Сравнение растительности двух песчаных карьеров разного возраста

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Примечания: 1) нижеследующая исследовательская работа выполнена авторами на основе полевых исследований и размещена на сайте в оригинальном виде (подготовка иллюстраций, верстка - А.С. Боголюбов); 2) автор сайта не несет ответственности за достоверность сведений, изложенных в работе; 3) данная работа является авторской и ее перепечатка возможна только с указанием авторов и активной гиперссылкой на сайт www.ecosystema.ru

СРАВНЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ДВУХ ПЕСЧАНЫХ КАРЬЕРОВ РАЗНОГО ВОЗРАСТА

В настоящее время широко распространена добыча открытым способом различных полезных ископаемых – угля, известняка, глины, строительного песка. После добычи остаются выработанные карьеры. Скорость их зарастания и состав растительности зависит от климата района, состава грунта, его влажности, размера карьера, окружающей его растительности и других особенностей. Мы исследовали два карьера, в которых добывали песок для строительства дорог. В одном из них разработки закончились примерно 30 лет назад, другой включает части, где разработки закончились 5 и 10 лет назад. Оба карьера небольшие, размером около 150х150 м, глубиной примерно 7-8 метров. Они находятся на расстоянии 500 м друг от друга и занимают сходное положение в рельефе.

В задачу работы входило описать распределение растительности карьеров по местообитаниям и построить схему её возможных изменений во времени. Песчаные карьеры находятся в Мантуровском районе Костромской области в окрестностях деревни Халбуж. Эта территория была охвачена Днепровским оледенением. Ледник оставил глинистую морену, которая перекрыта слоем песка различной толщины. Для добычи песка в карьерах были срыты небольшие песчаные возвышения. Разработку вели до тех пор, пока не обнажился водоносный горизонт. Оба карьера окружены смешанным лесом из берёзы, сосны, ели с участием ольхи серой.

В обоих карьерах мы закартировали вначале растительность, а затем, независимо от растительности выделили типы местообитаний по положению в “рельефе” карьера и по влажности. Для этого были заложены площадки, которые занимали более половины каждого карьера и включали все основные типы растительности. Площадки были разбиты на квадраты 20х20 м. Для большей точности картирования границы квадратов размечались маркёрной лентой через каждые 5 метров. Также отмечалась середина квадрата. На карту наносились границы типов растительности, которые выделялись по доминирующим видам. Составлялось полное описание всех ярусов. Для древостоя указывалась сомкнутость крон – общая и по породам, а для травянистого покрова – проективное покрытие, общее и по видам.

В старом карьере, 10-летней части нового карьера и в 5-летней части нового карьера мы выделили 9 типов местообитаний растительности. Первое местообитание – мокрое дно – есть в старом и 5-летней части нового карьера. Это самая низкая часть карьера – плоское дно, значительную часть времени залитое водой. Глубина воды не превышает 30-50 см даже в самые влажные периоды. В обоих карьерах есть небольшие ямы, до 5м в диаметре, где глубина больше – даже в самое сухое время, когда в остальной части дна воды нет, здесь её не менее 50 см.

Выше мокрого дна лежит тоже плоская, но не заливаемая водой часть дна карьера, обычно переувлажнённая. Мы назвали её сырым дном. Она встречается во всех трёх возрастных участках.

Следующий тип местообитаний – сухое дно карьеров или очень пологий склон (не более 15°). В старом карьере этот тип местообитания представлен небольшим пологим возвышением среди плоского дна, в новом (10- и 5- летнем) – очень пологой частью склона.

В старом карьере есть многочисленные “гривы, бугры и холмы" высотой до 1 м, в основном среди сырого дна, реже среди мокрого дна. Ширина их – не больше 3 м. В новом карьере их нет, есть только небольшие кочки среди мокрого дна.

В два отдельных местообитания мы выделили склоны – стенки карьера. В новом карьере большая часть склонов пологая, с уклоном около 30 градусов. Только небольшая часть стенок крутая, около 40 градусов. В старом карьере склоны крутые, около 45 градусов. Превышения стенок от 2-3 до 6 метров.

В отдельное местообитание была выделена узкая – до 3 м – переходная полоса между мокрым дном и другими типами дна или склоном. Часто мокрое дно отделяется от других типов дна “уступом” – небольшим, высотой 30- 70 см, крутым склоном, который как раз и формирует это переходное местообитание.

Последнее местообитание – это верхняя, плоская присклоновая часть территории около стенок карьера. В этом местообитании почва снята не была, но то, что рядом выкопали карьер, значительно повлияло на растительность, так как здесь, во-первых, ездили машины, а во вторых, почва была значительно осушена.

В 1992 году в мокром дне нового карьера можно было выделить три основные типа растительности. В каждом из них резко преобладает манник плавающий, частуха подорожниковая или ситник альпийский с участием ситника чёрного. Встречались очень мелкие участки осок острой и вздутой. К 1995 году эти участки значительно увеличились, также как площадь, занятая манником и частухой подорожниковой. Уменьшилась площадь ситника альпийского. Кое-где господствует хвощ топяной. На кочках растут ивы, травянистый покров образует частуха, ситники нитевидный, альпийский и жабий, иногда - манник. Часто встречаются такие виды, как сушеница топяная, кульбаба осенняя, череда трёхраздельная, белокопытник ложный, лисохвост коленчатый. Мокрое дно старого карьера заселено в основном осоками острой и вздутой с Drepanocladus fluitans, реже с Sphagnum subsecundum и Sphagnum platyphyllum. Иногда встречается частуха, но она уже нигде не доминирует.

