Растительность береговой линии Ивановского озера

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»

кафедра ботаники и общей биологии

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ БЕРЕГОВОЙ ЛИНИИ ИВАНОВСКОГО ОЗЕРА

КУРСОВАЯ РАБОТА

Выполнила:

Михайлик Светлана                        

Михайловна

Студентка гр. БЭ-22

Проверила:

Жукова Елена Юрьевна

канд. биол. наук

Абакан, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….

Глава 1.  Литературный обзор……………………………………………..

1.1.           Определение фитоценоза…………………………………………….

1.2.           Вертикальная структура………………………………………………

1.3.           Горизонтальная структура……………………………………………

1.4.           Видовой и возрастной состав фитоценоза…………………………..

1.5.           Продуктивность фитоценоза………………………………………..

Глава 2. Материал и методы исследования……………………………….

Глава 3. Физико-географическое  положение исследуемой территории….

Глава 4. Результаты исследования……………………………………………

ВЫВОДЫ………………………………………………………………………

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….

ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………..

Введение

Ивановские озера - это каскад из четырех озер, расположенных в Орджоникидзевском районе на северо-западе Республики Хакасия, на границе с Кемеровской областью, на восточном склоне осевого хребта Кузнецкого Алатау. По данным А.Г. Рассказова (2009 г.) видовое разнообразие растений, произрастающих в растительных сообществах, распространённых возле Ивановских озёр достаточно высокое. В ходе исследований автором было выявлено 101 вид высших сосудистых растений, относящихся к 38 семействам и 73 родам. Наиболее широко представлена группа покрытосеменных растений (90 видов), из которых однодольных 21 вид (20,7%), а двудольных – 69 видов (68,5%). На долю споровых приходится 7 видов, что составляет 6,9% от общего числа видов. Группа голосеменных представлена 4 видами (3,9%). Согласно данным О.О. Денисовой (2010 г.) на территории ивановских озёр планируется создать природный парк «Ивановские озёра».

Новизна исследования заключалась в том, что исследования растительности проводились в 2011 г., согласно литературным данным исследования проводились в 2009 г.

Цель – провести геоботаническое описание растительности береговой линии Ивановского озера.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1.      Заложить две стационарные площадки для геоботанического описания.

2.      Собрать гербарий растений, произрастающих на стационарных площадках.

3.      Провести геоботаническое описание растительности

4.      Провести анализ урожайности сообщества

Глава 1. Литературный обзор

1.1.           Определение фитоценоза

Существует многочисленное определение фитоценозов одним из наилучших принято считать определение В.Н.Сукачёва – «Под фитоценозом (растительным сообществом) надлежит понимать всякую совокупность растений на данном участке территорий, находящуюся в состоянии взаимозависимости и характеризующуюся как определённым составом и строением, так и определённым взаимоотношением со средой. Эта взаимосвязь определяется тем, что растения ведут борьбу за существование из-за средств жизни и вместе с тем одни изменяют среду существования других и этим иногда даже определяют возможность существования известных растений в фитоценозах» (Воронов, 1963).

Фитоценоз является частью биогеоценоза. Биогеоценозом  В.Н. Сукачев предложил называть (1940) растительное  сообщество вместе с его животным населением и соответствующим участком земной поверхности, характеризующееся определенными свойствами микроклимата, геологического строения, почвы и водного режима. «Биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих её компонентов и определённый тип обмена веществом и энергией их между собой внутренне противоречивое единство, находящиеся в постоянном движении, развитии» (Работнов, 1992).

В процессе естественного отбора в состав фитоценоза вошли такие растения, которые взаимосвязаны друг с другом или зависят друг от друга. В состав фитоценоза входят не только цветковые, голосеменные, папоротникообразные растения, плауны, хвощи, мхи и лишайники, но и другие, низшие растительные организмы: грибы, водоросли, бактерии.

