Разнотравно-злаковые степи отрогов Курайского хребта (Горный Алтай)

Оглавление

Введение

Характеристика исследуемого района

Характеристика исследуемых склонов

Организация работы

Результаты исследования

Выводы

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Современный этап изучения флоры Алтая характеризуется более углубленным и детальным изучением флоры отдельных территорий, состава и структуры различных типов растительности и их высотных комплексов, а также стремлением к познанию основных этапов формирования растительного покрова в связи с эволюцией.

В современных работах не раз затрагивалась тема петрофильной флоры, но долгое время не было специального исследования данного вопроса. Сдвиг произошёл лишь относительно недавно, с выходом работы А.И. Пяка "Петрофиты Русского Алтая", в которой он выявил состав, структуру и генезис петрофитной флоры Алтая.

Однако до сих пор слабо изучена тема петрофитных сообществ. Между тем, комплексное изучение экологических особенностей каменистых экотопов позволяет решать некоторые спорные моменты палеогеографии региона. Также оно должно улучшить понимание связей петрофитных экологических сообществ данного района в целом.

Важность подобных исследований также подчёркивает ведение активной хозяйственной (в первую очередь, сельскохозяйственной) деятельности в районе исследования.

В этой работе на основе данных, собранных в ходе летней учебно-полевой практики в Курайском высокогорном районе, проводится сравнение петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи, сформированной на горных вариантах южных чернозёмов, и полынно-осоково-злаковой степи, сформированной на защебнённых вариантах каштановых почв. Работа была проведена с 9 по 17 июня 2014 года.

Цель работы: выявить различия в видовом составе, видовом обилии и проективном покрытии полынно-осоково-злаковой степи и петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи.

Задачи:

Для различных участков полынно-осоково-злаковой степи и петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи:

описать видовой состав

оценить видовое обилие

оценить проективное покрытие

сделать выводы о различиях этих вариантов экотопов и их степени.

Характеристика исследуемого района

Курайская котловина расположена ниже по течению Чуи, отделённая от Чуйской котловины близко подступающими к реке отрогами хребтов, и её высота 1500-1600 м.

Молодость рельефа бассейна Чуи и современный континентальный, в значительной степени засушливый климат определяют преимущественное развитие процессов физического выветривания, способствующих сохранению крутизны склонов, образованию осыпей и резким переходам от крутых склонов к выровненным плоскостям террас и днищам межгорных котловин.

Климат наиболее континентален. Среднегодовые температуры низкие, - 6,6 градусов. Зимой температуры могут достигать - 60 градусов. Отрицательные температуры держатся в течение весны и осени, сильные заморозки нередко отмечаются до середины лета. Длина безморозного периода в среднем равна 62 дням. Благоприятная особенность - это продолжительность солнечного сияния достигающего 2590 часов в году, что имеет большое значение для жизни растений, сокращая их сезонный цикл развития. Общее годовое количество осадков составляет 100 мм, 68% из них выпадает в летнее время. Постоянный снеговой покров практически отсутствует. Сильное промерзание почвы способствует сохранению вечной мерзлоты, что приводит к заболачиванию долин рек. В почвенном покрове преобладают каштановые почвы опустыненных степей и горно-тундровые почвы вершин, окружающих котловину горных хребтов. Все почвы скелетны, с маломощными почвенными горизонтами.

Растительность в основном состоит из каменистых и кустарниковых тундр по водораздельной территории, и различных ассоциаций каменистых опустыненных и настоящих степей по южному склону, обращённых к южной котловине. (Куминова, 1960)

Характеристика исследуемых склонов

Юго-восточный макросклон отрогов Курайского хребта (49.58.599 с. ш., 88.38.232 в. д.) располагается к северо-западу от Курайской котловины, примыкая к ней и отграничен от неё рекой Тюргунь. Высота над уровнем моря - 1600м. Район вовлечён в активное горообразование, расположен в близости от эпицентров алтайских землетрясений последнего десятилетия. Антропогенная нагрузка на исследуемый макросклон выражена в систематическом умеренном выпасе. (Куминова, 1960)

На основании геоботанических описаний, выполненных А.Н. Трубицыной в разные моменты вегетационного сезона в течение 3 лет выявлено 4 степных сообщества с участием Koeleria cristata L., Festuca valesiaca Gaudin s. str. и Festuca valesiaca Gaudin subsp. pseudovina (Hack. ex Wiesb.) Hegi. Это:

. скальные сообщества - крупнодерновинные петрофитные степи с доминированием Helictotrochon desertotum,

