Микроценозы травянистого яруса Старопойменной дубравы Хоперского заповедника и особенности их формирования (стр. 1 )

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СТАНЦИЯ ЮНЫХ НАТУРАЛИСТОВ»

НОВОХОПЕРСКОГО РАЙОНА ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

МИКРОЦЕНОЗЫ ТРАВЯНИСТОГО ЯРУСА СТАРОПОЙМЕННОЙ ДУБРАВЫ

ХОПЕРСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

И ОСОБЕННОСТИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ

ВЫПОЛНИЛА:

Шабадаева Наталья,

учащаяся МКУ ДО «СЮН»

РУКОВОДИТЕЛИ:

–

педагог д/о МКУ ДО «СЮН»

Новохоперского района, к. б.н.

педагог д/о МКУ ДО «СЮН»

Новохоперского района

г. НОВОХОПЕРСК

2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.	I. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………	3
2.	II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ	9
3.	III.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДУБРАВ ХОПЕРСКОГО ЗАПОВЕДНИКА………………………………………………………….	10
4.	IV. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ……………	11
5.	IV.1. Особенности микрорельефа и микроместообитаний обследованного участка дубравы………………………………………	11
6.	IV.2. Схема вертикальной и горизонтальной структуры древесно-кустарникового яруса.……………………………………………………	12
7.	IV.3. Флора травяного яруса притеррасной дубравы в …………….…	13
8.	IV.4. Закономерности распределения травяной растительности относительно рельефа, влажности и освещения………………………	15
9.	ВЫВОДЫ…………………………………………………………….	17
10.	ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………………………	18
ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………..	21

ВВЕДЕНИЕ

Одним из наиболее широко распространенных и интересных биогеоценозов Центрального Черноземья являются дубравы. Крупные массивы этих лесов сохранились в Шиповом лесу, Теллермановском лесхозе, а также в Хоперском заповеднике, расположенном на северо-востоке Воронежской области, и граничащим с Теллерманом. Мелкие массивы дубрав являются составной частью байрачных лесов. Шипов лес и Теллерман занимают водоразделы, однако более 80 % дубрав Хоперского заповедника представлены пойменными дубравами.

Хоперский заповедник – заповедник пойменный, более 80 % его площади располагается в пойме р. Хопер и его притоков – Карачана и Калмычка. Пойма – часть речной долины, подверженная периодическому затоплению талыми водами, растительность которой  развивается по мере развития поймы в соответствии с особенностями водного режима территории и экологическими потребностями растений. Во время паводка Хопер иногда поднимается на высоту более 7 метров, разлив длится до 80 дней и более, после чего реки вновь входят в берега. В пойме дубравы занимают старопойменные участки в центральной части поймы, а также гривки по всей ее территории. Нас заинтересовала травянистая растительность старопойменной дубравы Хоперского заповедника вблизи пос. Варварино, при первом посещении мы обратили внимание на заметную мозаичность травянистого яруса.

Цель нашей работы: изучение особенностей распределения растительности травяного яруса в отдельно взятом участке пойменной дубравы.

В наши задачи входило:

1. Заложить пробную площадь и провести ее описание.

2. Выявить особенности строения вертикальной и горизонтальной структуры древесно-кустарникового яруса.

3. Дать характеристику травянистой растительности притеррасной дубравы. 

4. Выявить особенности микроместообитаний, определяющие мозаичность травяного яруса.

Хоперский государственный природный заповедник (ХГПЗ) расположен на северо-востоке Воронежской области, в системе ботанико-географического подразделения заповедник относится к провинции Среднерусской лесостепи, Воронежскому округу дубрав, лесостепного комплекса и дерновинно-разнотравных степей, Аннинскому району снытевых дубрав, лесостепного комплекса и перисто-ковыльно-типчаково-разнотравных степей [9].

Географические координаты ХГПЗ - 51004'-51020' северной широты; 41048' - 42010' восточной долготы; площадь – 16,2 тыс. га, протяжённость заповедника около 30 км, ширина - от 1,5 до 9 км  [8].

Территория ХГПЗ разделена на три геоморфологические части [2, 3]  - моренная равнина междуречий Хопра - Савалы и Карачана - Вороны, первая и вторая надпойменная терраса на левобережье Хопра, пойма.  Пойма занимает  84 % площади заповедника и имеет два уровня: высота первого  - 3 м, второго -  4-5,5м;  ширина поймы изменяется от 1,5 до 6 км. Пойма в пределах ХГПЗ относится к песчано-гривистым поймам  [15], состоит из разновозрастных сегментов, отличных по рельефу, составу субстрата и характеру растительности: ветляниково-дубравная пойма  [6]. Вычленены урочища молодой, зрелой и старой поймы с промежуточными элементами  [4, 5, 6].