Фитоценоз характеризуется определенным набором образующих его растений (видовым составом), определенной структурой и приуроченностью к определенному местообитанию. Вследствие изменения среды растениями фитоценоз создает свою среду – фитосреду. Термин фитоценоз (растительное сообщество) можно применять и  к конкретным участкам растительного покрова, и для обозначения таксономических единиц различных рангов: и для ассоциации, и для формации, и для типа растительности и т.д.  В качестве основного критерия фитоценоза В. Н. Сукачев совершенно правильно выдвигает наличие фитоценотической среды. «Фитоценотическая среда начинает формироваться еще на стадии пионерных группировок» растительности, т. е. в то время, когда отдельные растения, появившиеся на ранее лишенной или не имевшей растительного покрова территории, еще растут разобщенно, не образуя сплошного покрова. И действительно, уже на первых стадиях развития растительности изменяются условия микроклимата, вносятся с мертвыми растениями одни химические вещества в почву или в грунт и извлекаются живыми растениями другие, изменяется характер микрорельефа, словом, происходит преобразование среды растениями. Поэтому различные стадии развития растительного покрова, может быть, кроме самых первых моментов поселения растений на территории, ранее лишенной растительности, следует относить к фитоценозам. (Воронов, 1957).

В качестве второго критерия следует взять, как это делает Б. А. Быков (1957),  определенный минимальный размер территории, на которой развит фитоценоз. Наименьшая территория, на которой может быть развит фитоценоз, должна иметь такие размеры, чтобы все основные особенности почвы, микроклимата, микрорельефа поверхности и прочие условия, а также признаки самого фитоценоза, могли бы проявиться на этой территории.   

Можно различить четыре типа границ фитоценозов: резкие, мозаичные, каемчатые, диффузные. Резкие границы фитоценозов можно наблюдать и при резкой смене экологических условий и при постепенной.  Даже при весьма резких границах обычно наблюдается внедрение эдификатора одного сообщества на окраины другого сообщества. Мозаичные границы характеризует то, что в полосе контакта двух фитоценозов наблюдается включение  маленьких площадей одного ценоза в массив другого, т. е. как бы развиваются комплексы, образованные обоими граничащими фитоценозами. Каемчатые границы отличаются от других границ тем, что в полосе контакта наблюдается узкая кайма сообщества, отличающегося от обоих граничащих сообществ. Диффузные границы характеризуются постепенной сменой в пространстве одного фитоценоза другим. Фитоценоз с его животным населением представляет собой биоценоз. Биоценоз – совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями существования (биотоп), образовавшаяся естественно или под влиянием деятельности человека, непрерывно развивающаяся и характеризующаяся определенными взаимоотношениями между членами биоценоза и между биоценозом и средой обитания  (Павловский, Новиков, 1950).

Возрастной состав популяции вида свидетельствует об особенностях «поведения» его жизни в среде фитоценоза. Более общим суммарным показателем этих особенностей видовых ценопопуляций служит жизненность видов – степень роста и развития растений в данном фитоценозе, зависящая от условий окружающей среды. Этим понятием охватывается весь комплекс реакций вида на среду фитоценоза и влияния других видов, кроме возрастного состава популяции вида, его жизненность проявляется и в преобладающих размерах, интенсивности роста взрослых особей, диапазоне фенотипической изменчивости и в пределах популяции (Зоркина, 2003).

1.2.           Вертикальная структура

Виды растений, входящие в состав растительного сообщества, располагают свои надземные и подземные части на разных уровнях. Это зависит от наследственных свойств каждого вида, а также от условий окружающей среды. Таким образом, ярусностью называют расположение отдельных частей растений в зависимости от их размеров. Различается наземная и подземная ярусность.

Вертикальное строение растительных сообществ можно анализировать несколькими способами. Отмечают высоту каждого яруса. У травянистых растений ярусность выражают в баллах:

1 балл. Высокое растение.

2 балла. Растения второй по высоте величины.

3 балла. Низкорослые растения.

4 балла. Мхи, лишайники и очень низкорослые растения 1-5 см высоты (Зоркина, 2003).

1.3.           Горизонтальная структура

1.4.           Продуктивность фитоценоза

1.3. Видовой и возрастной состав фотоценоза.

Глава 2. Материалы и методы исследования

При геоботаническом обследовании взят за основу метод стационарных площадок. Размер пробной площадки при геоботанических исследований – 100 м2. Две площадки закладывалась в форме квадратов 10 м х 10 м. Аспект, проективное покрытие, ярусность, фенофазы, жизненность растений и урожайность фитоценоза определяли по методике Т.М. Зоркиной (2003). Фитоценоз обследовали 9 июля 2011 и 23 августа 2011. Определение урожайности проводилось укосным методом, с участков 50 х 50 см, повторность трехкратная. Гербарий оформлялся в соответствии с методикой Скворцова.

Глава 3. Физико-географическое положение исследуемой  территории.

Территория района исследования по геоботаническому районированию относится к Восточно-кузнецкому Алатаускому среднегорному темно-хвойно-светлохвойному району (Куминова, 1976).

