Ценопопуляции Iris sibirica L. в Башкирском Зауралье

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Физико-географическое описание района исследования, объект и методы исследования

1.1 Характеристика района исследования

Зауралье - обширная территория за Уральскими горами, которая протянулась от степей Казахстана до вод Северного ледовитого океана.

Зауралье с его богатой природой, с равнинными и лесостепными ландшафтами с давних времен создавало благоприятные условия для жизни и передвижения людей.

Башкирское Зауралье простирается узкой полосой вдоль восточной границы нашей республики. Оно включает в себя предгорья восточного склона Южного Урала, сильно сниженные денудацией и остепненные, и Зауральскую возвышенно-холмистую равнину. Последняя граничит со степными районами Оренбургской и Челябинской областей. Зауралье территориально объединяет городской округ город Сибай, муниципальные районы Абзелиловский, Баймакский, Бурзянский, Зианчуринский, Зилаирский, Учалинский, Хайбуллинский районы. Площадь региона составляет 40062 кв. км (27,9% площади РБ).

Естественными рубежами на Западе являются хребет Уралтау (до широты г.Белорецка), Крыктытау, Ирендык, долины рек Таналык и Сакмара. Восточная часть Зауралья представляет собой мелкосопочник с множеством мелких озер и рек. Основные реки: Урал с притоками Таналык, Сакмара, Большой Кизил (Каспийского басс.), Уй (Карского басс.); озeра: Банное, Мулдаккуль, Ургун, Чебаркуль, Атавды, Талкас, Культубан и др.), почти все они используются как места отдыха населения.

Поверхность имеет общий наклон на Востоке. Рельеф сильно расчленен, представлен мелкосопочником и озерными котловинами, большей части Зауралья плавный, увалисто-холмистый. В некоторых местах видны выходы гранитов. Зауралье представляет по рельефу и геологии четвертый пояс Южного Урала, обогащенный рудоносными магматическими породами.

1.2 Климат Зауралья

Климат резко континентальный. На климат Башкирского Зауралья влияет его положение в "барьерной тени" Уральских гор, доступность сибирским континентальным и трансформированным тропическим воздушным массам Казахстана и Средней Азии. При поднятии в горы постепенно снижается среднегодовая температура (до 0,5°). На высоте 1000 и более метров зима примерно на 1,5 - 2 месяца продолжительнее, чем на равнинах. Снежный покров устанавливается ещё в октябре и лежит до начала мая. Среднемесячная температура января в горах составляет -16°, а июля 16°.

Зима холодная и малоснежная, лето теплое и засушливое. Северная часть региона характеризуется среднемесячными температурами июля +18°С, января - -16°С, суммой температур за период активной вегетации в 1800-2000°С, безморозным периодом до 90-110 дней, год. количеством осадков 350-400 мм. Часты засухи и суховеи. Ветры-суховеи в башкирском Зауралье дуют ежегодно в течение 14-15 дней. На юге региона среднемесячная температура июля повышается до +21°С, сумма температур периода активной вегетации достигает 2200°С при снижении годового количества осадков до 270-300 мм. Повторяемость засух и суховеев заметно увеличивается.

1.3 Почвы

Территория Зауралья и примыкающей к нему Западно-Сибирской низменности характеризуется достаточно выраженной сменой широтных зон. Распространены выщелоченные, неполноразвитые черноземы на Севере и карбонатные, солонцеватые черноземы на Юге. Повсеместно на понижениях распространены болотно-торфяные низинные и лугово-болотные почвы. В северной части лесостепной зоны под березовыми лесами формируются серые лесные почвы, реже оподзоленные черноземы. Под лугово-степной растительностью - выщелоченные черноземы с пятнами темно-серых лесных почв. На плоских, слабо дренированных междуречьях встречаются лугово-черноземные почвы с пятнами солонцов и солодей, а в понижениях преобладают лугово-болотные комплексы.

В степной зоне выделяются две подзоны: северная с обыкновенными черноземами и южная - с южными черноземами. В южной части Зауральского пенеплена небольшое распространение имеют темно-каштановые почвы. Сформированы на карбонатных тяжелосуглинистых почвообразующих породах. Чернозёмы вышелоченные, наиболее распространенные почвы. Преобладают среднемощные, среднесуглинистые почвы. Черноземы типичные распространены преимущественно в северной части Башкирского Зауралья, приурочены к слабопологим склонам и выровненным плато. Различаются собственно типичные и типичные карбонатные черноземы. Чернозёмы обыкновенные характерны для волнистых равнин, часто в сочетании с маломощными эродированными почвами. Эти почвы часто подвержены ветровой эрозии. Чернозёмы южные занимают небольшие плодородие в степной части Зауралья.

Лугово-черноземные почвы развиты среди черноземных почв в понижениях рельефа и на пологих склонах. Грунтовые воды залегают близко. Почвы слабо оглеены.

