Работа на конкурс

лаборатория ботаники СПбГДТЮ 29 декабря 2003 19:58:45

Изучение мозаичности напочвенного покрова пойменных лесов поймы р. Рагуши в нижнем течении
Пичугин Сергей, 9 кл. 359 шк., Куксо Алексей, 8 кл. 328 шк.

Введение
Долина реки Рагуши находится на юго-востоке Ленинградской (Бокситогорский район) и севере Новгородской областей. Река берет свое начало из озера Никулинское в Новгородской области и в нижнем течении образует долину, которая имеет не совсем обычное для нашей области геологическое строение и состав растительности. Основные черты долины были заложены в раннем карбоне. Своеобразие района реки Рагуши определяется, прежде всего, двумя особенностями: контрастом между высоко поднятой поверхностью известнякового карбонового плато и окружающими понижениями, а также участием карста в формировании речной сети. Карстовые явления – растворение известняка просочившимися водами широко распространены на всей окружающей территории.
Мы проводили описания в нижнем течении реки Рагуши. Это место интересно на-ли-чием глубоко (до 65 м.) врезанной долины трапециевидной формы. Река размывает слои известняка, и в пойме преобладает щебень, поступающий с обрывистых берегов. Ске-лет-ные отложения из щебня позволяют небольшому количеству аллювия накапливаться в русле нижнего течения между камнями.
Надо заметить, что для других рек нашей области характерны процессы накопления большого количества песчаного и глинистого аллювия. Таким образом, пойма Рагуши характеризуется необычным для наших рек субстратом.
Пойма преимущественно занята лесами из ольхи серой, со значительной примесью вяз а шершавого, реже встречаются клён, вяз гладкий и липа. В напочвенном покрове преобладают сныть, лабазник, копытень и многие другие. Здесь же встречаются некоторые редкие для Северо-запада России виды - скерда сибирская, венерин башмачок, многорядник Брауна, голокучник Роберта, пузырник судетский.
Целью нашей работы стало изучение мозаичности напочвенного покрова лесов долины Рагуши.
Материалы и методы.
Материалы собирались в июле 2002 года, в пойме нижнего течения реки на одиннадцати участках, каждый из которых представлял собой фрагмент поймы длиной 20 м и шириной от коренного берега до границы русла.
На каждом участке было заложено от двух до трёх трансект, перпендикулярных реке. Опи-сание трансект проводилось на площадках размерами 0,5 кв.м. Было описано общее проективное по-кры-тие (ОПП), и проективное покрытие (ПП) каждого вида. Все участки картировались и были пронивелированы вдоль трансект.
Чтобы выделить пятна, мы вначале сравнивали на каждой трансекте соседние площадки используя метод евклидовой дистанции.
Получив результаты, для каждой трансекты мы построили графики. По оси абсцисс был отложен номер площадки, ордината соответствовала евклидовой дистанции между данной площадкой и следующей. Там, где площадки наименее похожи друг на друга, на графиках наблюдаются пики. Однородные участки находятся между двумя пиками, при этом на участке соседние площадки имеют небольшие различия евклидовой дистанции. Это позволило нам выделить пятна однородной растительности.
Найдя, таким образом, пятна, мы определяли местонахождение их границ. Потом геоботанические результаты усреднялись в пределах каждого пятна. Таким образом, мы получили характеристики каждого пятна.
Сравнивая между собой пятна по методу ближайшего соседа, мы получили группы пятен, похожие между собой составом растительности и проективным покрытием каждого вида.
В конце мы наложили координаты каждого пятна на профиль, полученный с помощью нивелировки. Таким образом, мы увидели, для какой части поймы характерны определённые группы пятен.
Результаты
По строению, каждая трансекта может быть разбита на три участка:
1. Это участок поймы, который находиться близ основного русла. Деревья здесь не произрастают, или произрастают разреженно, так что этот отдел более освещён, чем другие. Эта часть поймы обычно самая высокая по отношению к другим (аналог прируслового вала), также этот район подмывается рекой. На этом участке чаще всего преобладают следующие растения: сныть, звездчатка дубравная, купырь, лютик ползучий.