Рис. 1. Территория района исследования.

Территория района находится в 3 поясах: степном, лесостепном и горно-таёжном. Западная (большая) часть района находится в горно-таёжной местности Кузнецкого Алатау, восточная — в Чулымо-Енисейской котловине. Площадь лесов составляет 74 % от всей территории. Гидрографическая сеть представлена реками Белый и Чёрный Июс (с притоком Инжуль), образующими реку Чулым, протекающую по центральной части района, рекой Богоюл. На территории Орджоникидзевского района находятся 2 бессточных озера (Конголь и Агаскыр) и озеро Сульфатное (солёное). Эта территория относится к Кузнецко-Алатаускому среднегорнегорномутёмнохвойно-светло-хвойному округу. Он находится в западной части области на восточной покатости Кузнецкого Алатау и Абаканского хребта. Общая площадь округа 10,8 тыс. км2 (Куминова, 1976).

Ивановские озёра расположены в 8 км от пос. Приисковый, состоят из каскада четырёх отдельных озёр с водопадами. Географически  Ивановские озёра находятся на преддверии Кузнецкого Алатау, на границе Хакасии и Кемеровской области между двух вершин – горы Бобровой (1674м) и горы Арарат (1546м). Одно из озёр расположено внизу  на лужайке. У остальных восточный склон обрывистый, а западный – пологий. Самыми большими считается верхние и  нижнее озеро. Нижнее расположено в низине, а повисший над водой лёд время от времени падает в воду, образуя айсберги. Из этого озера берёт начало река Сарала, которая, пробежав метров 200, устремляется в нижнее озеро сорокаметровым водопадом. Глубина нижнего озера около 147 метров. Озеро карстового происхождения. Склоны гор, окружающие озёра, покрыты ерником – зарослями карликовой берёзки. К Ивановским озёрам близко подходит тайга, хотя встречается березняк. По берегам озёр с одной стороны – скальные обрывы, с другой – каменные глыбы, или курумники (Turizm.ngs.ru/local/sights/1483/).

Рельеф. Значительные площади заняты формациями кембрия или девона. Это большие массивы горных пород гранитоидного комплекса – граниты, сиениты или интрузии габбро, диабазов и диоритов. На остальном пространстве преобладают осадочные породы: песчаники, алевролиты, аргеллиты, конгломераты, сланцы, мергели и известняки. На большей части территории округа сформирован эрозионнотектонический тип рельефа, представленный двумя подтипами. Среднегорный сильнорасчленённыйподтип приурочен к участкам распространения интрузий. Среднегорный слаборасчленённый подтип обычен в местах залегания эффузивов, сланцев, карбонатных пород и вулканогенных осадочных образований. Денудационно-тектонический высокогорно-нивальный рельеф отмечен в местах выхода гранитных интрузий. Для него характерны острые вершины, снежники и кары. Дно некоторых каров занято озёрами (Куминова, 1976).

Климат округа определяется феновым эффектом, развивающимся на восточных подветренных склонах Кузнецкого Алатау и Абаканского хребта, поэтому при удалении от сетевой части хребтов на восток и снижении абсолютных высот значительно уменьшается количество осадков и повышается температура воздуха. Только в местах с высотами водоразделов 850-900м процесс нагревания и иссушения воздуха на восточных покатостях выражен слабее по сравнению с остальной температурой округа. Климат здесь более влажный и тёплый даже на низких высотах. С некоторым упрощением можно отметить, что климат округа имеет много особенностей антициклонального режима (Куминова, 1976).

Почвы разнообразные и определяются вертикальной поясностью: от горно-тундровых до чернозёмов обыкновенных и аллювиальных (пойменных). Горно-таёжные бурые оподзоленные и неоподзоленные. Почвообразующие породы являются щебнистыми элювиоделювиальными отложениями. Характеризуются наличием бурого дерново-гумусового горизонта мощностью 10-20см. Профиль их очень слабо дифференцирован на генетические горизонты и имеет кислые реакции среды. Содержание илистых частиц по всему профилю прослеживается однообразно, что связано с внутренним оглинением (Куминова, 1976).