Небольшими участками распространены на юге Зауралья засоленные почвы - солонцы, солончаки, солонцеватые и солончаковые разновидности чернозёмов и луговых почв. Эти почвы характерны для долин рек и озёрных впадин, встречаются пятнами в массивах обыкновенных и южных чернозёмов. Занимают 0,17% территории республики (23,9 тыс. га). Профили этих почв насыщены хлоридно-сульфатными и карбонатными солями.

Аллювиальные почвы распространены в речных поймах, занимающих 6% почвенного покрова республики. Поймы характеризуются сложным почвенным покровом. Преобладающие типы почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные лугово-болотные, аллювиальные болотные иловато-песчано-глеевые и аллювиальные болотные иловато-торфяные. Аллювиальные дерновые и луговые почвы занимают прирусловую и высокую центральную пойму, а болотные разновидности - понижения притеррасных пойм и днища глубоких логов. По содержанию гумуса, мех. составу и по всем др. характеристикам аллювиальные ночвы широко варьируют. Высокоплодородные, в основном используются как кормовые угодья.

1.4 Растительность

Растительность Башкирского Зауралья представлена переходными лесостепными и степными ассоциациями. В пределах Челябинской области мoжнo встретить самые различные типы ландшафтов, начиная от горных тундр, темнохвойных, смешанных и широколиственных лесов до ковыльных степей. Не менее богата растительность области по видовому составу -- от горно-арктических до полупустынных форм. По видовому разнообразию растительности Челябинская область превосходит все другие области Урала, уступая только Башкирии. Среди зональных типов растительности распространены интразональные, формирование которых связано со специфическими местными условиями: засолением или переувлажнением почвогрунтов.

Лесостепная растительность характерна для северной и центральной частей Зауралья. Лесостепные ландшафты покрывают почти треть области. Для лесостепной зоны характерны березовые и березово-осиновые колки. Занимают они чаще всего плоские понижения, заболоченные западины на междуречьях. В этих колках преобладает береза пушистая с густым ивовым подлеском и осоково-злаковым травянистым покровом. Сосновые боры распространены как в лесостепной, так и степной зонах. Вечнозелеными островами или лентами они выделяются среди березово-осиновых колков, лугов, степей и обширных полей. Наиболее крупными борами в лесостепной зоне являются Варламовский, Кичигинский, Санарский, Карагайский. Эти боры приурочены к выходам на поверхность магматических пород (гранитов) или к песчаным почвогрунтам и представляют собой реликты лесостепей ледникового периода. В борах часто встречаются береза, осина, на берегах водоемов -- ольха. Боры отличаются богатым подлеском и травостоем. В травостое выделяется более 100 видов, в числе которых целый ряд ценных, редких и исчезающих растений. Это горицвет весенний, несколько видов башмачков, василек сибирский, гвоздика иглолистая и ряд других внесены в Красную книгу нашей страны.

Степная растительность занимает весь юг области. Эта территория находится в условиях наиболее континентального и засушливого климата. В северной части степной зоны основными являются разнотравно-злаковые и отчасти луговые степи на тучных и обыкновенных черноземах. В более южных районах обычны ковыльно-типчаковые степи на южных малогумусных черноземах. Широко распространены полынно-типчаковые степи на солонцеватых почвах, приуроченные к берегам озер и западинам. На участках с повышенным увлажнением почвогрунтов встречаются заболоченные осоковые луга (кустарники), поросшие ивняком, а также небольшие низинные (осоковые) болота. К местам обнажения скальных пород приурочены каменистые степи. Весьма обычны они на Урало-Тобольском водоразделе и в бассейне реки Урал. Среди степей выделяются березовые колки по западинам и котловинам, а на выходах гранитов -- островные сосновые боры. Местами сосновые боры образуют обширные лесные массивы.

Ландшафты степной зоны подверглись интенсивному антропогенному воздействию. В результате распашки земель, выпаса скота, сенокошения разнотравно-ковыльные и ковыльно-типчаковые степи почти не сохранились. Пострадали от вырубок сосновые боры и березовые колки. Значительные площади заняты болотной, водной, луговой и пойменной растительностью. На верховых болотах растут сфагновые мхи, на кочкарниках -- кустарники и кустарнички (брусника, клюква, морошка, багульник и др.). Низинные болота богаты травами, на них растут ольха, береза, ива, а ближе к берегам -- заросли тростника.

