин Д.Д. Геоботаническое картографирование. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977, 174 с.

17. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М.: ГЕОС, 1999, 252 с.

18. Горшков В.В. Характеристики восстановления лесных экосистем после пожаров // ДАН России. Т. 333, № 6, 1993, с. 111-114

19. Горшков В.В. Послепожарное восстановление сосновых лесов Европейского Севера. Авто-реф. дисс. докт.юиол.наук. С-Пб, 2001, 35 с.

20. Горшков Г.П., Якушова А.Ф. Общая геология, М., 1962, 565 с.

21. Горшков В.В., Ставрова Н.И. Возрастная структура популяций Pinus sylvestris L. в северо га-ежных сосновых лесах с различной давностью пожара // Бот.журн. Т. 87, № 2, 2002, с. 62-77

22. Горшков В.В., Ставрова Н.И., Баккал И.Ю. Динамика восстановления лесной подстилки в бореальных сосновых лесах после пожаров // Лесоведение,; 3, 2005, с. 37-45

23. Громцев А.И. Пожарный режим в спонтанных лесах ландшафтов Северо-запада тайги //

24. Экология, № 3, 1993, с. 22-26

25. Динамика хвойных лесов Подмосковья. М.: Наука, 2000. 221 с.

26. Дмитриев И.Д., Мурахтанов Е.С., Сухих В.И. Лесная аэрофотосъемка и авиация. М.: Лесная промышленность, 1981, 344 с.

27. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. Эволюция почв. М.: Прогресс, 1970, 591 с.

28. Евстигнеев О.И. Ландшафтная структура и растительность Неруссо-Деснянского полесья // Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России. М.: Научный мир, 2000, с. 128-135.

29. Евстигнеев О.В., Короткое В.Н., Беляков КВ., Браславская Т.Ю., Романовский A.M., Рубашко Г.Е., Сарычева Е.П., Федотов Ю.П. Биогеоценотический покров Неруссо-Деснянского полесья: механизмы поддержания биологического разнообразия. Брянск, 1999, 176 с.

30. Жерихин В.В. Избранные труды по палеэкологии и филоценогенетике. М.: КМК, 2003, 542 с.

31. Зауголънова JI.B., Морозова О.В. Распространение и классификация неморалыю-бореаль-ных лесов // Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. Кн.2, М.: Наука, с. 13-79

32. Карпачевский JI.O. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1981, 264 с.

33. Кац Н.Я. К изучению строения и методике учета торфо-,под-,стилочного слоя // Торфяное дело, №1,1934

34. Качинский Н.А. Физика почвы, ч. II. М.: Высшая школа, 1970, 357 с.

35. Квасов ДД. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы. Л.: Изд-во «Наука», 1974, 278 с.

36. Классификация и диагностика почв СССР: М.: Колос, 1977, 222 с.

37. Классификация растительности СССР (с использованием флористических критериев). Под ред. Б.М. Миркина. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 200 с.

38. Константинов А. В. Жаровой лес. Н.Новгород: изд-во ННГУ, 2004, 70 с.

39. Константинов А.В. Хроника стихийных явлений в Керженском заповеднике // Вестник ВООП, Вып. VII, 2000, с. 27-32.

40. Кораблев O.JI. История заселения территории заповедника и топонимика населенных пунктов заповедника // Труды Государственного природного заповедника «Керженский». Т. 1, 2001, с. 389—403.

41. Кощеев A.JI. Заболачивание вырубок и меры борьбы с ним. М., 1955, 320 с.

42. Курнаев С.Ф. Основные типы леса средней части Русской равнины. М.: Наука, 1968, 355 с.

43. Матвеева А. А. Типы леса поймы Хопра в пределах Телермановского лесного массива// Биогео-ценотические исследования в дубравах лесостепной зоны. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с. 99-124.

44. Мелехов И.С. О лесовозобновлении на гарях. В кн.: Сб. н.-и. работ Архангел, ле^сотехп. ин-га. 1937. Т.46, ч.2. с.89-119

45. Мелехов И.С. Влияние пожаров на лес. М.-Л., 1948,126 с.

46. Мелехов И. С. О закономерностях и периодичности горимости лесов // Сб. работ по лесному хозяйству и лесохимии. Архангельск, 1971, с. 3-26

47. Методы изучения лесных сообществ. С.-Пб.,НИИХимии СПбГУ, 2002. 240 с.

48. Миркин Б.М. Сукцессии растительности речных пойм // Бот.журн., т. 55, № 10, 1970, с. 1405— 1418.

49. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние концепций). Уфа: Гилем, 1998. 413 с.

50. Миркин Б.М., РозенбергГ.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии, М., Наука, 1989, 223 с.