Климат Хоперского заповедника отличается заметной континентальностью. Среднегодовая температура воздуха (данные с 1939г. по настоящее время) +6,130С, лето на 27,310С теплее зимы, самый теплый месяц - июль (в среднем +20,70С), самый холодный - январь (-8,8С). Наибольшее количество осадков приходится на лето (154,5 мм), наименьшее - на весну (116,4 мм), годовая сумма осадков 556,3 мм. В режиме увлажнения большая роль принадлежит снежному покрову: устанавливается он, как правило, в начале декабря и мощность его постепенно нарастает до 27-29 см в феврале, в отдельные годы достигая 80 см [17].

Для травяной растительности важны погодные условия не только текущего года, но и предыдущих лет.  Засухи 2009-2010 гг. и низкий уровень паводка в 2009-2011 гг. привели к понижению уровня грунтовых вод, иссушению верхнего слоя почвы. [1]. Затем последовали два года – 2012 и 2013 с высокими паводками, когда дубрава, в которой заложена наша пробная площадь, заливалась паводковыми водами на высоту около 2 м. Проанализировав показатели температуры и суммы осадков и нормализованные данные за 2015-2016 гг.. мы видим, что почти все показатели превышают среднемноголетние данные (Рис. 1- 4) [22].

Рис. 1. Температурные показагг. и среднемноголетние данные (СМ) по материалам метеостанции ХГПЗ

Рис. 2. Распределение нормализованных данных показателей температуры

Так как мы работаем с травянистой растительностью, то нас интересовали показатели вегетационного периода - с апреля по образования снежного покрова, который был отмечен в 2015 г. 20 декабря, в 2016 г.  - 22 ноября. Анализируя нормализованные данные мы видим, что температуры до июня имеют сдвиг в сторону повышения относительно среднемноголетних показателей, но отмечался очень холодный октябрь 2015 г., а также низкие показатели минимальной температуры летом 2016 г. Осадков весною 2015-2016 гг. отмечено больше нормы, особенно много осадков отмечалось в апреле-мае. Летом 2015 г. осадков в сумме выпало много, но из-за неравномерного распределения (большинство выпало в июне) июль и август были засушливыми. Летом 2016 г. был недостаток осадков, однако в августе пошли дожди. Осенью обоих лет отмечалось мало дождей.

Рис. 3. Сумма осадков 2015-2016 гг. и среднемноголетние данные (СМ) по материалам метеостанции ХГПЗ

Рис. 4. Распределение нормализованных данных количества осадков

Огромное значение для растительности поймы имеет паводковый режим. Растительность поймы распределяется в зависимости от поемности,  высоты и длительности паводка – древесный ярус формируется в зависимости от рельефа (т. е. от высоты и продолжительности заливания паводковыми водами). Причем в формировании уровня заливания участвуют не только высотные показатели рельефа, но и наличие рядом гряд, низин и т. д.  Кроме увлажнения территории, паводковые воды приносят с собой ил, который содержит минеральные и органические составляющие, удобряющие почву. Чем чаще заливается территория, тем она плодороднее. 

Река Хопер относится к рекам с восточноевропейским типом питания: с высоким весенним половодьем, вторым неясно выраженным осенним максимумом и низкой летней и зимней меженью [1]. В 2015, а особенно в 2016 г. паводок был низким и непродолжительным, река Хопер оставалась в берегах (Рис. 5). Однако большое количество осадков, особенно ранневесенних, привело к достаточному увлажнению территории, о чем говорит высокий и густой травостой на нашей пробной площади, который не отмечался нами в 2015 г. Около пробной площади  проходит ерик из озера Ульяновского. Однако, это озеро заливается лишь в годы с максимальными паводками – примерно 1 раз в 10 лет (1994, 2006, 2012 гг). В эти годы через озеро проходит очень мощный поток воды, несущий песок. В лесу скорость потока падает, и песок откладывается в ложе ерика и по его берегам.  Вся верхняя часть ерика перекрыта этим наносом и, даже при поднятии уровня воды, в озере после снеготаяния вода в ерик не идет. Вода поступает на пробную площадь с севера при высоте паводка выше 6,5 м.

Рис. 3. Уровень реки Хопер (А) в межень и паводок и длительность паводка (Б) по данным гидропоста р. Хопер

Почвенный покров заповедника представлен в нагорной части богато гумусированными тёмно-серыми лесными суглинками, солонцеватыми суглинками, на участках степей – малогумусными чернозёмами; на левобережной надпойменной террасе развиты серопесчаные почвы, супесчаный чернозём, склоны террасы заняты темно-серыми лесными супесчаными иногда суглинистыми почвами. В прирусловой пойме обычны слоистые супесчаные и легкосуглинистые почвы; в центральной пойме – иловато-суглинистые лугово-лесные почвы; в притеррасной – глинистые, иловато-торфянисто-глеевые почвы. В правобережной пойме р. Хопра почвы представлены пойменными дерново-лесными, лесными серыми и тёмно-серыми, лугово-лесными почвами тяжелого механического состава с высоким содержанием ила и глины [16, 21].