Эколого-флористические особенности лугов островной поймы низовий реки Северной Двины (стр. 3 )

Латинские названия видов, родов, семейств сосудистых растений приведены по (1995). Названия мхов даны в соответствии со списком мхов Восточной Европы и Северной Азии (Список мхов …, 2006). При исследовании ценофлоры выполнены таксономический и типологический (географический, экологический, биологический) анализы (Программы флористических …, 1987), а так же определена практической значимости видов.

Почвенные разрезы закладывали согласно ОСТ 56-81-84 и проводили описания по стандартной методике (Полевой практикум…, 2007). Систематику почв проводили по классификации 1977 г (Ганжара, Борисов, Байбеков, 2002; Полевой практикум …, 2007). На модельных разрезах с каждого почвенного горизонта буром отбирали образцы почвы в 3-х повторностях  для определения влажности и объёмной массы. С каждой ОПП отбирали средний образец почвы на глубине 10 – 25 см  из прикопок, расположенных равномерно по площади.

Для характеристики свойств полученных образцов проводили лабораторные исследования. Гранулометрический состав, плотность твёрдой фазы, объемную массу, скважность, общую пористость, долю пор занятых водой, пористость аэрации, pHсол и pHводн, степень насыщенности почвы основаниями и ёмкость катионного обмена определяли общепринятыми методами (Наквасина, 2009). Гидролитическую кислотность – согласно ГОСТ 26212-91. Подвижные фосфор и калий – по ГОСТ 26207-91, сумму поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу – ГОСТ 27821-88. Содержание гумуса устанавливали через определение органического углерода по методу в соответствии с ГОСТ 26213-91.

Определение экологических условий обследованных лугов проводили по градиентным шкалам с учётом проективного покрытия видов (Раменский, 1956; Методические рекомендации…, 1987). Рассчитывали ступени увлажнения и богатства почв.

Для комплексной оценки состояния изучаемых луговых фитоценозов анализировали данные об их продуктивности, под которой понимали  хозяйственную продуктивность. Определение продуктивности производили укосным методом (Чугунов, 1951; Клаап, 1961; Ларин, 1978; Шарашова, 1989; Лепкович, 2005) на каждой ОПП на площадках 0,25 м2 в десятикратной повторности. В рамках анализа продуктивности изучали влияние способов хозяйственного использования (используемые сенокосы, неиспользуемые сенокосы, используемые пастбища, залежи), влияние богатства и увлажнения почвы по шкалам (Раменский, 1958) и величины гумусового горизонта на общую продуктивность и отдельных агроботанических групп, влияние доли агроботанических групп на общую продуктивность. Для этого использовали дисперсионный однофакторный и корреляционный анализы (Дисперсионный анализ, 1988; Лакин, 1990). Определяли засорённость травостоев основными луговыми сорняками (Производство грубых …, 2002).

Закладку профилей пойменных островов производили с учётом рекомендаций (1964) на двух островах в дельте р. С. Двины (о. Лесные Кошки и о. Чубнавольская Кошка). Рассчитывали коэффициент встречаемости, константность видов по шкале постоянства. Для видов с высокой константностью определяли логарифмированный индекс фитоценотической значимости (Грей-Смит, 1967). При обработке данных использовали корреляционный анализ (Лакин, 1990). Для определения видового сходства флоры двух островов использовали индекс Жаккара (Грей-Смит, 1967; Сохранение и …, 2002).

Для анализа данных по флоре и экологическим условиям лугов использовали пакет программ PC ORD for Windows version 4.01, для выявления флористического разнообразия проводили кластерный анализ. Индикаторные виды выявляли по Дюфрену-Лежандру (Dufrene, Legendre, 1997), связь растительности с условиями среды методом непрямой ординации. Предпочтение было отдано бестрендовому анализу соответствия как наиболее чисто интерпретируемому (DCA) (Hill, Gauch, 1980).

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЛУГОВ ОСТРОВНОЙ ПОЙМЫ НИЗОВИЙ Р. С. ДВИНЫ

Почвенные условия лугов

Островные луга низовий р. С. Двины располагаются на почвах, относящихся к группе аллювиальных (пойменных) почв, которые характеризуется регулярным затоплением паводковыми водами и отложением на поверхности почв свежих слоев аллювия. Эти процессы обусловливают их специфические черты строения, особенности водного режима и генезиса. Исследованные почвы в основном относятся к 3 типам: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные болотные и 7 подтипам, которые согласно (2005) формируются под воздействием трёх почвообразовательных макропроцессов: дернового, лугового и болотного.