51. Миркин Б.М., Соломещ А.И., Ишбирдин А.Р., Алимбекова Л.М. Список и диагностические критерии высших единиц эколого-флористической классификации растительности СССР. Под ред. Петелина А.И. Уфа, 1989. 37 с.

52. Мухамедшин К.Д., Малыцуков В.И. Динамика типов сосновых лесов Унженской низменности // Динамическая типология леса. М.: Агропромиздат, 1989, с. 85-99

53. Мэггаран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992, 184 с.

54. Напреенко М.Г. Флора и растительность верховых болот Калининградской области // Автореферат дисс. ., Калининград, 2002, 24 с.

55. Неиштаев В.Ю. Проект Всероссийского кодекса фитоценотической номенклатуры // Растительность России, № 1, 2001, с. 62-70

56. Неиштаев В.Ю. Закономерности динамики растительности под влиянием пожаров // Растительность, флора и почвы Верхнее-Тазовского заповедника. Под ред. В.Ю. Нешатаева. СПб.: Государственный природный заповедник «Верхнее-Тазовский», 2002, с. 111-134.

57. Ницепко А.Л. Об изучении экологической структуры растительного покрова // Ботанический журнал, т. 54. 1969. № 7. С. 1002-1014.

58. ПогребнякП.С. Основы лесной типологии, Киев, 1955, 452 с.

59. Попов JI.B. О влиянии влажности субстрата на всхожесть семян сосны и ели // Тр. Вост.-Сиб. фил. АН СССР. Сер.биол. Вып. 5, 1957, с. 116-121.

60. Попов С.Ю. Динамика почв и растительности на гари в Приунженской низменности // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 16. С-Пб, "Гидро-метео-издат". 1996, с. 126-139.

61. Попов С.Ю. Пирогенные сукцессии сфагновых мхов в Средней России // Бот. журн., т. 85, №2, 2000а. С. 89-96.

62. Попов С.Ю. Структура и динамика растительности вязово-ольховых лесов на Костромской таежной станции // Вестник ВООП, М., 20006, с. 20-27.

63. Попов С.Ю. Болота Керженского заповедника // Материалы Всероссийской научн. Конференции, посвященной 130-летию со дня рождения И.Н. Спрыгина, Пенза, 2003, с. 125-129.

64. Попов С.Ю., Федосов В.Э., Мошковский С.А., Игнатов М.С. Флора мхов Керженского заповедника (Нижегородская область, Европейская часть России) // Arctoa, vol. 13, 2004, pp.57-66

65. Подзолистые почвы центральной и восточной частей Европейской территории СССР / Апарин, Б.Ф., ЗабоеваИ.В., Липкина Г.С. и др. Л.: Наука, 1981, 200 с.

66. Преображенская Е.С., Попов С.Ю. Растительность гарей Веглужско-Уиженского междуречья // Структура и динамика экосистем южнотаежного Заволжья. М., 1989. С. 64-86.

67. Пушкина Н.М. Растительность сосновых гарей Лапландского заповедника и характер ее восстановления // Тр. Лапландского гос. заповедника, вып. 1, 1938, с. 307—350

68. Пушкина Н.М. Естественное возобновление растительности на лесных гарях // Тр. Лапландского гос. заповедника, вып. 4, 1960, с. 5-125

69. Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение, М. Изд-во АН СССР, 1963, 185 с.

70. Равнины Европейской части СССР, М., 1974, 236 с.

71. Работное Т.А. Фитоценология. 2-е изд. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1983, 296 с.

72. Разумовский С. М. Закономерности динамики биоценозов. М.: Наука, 1981.

73. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель, М.-Л., 1938, 620 с.

74. Растительность Европейской части СССР. Л., 1980. 426 с.

75. Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем. Отв. ред. Г.В. Добровольский. М.: Наука, 2002, 364 с.

76. Решетникова Н.М., Урбанавичуте С.П. Сосудистые растения Керженского заповедника (аннотированный список видов) / ред. B.C. Новиков, И.А. Губанов. М., 2000, 68 с. (Серия «Флора и фауна заповедников»)

77. Рихтер Н.Э. Влияние низовых пожаров на структуру и химический состав массы лесной подстилки сосняков мшистых. // Лесоведение и лес. хоз-во, Минск, №24, 1989, с. 20-23.

78. Савич-ЛюбицкаяЛ.И. Флора споровых растений СССР. Т.1. Листостебельные мхи (1). Сфагновые (торфяные) мхи // М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1952. 254 с.

79. Санников С.Н Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной. М.: Наука, 1992, 264 с.

80. Санникова II.C. Низовой пожар, как фактор появления, выживания и роста всходов сосны // Обнаружение и анализ лесных пожаров. Красноярск: Ин-т леса и древесины СО АН СССР, 1978, с. 15-19.