. полынно-осоково-злаковая степь сформированная на защебнённых вариантах каштановых почв,

. можжевельниковая степь с преобладанием Juniperus sabina,

. петрофитный вариант полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи, сформированной на горных вариантах южных чернозёмов. Все выявленные сообщества характеризуются участием в них в различных соотношениях крупнодерновинных злаков (Helictotrichon desertorum, Stipa orientalis), мелкодерновинных злаков (Festuca valesiaca, Festuca pseudovina, Koeleria cristata, Agropiron cristatum, Stipa crilovii, Poa botryoides), кустарников (Caragana pigmaea, Lonicera altaica, Berrberis sibirica, Cotoneaster melanocarpa), петрофитно-степного разнотравья (Orostachys spinoza, potentilla sericea, Patrinia intermedia, Androsace lactiflora, Alissum obovatum, Claussia aprica) и горных лугово-степных растений (Iris rutenica, Aster apinus, Thalictrum foetidum, Carex pediformis, Coluria geoides, Pulsatilla patens). Определяющую роль в распределении фитоценоза играет каменистость субстрата. Для исследования эдафических условий изучаемых местообитаний были заложены почвенные разрезы.

Организация работы

Для определения видового состава и обилия флоры изучаемых сообществ использовались маршрутный и площадочный методы.

Сначала маршрутным методом были составлены флористические списки для полынно-осоково-злаковой степи и петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи. Маршрут проходил по склону северо-восточной экспозиции одного из отрогов Курайского хребта, с координатами (49.58 с. ш., 88.38 в. д.).

Затем были выбраны 2 участка полынно-осоково-злаковой степи и 1 участок петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи на склоне северо-восточной экспозиции, а также 2 участка петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи и 1 участок полынно-осоково-злаковой степи на склоне южной экспозиции. Сообщества полынно-осоково-злаковой степи на северо-восточном склоне были расположены в ложбинах стока, в то время как на южном склоне в ложбине стока лежало сообщество петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи, образуя в ней гребень. Далее на участках было размечено по 5 площадок размером 1*1м. и определены видовой состав, видовое обилие и проектное покрытие в каждой из них.

Результаты были оформлены в виде таблиц, затем на их основе была составлена таблица, отражающая частоту встречаемости видов. Также на основе этих результатов были определены средние значения проективного покрытия.

Результаты исследования

Количество видов флоры.

Всего на участках петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи было обнаружено 35 видов растений, 7 из которых не встречается на участках полынно-осоково-злаковой степи.

На участках полынно-осоково-злаковой степи было обнаружено 42 вида растений, 14 из которых отсутствовало на участках петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи. Таким образом, в обоих типах экотопов было обнаружено 49 видов флоры, а общими для обоих типов сообществ являются 28 видов. Среди них 23 заходящих вида, отмеченных на каменистых местообитаниях, и всего 2 факультативных петрофита (Пяк, 2003).

Среднее количество видов на площадке.

Среднее количество видов на одном площадке для полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи на северо-восточном склоне составило 7 штук. В то же время это значение на участках южного склона составило 4 и 4,8 вида.

Для участков полынно-осоково-злаковой степи на южном склоне среднее количество видов на одну площадку составило 8,6 вида. На северо-восточном склоне оно составило 10,4 и 9 вида.

Среднее проективное покрытие на площадке.

Среднее проективное покрытие для полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи на северо-восточном склоне оказалось равным 42,5%. В то же время это значение на участках южного склона составило 1,9% и 11%.

Для участка полынно-осоково-злаковой степи на южном склоне среднее проективное покрытие составило 54%. На северо-восточном склоне оно составило 80% и 36%.

Предпочтения видов флоры относительно типа сообщества.

Из последней таблицы видно, что на полынно-осоково-злаковой степи чаще встречаются по сравнению с полидоминантно злаковой мелкодерновинной степью 19 видов растений: Taraxacum collinum DC, Festuca valesiaca Schleich. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Schleich.> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Gaudin, Androsaceae septentrionalis L., Potentilla acaulis L., Artemisia frigid Willd, Artemisia gmelinii Weber ex Stechm, Scorzonnera radiata Fisch. ex Ledeb, Astragalus sp., Allium sp., Koeléria cristata Pers, Caragana pygmaea (L. <#"justify">алтай петрофитный растительный степь

Выводы

По результатам работы были сделаны следующие выводы:

) Видовое разнообразие петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи меньше, чем полынно-осоково-злаковой степи.