2. Этот участок является продолжением 1ого участка, но он находится ниже его, отсюда следует, что здесь влажность субстрата более высокая, кроме этого на этом участке расположены сезонно-сухие русла, а иногда - рукава Рагуши, что также влияет на растительность. На этой территории, в отличие от первой, произрастают деревья, уменьшающие сквозистость, и, следовательно, освещённость территории. Сныть, хвощ полевой, герань лесная, звездчатка дубравная, копытень, купырь, вороний глаз, лабазник, кислица – это преобладающие виды напочвенного покрова 2ого участка.
3. Этот участок немного похож на 2 участок, но кроме этого здесь самое затемнённое место, из-за деревьев и склона (этот участок заканчивается перед склоном). Иногда оно несколько заболочено в связи со склоновым стоком. Герань лесная, кислица, лабазник, сныть – виды растений преобладающие на этом участке.
По составу и количественным характеристикам травостоя выделяются следующие типы пятен
Первый тип пятен – это участки поймы на которых встречаются сныть, купырь, колокольчики рапунцелевидный и широколистный, но с очень маленькими покрытиями. Общее проективное покрытие здесь достигает лишь 0.85%. Поэтому можно сказать, что на этих пятнах практически нет растительности. Эти пятна чаще встречаются в условиях крайнего затенения, там, где густо произрастают деревья. Надо заметить, что растения этой группы - виды азотолюбивые. На пойме эти пятна находятся на ровных или пологих склоновых поверхностях, вблизи реки. Здесь, по-видимому, в результате накопления продуктов разрушения известняка, а также накопления азота азотфиксирующими симбионтами серой ольхи, обеспеченность азотом также высока.
На пятнах второго типа произрастают следующие растения: аконит, ветреница дубравная сныть, страусник и некоторые другие, но наиболее обильны здесь копытень и печёночница (до 1,24%). Общее проективное покрытие здесь составляет 2,51%. Можно сказать, что пятна этой группы имеют более богатый видовой состав, но с малым проективным покрытием. Характерные для них растения в нашей области приурочены к сырым затенённым широколиственно-еловым лесам, реже к лесных опушках. Такие пятна встречаются на неровных участках поймы - склонах сезонно-сухих русел, повышениях пойменного микрорельефа в центральной части поймы.
Для третьего типа пятен характерны живучка ползучая, звездчатка дубравная, копытень, кислица, хвощ полевой (до 0.78%), но наибольшее проективное покрытие у хвоща зимующего (3,65%), который здесь безраздельно доминирует с средним покрытием 3,05%. Такие пятна встречаются за рукавами и сезонными руслами (ближе к коренному берегу), на разнообразных склонах (редко на ровных участках).
На пятнах четвёртого типа произрастают следующие растения: бутень, герань лесная, дудник, кислица, копытень, скерда сибирская, сныть, лабазник, лютик кашубский и др. В нашей области эти виды встречаются на берегах водоёмов, болот, в лесах, на лесных опушках. Так же эта группа встречается на загрязнённых участках (у жилых домов, свалок, дорог). Общее проективное покрытие в среднем – 4.75%. Этот тип пятен похож на второй тип, но здесь более богат видовой состав и больше общее проективное покрытие. Так же, как и первая группа, эта группа пятен встречаются в пойме вблизи воды, но только на склоновых поверхностях.
Пятый тип пятен: купырь, лабазник, недотрога, овсяница гигантская, сныть, кислица, копытень, аконит и еще 5 масовых видов. Эти виды растений приурочены к влажным тенистым смешанным лесам. Они предпочитают наиболее богатые хорощо увлажненные и дренированные почвы. Общее проективное покрытие – 5.45%. На пойме пятна этой группы чаще всего встречаются на берегах и на дне сезонно-сухих ручьёв.

В более полном виде работа на днях будет опубликована на сайте лаборатории ботаники http://www.youngbotany.spb.ru
Там же можно найти более полную информацию о р. Рагуше и другие работы лаборатории.

Приложение: Лаб. ботаники СПбГДТЮ