В целом, для почвенного покрова лугов островной поймы низовий р. С. Двины характерна большая степень пестроты, что отражается на разнообразии растительного покрова. Мозаику почвенного покрова расширяет разнообразие почвообразующих пород: от песков до морены, и различное сочетание почвообразовательных процессов. Преобладающие почвообразующие породы песчано-супесчаного и суглинистого гранулометрического состава, что связано с расположением островов. На протоках с бурным течением откладываются песчаные частицы, а на островах в излучинах, где снижается скорость течения реки, откладывается больше глинистых частиц с большим количеством тонкодисперсного наилка, при этом в почвенных профилях не отмечается слоистость. Коррективы в распределение наилка вносит геоморфологические особенности речного русла р. С. Двины, которая оставляет в Холмогорском котловинном расширении значительную часть аллювия, вынося в дельту лишь небольшое количество самой его тонкой фракции (Методические рекомендации…, 1990).

Луга островной поймы низовий р. С. Двины формируются в основном на аллювиальных дерновых и аллювиальных луговых почвах. Болотные почвы занимают незначительные площади. По периферии островов и на мелких островах почвы примитивные, маломощные укороченные, с ясно выраженной слоистостью по всему профилю, так как образование прирусловых отложений, формирующихся быстрыми потоками, опережает скорость почвообразования. На таких почвах располагаются преимущественно пастбища. В центре островов почвы более зрелые, слоистость часто не выражена, так как скорость почвообразовательного процесса опережает скорость накопления аллювия. Здесь располагаются сенокосы. Сильному влиянию пойменно-аллювиальной деятельности реки подвержены почвы по периферии островов и вблизи проток в центральных частях крупных островов, а так же вся территория малых островов. Мощность диагностического горизонта А1 при этом значительно колеблется (до 30 см).

В целом, показатели физических свойств (табл. 1) отклоняются от оптимальных для роста луговых растений значений (объёмная масса выше, скважность аэрации ниже), поэтому некоторые почвы требуют рыхления. Физические свойства почвы непосредственно сказываются на её агрохимических показателях (табл. 2). Например, содержание гумуса в горизонте А1 колеблется от очень низкого до повышенного (1,35 – 5,20%), различия связаны с типом и гранулометрическим составом почв, хозяйственным использованием, агроботаническим составом, биомассой растительности.

Таблица 1

Физические свойства некоторых исследованных почв

Горизонт	Гранулометрический состав	Объемная масса, г/см3	Плотность твердой фазы почвы, г/см3	Скваж-ность общая, %	Скваж-ность аэрации, %	Хозяйственное использование луга
ОПП № 9: Аллювиальная дерновая среднесуглинистая почва на слоистом аллювии
А1	Средний суглинок	1,17	2,65	55,8	43,30	Пастбище
В	Супесь	1,25	2,75	54,50	45,00
С	Супесь	1,29	2,65	51,30	37,60
ОПП № 23: Аллювиальная луговая маломощная укороченная легкосуглинистая почва на слоистом аллювии
А1	Легкий суглинок	1,31	2,61	49,72	35,00	Сенокос/пастбище
Вg’	Легкий суглинок	1,38	2,65	48,01	30,00
Cg’’	Слои песка и глины	1,54	2,71	43,21	15,00

Таблица 2

Химические свойства некоторых исследованных почв

Почва	Степень кислотности почвы по pHсол	Емкость катионного обмена, мг-экв/ 100 г почвы	Степень насыщенности почвы основаниями, %	Содержание гумуса, %	P2O5 мг/ 100 г почвы	К2О мг/ 100 г почвы
Луговая супесчаная (ОПП № 3)	4,82 среднекислая	21,53 средняя	80,54  насыщенная	1,99  очень низкое	5,00  низкое	4,2  низкое
Дерновая легкосуглинистая (ОПП №55)	6,30 нейтральная	24,78  средняя	92,86  насыщенная	1,56  очень низкое	8,00  среднее	10,50 среднее

Физико-химические свойства многих почв достаточно благоприятные для произрастания луговых трав, за исключением повышенных показателей объёмной массы, сниженных показателей скважности и содержания гумуса.

Эколого-геоморфологические профили островов, занятых лугами

Во всём разнообразии пойменных ландшафтов Архангельской области островная пойма и её луговые биогеоценозы отличаются специфическими эколого-флористическими характеристиками, связаны с возрастом островов и их рельефом. Для изучения экологических и флористических особенностей островов одного типа поймы, но с разным геологическим возрастом, провели маршрутное картирование (трассирование) на о. Чубнавольская Кошка и о. Лесные Кошки. На рис. 2 представлен  фрагмент эколого-геоморфологического профиля на о. Чубнавольская Кошка с указанием высот микрорельефа острова и наложенных на них графиков колебаний проективного покрытия видов с наибольшим индексом фитоценотической значимости.