) Встречаемость видов на петрофитном варианте полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи меньше, чем на полынно-осоково-злаковой степи.

) Проективное покрытие участков петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи значительно меньше по сравнению с участками полынно-осоково-злаковой степи.

) Наряду с различиями проективного покрытия и встречаемости видов полидоминантно злаковой мелкодерновинной и полынно-осоково-злаковой степей, есть различия по этим показателям для склонов разных экспозиций, что затрудняет выявление различий собственно исследуемых экотопов.

Заключение

Таким в образом, в данной работе выявлены общие различия петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной степи, сформированной на горных вариантах южных чернозёмов и полынно-осоково-злаковой степи, сформированной на защебнённых вариантах каштановых почв. Для более точного и полного анализа в дальнейших исследованиях необходимы выборки материала с площадок с прочими одинаковыми условиями.

Приложение

Флористический список петрофитного варианта полидоминантно злаковой мелкодерновинной и полынно-осоково-злаковой степей.

Виды Полынно-осоково-злаковая степьПолидоминантно злаковая мелкодерновинная степьОдуванчик холмовой (Taraxacum collinum DC) ++Одуванчик неопределённый (Taraxacum sp.) +-Типчак сизый (Festuca valesiaca Schleich. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Schleich.> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Gaudin) ++Спирея зверобоелистная (Spiraea hypericifolia L.) ++Проломник северный (Androsacea septentrionalis L.) ++Проломник большой (Androsaceae maxima L.) +-Ковыль восточный (Stipa orientalis Trin) ++Лапчатка бесстебельная (Potentilla acaulis L.) ++Лапчатка вильчатая (Potentilla bifurca L.) ++Горноколосник колючий (Orostachys spinosa (L.) C. A. Mey) ++Подмаренник настоящий (Gálium verum <https://ru.wikipedia.org/wiki/L.>.) +-Полынь холодная (Artemisia frigida Willd) ++Полынь (Artemisia sp.) ++Полынь Гмелина (Artemisia gmelinii Weber ex Stechm) ++Зизифора пахучковидная (Ziziphora clinopodioides Lam <https://ru.wikipedia.org/wiki/Lam.>) ++Козелец лучистый (Scorzonnera radiata Fisch. ex Ledeb) ++Коровяк фиолетовый (Verbascum phoeniceum L.) +-Мытник сибирский (Pedicularis sibirica Vved) +-Жимолость алтайская (Lonicera altaica Pall) +-Бурачок Туркестанский (Alyssum turkestanicum Regel & Schmalh) ++Осока стоповидная (Carex pediformis C. A. Mey <https://ru.wikipedia.org/wiki/C.A.Mey.>) ++Овсец опушённый (Helictotrichon pubescens (Huds.) Pilg) ++Зопник клубненосный (Phlómis tuberose L.) +-Клаусия солнцепёчная (Claussia aprica (Stephan <https://ru.wikipedia.org/wiki/Stephan> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Willd. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Willd.>) Trotzky <https://ru.wikipedia.org/wiki/Trotzky>) +-Гвоздика (Dianthus sp.) ++Колокольчик алтайский (Campanula altaica Ledeb <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ledeb.>) +-Ирис (Iris sp.) +-Лиственница (Larix sp.) +-Керме?к (Limonium sp.) ++Астрагал (Astragalus sp.) ++Патриния средняя (Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. & Schult) -+Лук (Allium sp.) ++Тонконог гребенчатый (Koeléria cristata Pers) ++Вероника седая (Veronica incana L.) ++Вероника колосистая (Veronica spicata L.) ++Горичник (Реuсеdапum sp.) -+Карагана карликовая (Caragana pygmaea (L. <#"justify">) ++Астра альпийская (Aster alpines L.) -+Истод гибридный (Polýgala hybrida.) ++Мятлик (Poa sp.) ++Житняк гре вбенчатый (Agropyron cristatum (L. <#"justify">) ++Льнянка алтайская (Linaria altaica Fisch. ex Kuprian) -+Звездчатка моховидная (Stellaria dicranoides (Cham. & Schltdl.) Fenzl) +-Осока твердоватая (Carex duriuscula C. A. Mey <https://ru.wikipedia.org/wiki/C.A.Mey.>) -+Эфедра двухколосковая (Ephédra distáchya L.) ++Колюрия гравилатовидная (Coluria geoides (Pall. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Pall.>) Ledeb <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ledeb.>) -+Остролодочник (Oxytropis sp.) +-Незабудочник гребенчатый (Eritrichium pectinatum (Pall.) DC) +-Горошек ребристый (Vicia costata Ledeb) -+

Флористический список, видовое обилие и проективное покрытие участков полидоминантно злаковой мелкодерновинной и полынно-осоково-злаковой степи.