В растительном покрове округа чётко выражена вертикальная поясность.  Выделяются высокогорный и лесной пояса. Высокогорный занимает около 5 % площади округа и разделён на три подпояса: гольцовый, тундровый и высокогорнолуговой.  Гольцевой подпояс представлен в виде небольших участков. Это каменистые россыпи с разреженным травостоем и лишайниково-моховым покровом в местах, защищённых от ветра. Для тундрового подпояса характерны каменистые, моховолишайниковые, травянисто-моховые, дриадовые. Между тундровым подпоясом и горно-таёжным поясом находится высокогорно-луговой подпояс. В его верхней части на склонах, открытых влиянию господствующих северных или западных ветров, встречаются тундровые группировки, а также редколесья из кедра, пихты, берёзы извилистой – Betula tortiosa с подлеском из Betularotundifolia и кустарничково-моховым или лишайниковым покровом. К местам, защищённым от ветра, приурочены крупнотравные субальпийские луга из Saussurealatifolia, кедровопихтовые редколесья с высокотравным покровом и Rhaponticumcarthamoides, Gerantiumalbiflorum с примесью Euphorbia pilosa, Polugonum bistorta,  Poa sibirica, Aquilegia grandulosa, Caltha palustris, Primula pallasii, Aconitum exselsum.Довольно обычны здесь заросли из Salixglausa, кустарниковой ольхи – Alnusfriticosa – с участками редколесий пихты, кедра, берёзы извилистой с субальпийским высокотравием. Полосы пихтовых лесов по крутым склонам обычно приурочены к местам скопления мелкозёма – водотокам, лощинам, терассовидным ступеням, зарастающим осыпям и курумникам. Расположенные ниже лесные пояса занимают 95% территории округа. Выделены подтаёжный и горно-таёжный пояса. Под лесами находится 76% площади, большая часть которых приходится на подтаёжный пояс – это сосновые (5%) и лиственничные леса (34%). В горно-таёжном поясе преобладают пихтовые леса (18%) и редкие небольшие участки кедровых лесов (1%). Берёзовые (12%), еловые (5%) и осиновые (1%) леса распределены примерно поровну между обоими поясами. Горно-таёжный пояс имеет нижнюю границу на высоте 900м. Основные площади заняты лесами зеленомошного цикла с небольшим обилием брусника и реже черники. Несколько меньшая площадь находится под лесами с крупнотравням покровом или Calamadrostisobtusata. Из крупнотравия довольно обычныAconitumexcelsum, Anthriscusaemula, Delphiniumelatum, Athyriumfilixfemina, Miliumeffusum, Crepissibirica, Crepislyrata. Растительные группировки с доминированием Carexmacrouraнезначительны по площади и обычно встречаются на южных склонах вблизи нижней границы пояса. Подтаёжный пояс занимает полосу с высотными отметками 700-900 м. Иногда внутри пояса встречаются вершины до 1100 м высоты, покрытые сосновыми или лиственными лесами. Фоновую основу создают лиственные ласа. Площадь сосновых лесов невелика, причём при движении с севера на юг они встречаются чаще. Наибольшее распространение имеют леса злаково-разнотравного цикла, фитоценотический и флористическй состав которых очень близок подобным Северо-Кузнецко-Алатауского низкогорного тёмнохвойно-светлохвойного округа. В зависимости от экологических условий в составе травостоя могут появляться такие субдоминанты, как Calamagrostisobtusata на теневых склонах в контактной полосе с черневым подпоясом. Calamagrostisarundinacea - в средней и нижней чстях подтаёжного пояса, преимущественно на восточных и западных склонах, брусника – на мелких почвах в районах распространения гранитоидных пород. Carex macroura – на местоположениях, где верхний почвенный горизонт несколько обогащён карбонатными соединениями. На небольших участках по южным склонам в верхней части пояса в составе травостоя может преобладать Calamagrostis krylovii.  Луга занимают около 16% площади округа. Все они вторичного происхождения и возникли на месте вырубок и пожарищ. Фоновую основу создают луга из Calamagrostis arundinacea и C. оbtusata. Значительно меньшую площадь покрывают высокотравные луга, злаковые луга из Festuca pranensis,  Alopecurus pratensis, Dactylis gromerata, Calamagrostis langsdorffiiи разнотравные луга с обильным распространением Chamaenerium angustifolium, Heracleum dissectum, Geranium pratense, Equisetum pratense, Lathyrus pratensis, Trifolium pratense, Angelica sylvestris, Ranunculus polyanthemus. Узкими полосами по долинам рек растут еловые леса и небольшие участки лесов из березы пушистой – Betula pubescens. К низкой пойме приурочены пятна низинных травяных, залесенных или закустаренных осоково-гипновых болот (Куминова, 1976).