На сыром дне нового карьера растительный покров сильно меняется в зависимости от количества годовых осадков. В дождливый год здесь поселился манник, а в засушливый – полевица тонкая. Есть участки с доминированием камыша лесного. Сырое дно в 10-летней части нового карьера занимает небольшую территорию. В основном это участки с доминирующими видами Polytrichum commune, вейник сероватый, полевица собачья. Древостой довольно густой, его составляют ивы, серая ольха, сосна, ель, пушистая берёза. Высота ольхи - до 5 м, остальных деревьев - 0,3 - 2 м. Возраст сосен 6-7 лет. В напочвенном покрове, кроме Polytrichum commune, есть P. juniperinum, P. piliferum. Среди трав преобладает полевица. На участке с доминированием вейника сероватого, древостой не выше 1-2 м, преобладает ива, но встречается и серая ольха. В травянистом ярусе есть камыш лесной, частуха, нитевидный ситник. В старом карьере сырое дно занимают различные леса ольхово-берёзовый с Polytrichum commune, реже - с P. juniperinum или мертвопокровный, сосново-берёзовый с P. commune. В травянистом ярусе - черника, марьянник луговой, грушанка малая и др.

На сухом дне и очень пологом склоне в новом карьере растёт в основном иван-чай и полевица тонкая вместе с клевером луговым и шведским, зверобоем пятнистым, тимофеевкой луговой, земляникой и т.п. Десятилетнюю часть нового карьера занимает ольха серая, берёзы и сосны 7-8 лет. В моховом ярусе - Polytrichum juniperinum, P. piliferum с участием видов луговых мхов. В старом карьере на небольшом возвышении растут кладонии лесная и оленья (Cladonia sylvatica и C. rangiferina) с Polytrichum juniperinum. В древостое - редкие сосны. Везде в этом местообитании встречается мох рода Pohlia.

На микросклоне у воды в новом карьере прослеживается четкая пограничная полоса ситника раскидистого. С ним встречается клевер шведский, мышиный горошек, ситник альпийский и нитевидный. В 10-летней части это местообитание занимают молодые ивы с ситника ми раскидистым и нитевидным и Polytrichum commune. В старом карьере – это четкая по граничная полоса ив, часто с Drepanocladus и ситником нитевидным, или мертвопокровная.

Пологий склон как в 5-ти, так и в 10-летней части нового карьера в основном занят полевицей тонкой с множеством видов лугового разнотравья. Также встречаются участки с доминированием бодяка полевого, клевера лугового, хвоща полевого, мать-и-мачехи.

На крутом склоне в 5-летней части нового карьера растет полевица тонкая, проективное покрытие 10-30%. В моховом ярусе встречаются единичные стебельки мха рода Polytrichum. В старом карьере на крутом склоне растет сосново-березовый лес с Polytrichum juniperinum.

Присклоновая часть в новом карьере занята полевицей тонкой (такое же сообщество, что и на пологом склоне), а в старом карьере - душистым колоском и полевицей, кладонией лесной и оленьей. Встречаются отдельные сосны с небольшими пятнами Pleurozium schreberi.

Закартировав растительность, мы смогли выявить некоторые ее смены во времени. Манник плавающий и частуха подорожниковая на мокром дне сменяются на осоки вздутую и острую с Drepanocladus, а затем на осоку вздутую со сфагном. Осока острая со временем исчезнет, так как это автрофный вид, а трофность в карьере понижается, по мере его зарастания.

На сыром дне происходит смена неустойчивых сообществ манника и полевицы на молодой древостой с Polytrichum commune, реже с Polytrichum juniperinum или подростом ели. Последняя смена мотивируется тем, что черника и ель там начинают поселяться уже сейчас, а в районе работ очень распространены ельники-черничники.

На микросклоне у воды происходит смена ситника раскидистого на заросли ив с ситником нитевидным.

Последняя смена как бы объединяет два местообитания: сухое дно и присклоновую часть. Сообщества с доминантами мать-и-мачехой, иван-чаем и полевицей тонкой сменяются на сообщества колоска душистого с полевицей или на пятна кладоний с Polytrichum juniperinum, и затем на сосны с Pleurozium schreberi. Сейчас этот тип растительности представлен отдельными довольно редкими соснами с маленькими пятнами Pleurozium schreberi, которые разрастаются по мере роста сосны.

Другие исследовательские работы, сделанные в биологическом кружке ВООП, можно посмотреть в разделе Исследовательская работа. Другие детские исследовательские работы (исследовательские проекты), размещенные на нашем сайте, можно посмотреть тут.

Наши авторские методические материалы по ботанике и растениям России:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по ботанике и растениям России:

наглядные полевые определители-бродилки: Деревья зимой, Деревья летом, Кустарники зимой, Кустарники летом,
компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Цветы, Деревья зимой, Деревья летом, Ягоды и сочные плоды,
приложения-определители растений для смартфонов и планшетов на Андроиде: Цветы, Деревья зимой, Деревья летом, Ягоды (их можно скачать из магазинов приложений по ссылкам на страницах описаний),
приложения-определители растений для iPhone и iPad: Деревья летом, Ягоды (их можно загрузить в AppStore),
карманные полевые определители: Лекарственные растения, Растения болот, Растения пресных вод, пособие "Основы гидроботанических исследований",
цветные ламинированные определительные таблицы: грибы-1, грибы-2, лишайники, водоросли, мхи, первоцветы, цветы лесов, цветы лугов, цветы водоемов, деревья зимой, деревья летом, кустарники зимой, кустарники летом,
определитель серии "Энциклопедия природы России" Пищевые растения.