81. Сапожников А.П. Роль огня в формировании лесных почв. // Экология, №1,1976, с. 42-46.

82. Смирнов JI.E. Аэрокосмические методы географических исследований. С.-Пб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2005, 348 с.

83. Смирнова О.В. Методологические подходы и методы оценки климаксового и сукцессион-ного состояния лесных экосистем (на примере восточноевропейских лесов) // Лесоведение, № 3, 2004, с. 15-26

84. Смирнова О.В., Торопова НА. Популяционная концепция в фитоценологии и проблема сукцессий и климакса // Актуальные проблемы геоботаники. III Всероссийская школа-конференция. Лекции. Петрозаводск: Карельский научный центр РАНЮ 2007, с. 302—319

85. Сояоневич НА. Пойменные прирусловые дубравы Припятского заповедника // Припятский заповедник. Исследования. Вып. 1. Минск, 1976, с. 55-75.

86. Сукачев В.Н. Динамика лесных биогеоценозов // Основы лесной биогеоценологии, М., 1964, с. 458-486

87. Сукцессионные процессы в заповедниках России и проблемы сохранения биологического разнообразия / Под ред. О.В. Смирновой, Е.С. Шапошникова, С-Пб.: РБО, 1999, 549 с.

88. Трофшгец В.И. Эдификаторная и ценотическая роль лишайниковых и моховых синузий сухих сосняков. Автореферат дисс. . канд.биол. наук. Л.: ЛГУ, 1989, 16 с.

89. Трофимов С.Я., Гончарук Н.Ю., Дорофеева Е.И. Особенности водного и температурного режимов почв // Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем. Отв. ред. Г.В. Добровольский. М.: Наука, 2002, с. 109-139

90. Тюрин КВ.', Пономарева В.В. Материалы по изучению гумуса лесных почв. Тр. ЛТА, вып. 56, 1940, с. 3—49

91. Урбанавичене КН., УрбанавичусГ.П. Лишайники Керженского заповедника// Труды Государственного природного заповедника «Керженский». Т. 1, 2001, с. 149—171.

92. Федорчук В.Н., Мельницкая Г.Б., Захаров Е.В. Особенности возрастной динамики сосновых лесов на песчаных почвах // Лесоведение, № 1, 1984, с. 23-31

93. Фридман Б.И., Кораблева О.В. Геология и рельеф Керженского заповедника // Труды Госу-дарст венного природного заповедника «Керженский». Т. 1, 2001, с. 7—70.

94. Ценофонд лесов Европейской России // http://mfd.cepl.rssi.ru/flora/ecoscale.htm

95. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука. 1983. 196 с.

96. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. С.-Пб., 1995, 990 с.

97. Чертов О.Г. Определение типов гумуса лесных почв. Методические указания. Л., 1974, 72 с.

98. Чертов О.Г. Экология лесных земель. Л., 1981, 190 с.

99. Чертов О.Г., Разумовский С.М. Об экологической направленности процессов развития почв //Журн. Общей биологии, т. 41, № 3, 1980, с. 386-396.

100. Шиманюк А.П. Естественное возобновление на концентрированных вырубках. М. Изд-во АН СССР, 1955,355 с.

101. Шишкина Н.Г., Востокова Л.Б. Некоторые особенности пойменного почвообразования лесных территорий Нечерноземья // Научн. Труды Моск. Лесотехн. Ин-та. Вып. 257, 1992, с. 180— 183.

102. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: Изд-во иностранной литературы, 1959, 430 с.

103. Ahti Т., Oksanen J. Epigeic lichen communities of taiga and tundra regions // Vegetatio. V. 86> 1990, pp. 39-70

104. Engelmark O. Successional trends 219 years after fire in an old Pinus sylvestris stand in Nothern Sweden // J.Veg.Sci, № 9, 1998, pp. 583-5921.natov M.S. & Afonina O.M. (ed.) Check-list of mosses of the former USSR. Arctoa, vol. 1, 1992, p.p. 1-85.

105. Davis K.P., Byram G.M., Krumm W.R. Forest fire, control and use. Mc Graw-Hill Book Company, Inc.N.J. Toronto - L., 1959

106. Nicklasson M., Granstorm A. Number and sizes of fires: long-term spatiality explicit fire history in a Swedish boreal landscape // Ecology. Vol. 81, № 6, 2000, pp. 1484-1499

107. Uggla E. Ecological effects of fire on North Swedish forests // 5-th World Forest Congr. Seatle, 1960, pp. 120-139

108. Zackrisson O. Influence of forest fires on the North Swedish boreal forest // Oikos (Copenhagen). Vol. 29, 1977, pp. 22-32