Эколого-флористические особенности лугов островной поймы низовий реки Северной Двины (стр. 2 )

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы, и 4 приложений. Основной текст изложен на 158 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы и 33 рисунка. Список использованной литературы включает 177 источников, в том числе 10 на иностранных языках.

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору с.-х. наук, профессору кафедры лесоводства и почвоведения Лесотехнического института САФУ за всестороннюю помощь в подготовке диссертации; к. б. н., доценту кафедры ботаники и общей экологии САФУ , во многом определившей область моих научных интересов; к. б. н., доценту кафедры ботаники и общей экологии САФУ за ценные консультации и методические советы; к. б. н., доценту, заведующей кафедрой ботаники и общей экологии САФУ за помощь в определении видов растений; к. б. н., старшему научному сотруднику Лаборатории болотных экосистем Института биологии КарНЦ РАН за консультации; всем сотрудникам кафедры ботаники и общей экологии института естественных наук и биомедицины САФУ имени , родным и близким за помощь и поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

В главе рассматриваются особенности формирования и структуры пойменных ландшафтов, общие экологические особенности пойменных лугов России и их классификация, эколого-геоморфологические особенности лугов островной поймы р. С. Двины, а так же история их изучения.

Поймы занимают около 3% всей площади суши, но их роль в жизни человека настолько важна, что уже более столетия их изучают географы, геологи, ботаники, представители других наук (Чернов, 1999). Можно выделить несколько периодов в истории изучения пойменных лугов р. С. Двины. Научные исследования начинаются с конца IX века. Первые исследования были проведены (1889), как первое естественно-историческое знакомство с кормовой площадью в Вологодской губернии и вообще в России (Ильинский, 1919).

Начало и середина XX века характеризуются активными геоботаническими исследованиями, инвентаризацией кормовых угодий и попытками их классификации. (1904) изучал заливные луга Холмогорского района как основу местного молочно-мясного животноводства. Затем последовал ряд экспедиций под руководством (1913 – 1937). Крупные экспедиционные работы были проведены в 1950-х годах коллективом кафедры почвоведения и почвенно-агрономического музея ТСХА (ныне РГАУ-МСХА имени ) по обследованию почв и растительного покрова лугов р. С. Двины от устья р. Вычегды и до морских островов дельты (Афанасьев, 1957, 1958; Гречин, 1961). Большой интерес представляют работы (1968 – 1980). Свой вклад в изучение и улучшение пойменных лугов р. С. Двины внесла Архангельская опытно-мелиоративная станция, организованная на базе Архангельского болотного опытного поля и входящая в состав Архангельского научно-исследовательского института сельского хозяйства, который был создан в 1991 году в составе Российской академии сельскохозяйственных наук.

После распада СССР изучение северодвинских лугов практически прекратилось. Сегодня, несмотря на снижение темпов хозяйственного использования луговых угодий, исследования пойм, в том числе и поймы р. С. Двины, не потеряли свою научную значимость. Современное состояние, динамика развития и процессы воздействия забрасывания требуют всестороннего изучения на пойменных лугах.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ, ОБЪЕКТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Общая естественно-историческая характеристика региона

В разделе содержатся основные сведения о геоморфологии, рельефе, климате, гидрологии, растительности и почвах Архангельской области. В соответствии с ботанико-географическим районированием территория Архангельская область (без Ненецкого автономного округа) лежит в пределах Евроазиатской таёжной (хвойно-лесной области) (Исаченко, Лавренко, 1980). Разнообразие форм биологической жизни на территории области определяется её размерами и высокой степенью ландшафтной гетерогенности. Зональным типом являются североевропейские еловые леса, дифференцированные по составу в направлении с севера на юг на предтундровые редколесья (лесотундру), северотаёжные и среднетаёжные леса (Шаврина, 2001). Интразональными типами растительности, встречающимися во всех природных зонах области, являются луга и болота. Большинство лугов вторичные, приморские и некоторые пойменные – первичные.

Площадь сельскохозяйственных угодий Архангельской области составляет 632,8 тыс. га, в том числе пашня – 277,7, сенокосы – 247,6, пастбища – 97,9, залежь и многолетние насаждения – 9,6 тыс. га. Из общей площади сельхозугодий 152,4 тыс. га – переувлажнены и 78,1 тыс. га – заболочены (Региональная комплексная …, 2008). Наиболее ценными для использования в сельском хозяйстве являются пойменные (аллювиальные) почвы, которые занимают 4,8% площади области (Варфоломеев, Цымбалюк, 2005).