Северо-восточный склон

ВидыПолидоминантно злаковая мелкодерновинная степьПолынно-осоково-злаковая степьКвадраты123451234512345Одуванчик холмовой (Taraxacum collinum DC) unОдуванчик (Taraxacum sp.) +++Типчак сизый (Festuca valesiaca Schleich. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Schleich.> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Gaudin) +++cop1sol1cop2++++cop1solspСпирея зверобоелистная (Spiraea hypericifolia L.) ++sp-socПроломник северный (Androsacea septentrionalis L.) sol+++ununПроломник большой (Androsaceae maxima L.) solКовыль восточный (Stipa orientalis Trin) cop1Лапчатка бесстебельная (Potentilla acaulis L.) cop1++sol1+sp2++++cop2cop1cop1cop1solЛапчатка вильчатая (Potentilla bifurca L.) ++unun+Горноколосник колючий (Orostachys spinosa (L.) C. A. Mey) sol1+++sol+++sol1cop1sp-socunПодмаренник настоящий (Gálium verum <https://ru.wikipedia.org/wiki/L.>.) +Sol1Полынь холодная (Artemisia frigida Willd) +++spsolsolПолынь (Artemisia sp.) ++sol1sol1sol1un+sp-socsolunsolspКозелец лучистый (Scorzonnera radiata Fisch. ex Ledeb) ++++Коровяк фиолетовый (Verbascum phoeniceum L.) +Бурачок Туркестанский (Alyssum turkestanicum Regel & Schmalh) unОсока стоповидная (Carex pediformis C. A. Mey <https://ru.wikipedia.org/wiki/C.A.Mey.>) +++Овсец опушённый (Helictotrichon pubescens (Huds.) Pilg) +cop1Зопник клубненосный (Phlómis tuberose L.) un+Гвоздика (Dianthus sp.) +solАстрагал (Astragalus sp.) un+cop1++Лук (Allium sp.) +++spspТонконог гребенчатый (Koeléria cristata Pers) cop1solsolsolВероника седая (Veronica incana L.) +ununКарагана карликовая (Caragana pygmaea (L. <#"justify">) ++unspunspИстод (Polýgala sp.) sp-socМятлик (Poa sp.) ++++spЖитняк гребенчатый (Agropyron cristatum (L. <#"justify">) +spspspspЭфедра двухколосковая (Ephédra distáchya L.) spunspКолюрия гравилатовидная (Coluria geoides (Pall. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Pall.>) Ledeb <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ledeb.>) +Остролодочник (Oxytropis sp.) spПроективное покрытие75%35%35%25%90%80%70%60%45%35%30%10%

Южный склон

Виды Полынно-осоково-злаковая степьПолидоминантно злаковая мелкодерновинная степь Квадраты123451234512345Одуванчик холмовой (Taraxacum collinum DC) unspТипчак сизый (Festuca valesiaca Schleich. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Schleich.> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Gaudin) solsol

spcop1spunsolКовыль восточный (Stipa orientalis Trin) spspspspspspЛапчатка бесстебельная (Potentilla acaulis L.) cop2 cop2 cop1 cop2 cop1 spЛапчатка вильчатая (Potentilla bifurca L.) spunsolsolsolГорноколосник колючий (Orostachys spinosa (L.) C. A. Mey) cop1Полынь холодная (Artemisia frigida Willd) spspspcop1unspspПолынь (Artemisia sp.) spunspunsolsolspcop1cop1spПолынь Гмелина (Artemisia gmelinii Weber ex Stechm) solspunspЗизифора пахучковидная (Ziziphora clinopodioides Lam <https://ru.wikipedia.org/wiki/Lam.>) unununspspОсока стоповидная (Carex pediformis C. A. Mey <https://ru.wikipedia.org/wiki/C.A.Mey.>) spspОвсец опушённый (Helictotrichon pubescens (Huds.) Pilg) cop1cop1spГвоздика (Dianthus sp.) unsolspspsolАстрагал (Astragalus sp.) uncop1spspsolunПатриния средняя (Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. & Schult) unЛук (Allium sp.) solununКарагана карликовая (Caragana pygmaea (L. <#"justify">) unЖитняк гребенчатый (Agropyron cristatum (L. <#"justify">) unspspspspspunЛьнянка алтайская (Linaria altaica Fisch. ex Kuprian) cop1Звездчатка моховидная (Stellaria dicranoides (Cham. & Schltdl.) Fenzl) unЭфедра двухколосковая (Ephédra distáchya L.) unГорошек ребристый (Vicia costata Ledeb) unsolНезабудочник гребенчатый (Eritrichium pectinatum (Pall.) DC) unПроективное покрытие60%55%60%45%50%10%5%1%1%2%10%10%15%10%10%