Многочисленные озера окружены водно-болотной растительностью. По берегам произрастают тростник, камыш, рогоз, осока и другие растения. Из водной растительности в озерах и реках произрастают такие виды, как кувшинка, кубышка, рдесты, уруть, телорез, ряска и другие. На солончаковых почвах в степной зоне растительность особая, приспособленная к существованию в условиях сильного засоления: солерос, осока солончаковая, кермек, горькуша и некоторые другие виды галофитов (солелюбивых растений). Поймы рек нередко заняты лугово-кустарниковой и древесной растительностью: лесами из тополя, ольхи и осины с кустарниками. Такую растительность вдоль рек называют урёмой. Часто в поймах рек распространены злаково-разнотравные луга. Большей частью они сырые и заболоченные. На таких лугах растут осоки, вейник, щучка. Леса большей частью вырублены, естественные степи из ковылей, типчака и разнотравья сохранились только на склонах увалов и сопок. Неумеренная распашка целинных и залежных земель в недавнем прошлом, резкое увеличение поголовья скота, нерациональное использование пастбищ в хозяйствах привели к интенсивному развитию эрозии почв, пыльным бурям, обмелению рек, деградации растительного покрова. На экологическую обстановку башкирского Зауралья большое влияние оказывают предприятия по добыче медноколчеданных руд и золота с карьерами и отвалами горных пород. На юге башкирского Зауралья, вдоль государственной границы, создана многоцелевая государественная полезащитная лесная полоса.

1.5 Методы исследования

Всего исследовано 4 ценопопуляций Tulipa patens S.

Для измерения внутрипопуляционной изменчивости в каждой ценопопуляции отбирали по 30 модельных растений в генеративном состоянии, у которых измеряли следующие параметры вегетативных и генеративных органов: длина и ширина листа (см), число листьев (шт), диаметр цветка (см), длина цветка (см), длина и ширина внешних и внутренних долей околоцветника (см).

Полное геоботаническое описание проводили по шкале Браун - Бланке (Миркин, 2001). Название всех растений приведены по определителю высших растений Башкирской АССР (Определитель…, 1988).

Первичный материал обрабатывали вариационно-статистическими методами с использованием пакета программ EXCEL и STATISTICA.

Для каждого среднего арифметического значения определяли ошибку (M±m), коэффициент вариации (СV, %). Уровни варьирования признаков приняты по Зайцеву Г.Н. (1973): СV>20% - высокий, СV=11 - 20% - средний, СV<10% - низкий.

Оценка экологических условий местообитания ценопопуляций проведена по составу видов в сообществах с использованием экологических шкал Раменского Л. Г. (1956) и Ellenberg H. (1979).

Исследования проводили в период полевого сезона 2012 года. Нами обнаружены и изучено 4 ценопопуляций Tulipa patens L и 5 ценопопуляций Tulipa biebersteiniana L. в условиях Башкирского Зауралья.

Ценопопуляция 1 Tulipa patens расположена в 2 км на юго - запад от села Ст. Сибай Баймакского района Республики Башкортостан (юго - восточный склон хр. Ирандык). Занимает площадь 50 кв.км. Проективное покрытие травяного яруса - 10-15%. Общее число видов-25. Из кустарниковых видов встречаются Caragana frutex, Spiraea crenata. Преобладающими видами являются Festuca pseudovina, Agropyron pectinatum, Allium tulipifolium, Stipa capillata.

Вторая ценопопуляция расположена в 1 км на юго - запад от п. Аркаим (юго - восточный склон хр. Ирандык). Общая площадь - 52 кв.км. Преобладающими видами являются Agropyron pectinatum, Festuca pseudovina.

Ценопопуляция 3 и 4 тюльпана поникающего расположены в окрестностях с. Абзаново и с. Сурашево Зианчуринского района Республики Башкортостан. Ценопопуляция 3 расположена в восточной экспозиции горы Семикаленка (ковыльно-типчаковая горная степь). Площадь - 65 кв.км. Проективное покрытие травяного яруса - 50-55 %. В сообществе доминируют Agropyron cristatum, Agropyron pectinatum, Veronica incana.

Четвертая ценопопуляция занимает западный склон горы Куктау (петрофитная степь). Общая площадь - 70 кв.км. Проективное покрытие травяного яруса 40-45 %. В сообществе преобладают виды Caragana frutex, Festuca pseudovina.

Глава 2. Характеристика ценопопуляций Iris sibirica L. в Башкирском Зауралье

зауралье ценопопуляция растительность башкирский

2.1 Эколого-фитоценотическая характеристика местообитаний

Экологическая характеристика местообитаний ценопопуляций Tulipa patens представлена в таблице 1.

Таблица 1 Экологическая характеристика местообитаний ценопопуляций Tulipa patens в условиях Башкирского Зауралья

Изученные нами ценопопуляции Tulipa patens в условиях Башкирского Зауралья произрастают на местообитаниях от среднестепного (ступени 40 - 46 шкал раменского) до сухолугового (ступени 53 - 63 шкал Раменского) увлажнения.

Предпочитают небогатые (ступени 7 - 9 шкал Раменского) и довольно богатые (ступени ступени 10-13 шкал Раменского) почвы.

Местообитания ценопопуляций Tulipa patens испытывают сенокосную и пастбищную стадии пастбищной дигрессии (табл. 1).

Размещено на Allbest.ru