2.2. Объекты исследований

       Объектом исследований являются луга островной поймы  низовий р. С. Двины – крупнейшей реки Архангельской области с общей площадь бассейна 357 000 км2 и площадью водосбора в пределах области 158 000 км2, при общей длине 744 км, из них в пределах области 710 км (Кузнецов, 1991; Пекишева, 2007). Река типично равнинная, сравнительно с небольшими уклонами. Русло на протяжении 2/3 приустьевого участка многорукавное. Устье состоит из множества островов, которые разъединяются сетью рукавов, протоков и ериков (Еленевский, 1936 (I); Доклад о состоянии …, 2001; Бызова, 2003). Пойма реки в основном левосторонняя-левобережная, при средней ширине 3 – 5 км. Около 40% площади поймы занимают затопляемые острова. Высота пойменных берегов уменьшается вниз по реке от 9 – 7 до 3 – 2 м. Коренные правобережные берега сложены большей частью из известняков крутые, обрывистые, с высотой от 10 до 50 м (Кузнецов, 1991).

       Исследования проводили в течение трёх полевых сезонов в 2009 – 2011 гг. на двух ключевых обширных островных участках р. С. Двины (рис. 1):

Холмогорское котловинное расширение (о. Куростров; Холмогорский район); Дельтовое расширение (о-ва Андриянов, Прямая Кошка, Лесные Кошки, Чубнавольская Кошка, Зубиха, Тиноватик, Чубола, Ластола; Приморский район).

       Заложены 71 основная и 109 дополнительных пробных площадей, проложен ряд маршрутов.

Исходя из геоморфологических особенностей поймы р. С. Двины и, руководствуясь общей концепцией строения и классификации пойм по  (1936), можно констатировать, что в долине р. С. Двины преобладают сегментно-гривистые и островные поймы. Сегментно-гривистая пойма р. С. Двины классически подразделяется на прирусловую, центральную и притеррасную и в хозяйственных классификациях (Рекомендации по …, 1974, 1980) может носить имя деятельной поймы. Основная часть сегментно-гривистой поймы реки относится к центральной пойме, где отложения наилка колеблются от 1 до 30 мм в год (Методические рекомендации …, 1990). Островная пойма в наибольшей степени развита в низовьях р. С. Двины (Приморский и Холмогорский районы) и отличается от сегментно-гривистой поймы развитием аллювиальных процессов, режимом затопления, паводковыми водами, почвенно-литологическим строением, водным режимом почв (Рекомендации по …, 1974, 1980).

Рис. 1. Карта-схема района исследований в пойме р. С. Двины

Примечание: 1 – Дельтовое расширение, 2 – Холмогорское котловинное расширение.

Выбранные ключевые участки относятся к двум отрезкам р. С. Двины характеризующихся рядом специфических гидрологических и геоморфологических особенностей. Однако для них характерно большое сходство закономерностей формирования почвенно-растительного покрова, что позволило рассматривать их как единый островной массив низовий р. С. Двины, относящийся к островной пойме.

По способам хозяйственного использования исследованные луга разнородны и используются в качестве одноукосных сенокосов и пастбищ. В настоящее время многие из них заброшены и заняты вторичной луговой растительностью, развивающейся на залежах. Подобное разнообразие хозяйственного использования накладывает свой отпечаток на эколого-флористические особенности изучаемых лугов.

2.3. Методика исследований

Основные пробные площади (ОПП) закладывали размером 10х10 м на наиболее характерных участках луга в пределах контура растительности. Выбирали пойменные участки с максимально естественным почвенно-растительным покровом, на которых не производились распашка, агрохимические и агромелиоративные мероприятия, но осуществлялись или осуществляются выпас и (или) сенокошение, что существенно не нарушает их целинности. Часть пробных площадей была заложена на окультуренных в прошлом территориях, на залежах различного возраста. На ОПП осуществляли полное геоботаническое описание по стандартной методике (Юннатов, 1964; Лайдинен, Ларионова, Лантратова, 2001). В геоботанические описания частично включали данные инвентаризационной описи природных сенокосов и пастбищ по стандартной методике (Луговодство и пастбищное …, 1975). В пределах каждой ОПП в наиболее типичном месте закладывали почвенные разрезы.

Дополнительные пробные площади (ДПП) закладывали, руководствуясь общими принципами описания растительности, согласно методу Браун-Бланке, (Миркин, Наумова, 2002) на выявленных гомогенных участках луговой растительности. Размер для всех ДПП 10х10м., форма ДПП при необходимости различная, но площадь одинаковая. В пределах одного луга закладывали такое количество ДПП, чтобы максимально возможно охватить разнообразие луговой растительности. На каждой ДПП делали прикопку, и давали названия почв. В полевых условиях для количественной оценки каждого вида использовали шкалу проективного покрытия в процентах. Для обработки полученных результатов в зависимости от целей анализа использовали таблицу соответствия обилия по Друде, проективного покрытия, шкалы и шкалы Браун-Бланке (Нешатаев, 1987).