Частота встречаемости растений

ВидыПолидоминантно злаковая мелкодерновинная степьПолынно-осоково-злаковая степьСеверо-восточный склон (5 площадок) Южный склон (10 площадок) Северо-восточный склон (10 площадок) Южный склон (5 площадок) Частота встречаемостиОдуванчик холмовой (Taraxacum collinum DC) 0% 10%10%20%Одуванчик неопределённый (Taraxacum sp.) 0%0%30%0%Типчак сизый (Festuca valesiaca Schleich. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Schleich.> ex <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ex_(%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F)> Gaudin) 100%30%80%100%Спирея зверобоелистная (Spiraea hypericifolia L.) 40%0%10%0%Проломник северный (Androsacea septentrionalis L.) 0%0%60%0%Проломник большой (Androsaceae maxima L.) 0%0%10%0%Ковыль восточный (Stipa orientalis Trin) 0%60%0%0%Лапчатка бесстебельная (Potentilla acaulis L.) 100%10%100%100%Лапчатка вильчатая (Potentilla bifurca L.) 80%10%10%80%Горноколосник колючий (Orostachys spinosa (L.) C. A. Mey) 80%0%80%20%Подмаренник настоящий (Gálium verum <https://ru.wikipedia.org/wiki/L.>.) 0%0%20%0%Полынь холодная (Artemisia frigida Willd) 0%30%60%80%Полынь неопределённая (Artemisia sp.) 100%80%70%40%Полынь Гмелина (Artemisia gmelinii Weber ex Stechm) 0%20%0%40%Козелец лучистый (Scorzonnera radiata Fisch. ex Ledeb) 0%0%40%0%Коровяк фиолетовый (Verbascum phoeniceum L.) 0%0%10%0%Бурачок Туркестанский (Alyssum turkestanicum Regel & Schmalh) 20%0%0%0%Осока стоповидная (Carex pediformis C. A. Mey <https://ru.wikipedia.org/wiki/C.A.Mey.>) 20%20%20%40%Овсец опушённый (Helictotrichon pubescens (Huds.) Pilg) 20%20%10%20%Зопник клубненосный (Phlómis tuberose L.) 0%0%20%0%Гвоздика (Dianthus sp.) 20%30%10%40%Астрагал (Astragalus sp.) 0%10%50%100%Лук (Allium sp.) 20%10%40%40%Тонконог гребенчатый (Koeléria cristata Pers) 0%0%40%0%Вероника седая (Veronica incana L.) 0%0%30%0%Карагана карликовая (Caragana pygmaea (L. <#"justify">) 40%0%40%20%Истод (Polýgala sp.) 0%0%10%0%Мятлик (Poa sp.) 20%0%40%0%Житняк гребенчатый (Agropyron cristatum (L. <#"justify">) 20%20%40%100%Эфедра двухколосковая (Ephédra distáchya L.) 0%0%30%20%Колюрия гравилатовидная (Coluria geoides (Pall. <https://ru.wikipedia.org/wiki/Pall.>) Ledeb <https://ru.wikipedia.org/wiki/Ledeb.>) 20%0%0%0%Остролодочник (Oxytropis sp.) 0%0%10%0%Зизифора пахучковидная (Ziziphora clinopodioides Lam <https://ru.wikipedia.org/wiki/Lam.>) 0%10%0%80%Патриния средняя (Patrinia intermedia (Hornem.) Roem. & Schult) 0%10%0%0%Льнянка алтайская (Linaria altaica Fisch. ex Kuprian) 0%10%0%0%Звездчатка моховидная (Stellaria dicranoides (Cham. & Schltdl.) Fenzl) 0%0%0%20%Горошек ребристый (Vicia costata Ledeb) 0%20%0%0%Незабудочник гребенчатый (Eritrichium pectinatum (Pall.) DC) 0%0%0%20%

Список литературы

1.Куминова А.В. Растительный покров Алтая - Новосибирск: издательство Сибирского отделения АН СССР, 1960.

2.Пяк А.И. Петрофиты Русского Алтая - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003.