Растительность лесостепных ландшафтов водно-ледниковых равнин в границах Пензенской области

ЭКОЛОГИЯ

УДК 581.55

DOI 10.21685/2307-9150-2018-1-3

Н. А. Леонова

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ЛЕСОСТЕПНЫХ ЛАНДШАФТОВ ВОДНО-ЛЕДНИКОВЫХ РАВНИН В ГРАНИЦАХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация.

Актуальность и цели. Данные о растительном покрове лесостепных ландшафтов водно-ледниковых равнин в границах Пензенской области немногочисленны. Целью нашей работы является характеристика приуроченности основных типов растительных сообществ к элементам рельефа.

Материалы и методы. Исследования проводили на крайнем северо-западе области на пробных площадях размером 100 м2. Проведены подробные геоботанические описания. При анализе структуры сообществ учитывали соотношение эколого-ценотических групп видов (ЭЦГ) в составе растительного покрова.

Результаты. Леса преобладают в лесостепных ландшафтах водно-ледниковых равнин. Отмечена приуроченность выделенных классификационных единиц к типам местности.

Выводы. Суффозионные западины и межзападинные пространства на водоразделах заняты лесами (сосняками, березняками, осинниками) с доминированием в травяно-кустарничковом ярусе бореальных видов. На междуречьях с маломощными флювиогляциальными отложениями формируются сообщества с высоким участием видов неморальной ЭЦГ.

Ключевые слова: водно-ледниковые равнины, эколого-ценотические группы, ландшафт, сосняки, березняки, широколиственные леса, осинники, черно-ольшаники.

N. A. Leonova

FOREST-STEPPE LANDSCAPE VEGETATION OF WATER-GLACIAL PLAINS WITHIN PENZA REGION

Abstract.

Background. The data on forest-steppe landscape vegetation of water-glacial plains within Penza region are scarce. This publication aims to make public the data on the association of the main types of plant communities with the elements of the relief.

Materials and methods. Investigations were carried in the northwest region in Zemetchinsky district. The study of the floristic composition and structure of deciduous forests was carried at block and stationary studies on plots of 100 m2. The structural diversity of the communities was evaluated by the ratio of ecologic-coenotic groups of species in the composition of vegetation.

Results. The current vegetation cover of the Oka-Don plain in the Penza region is mainly represented by forests. The confinement of the allocated classification units to the types of terrain is noted.

Conclusions. At watersheds, landscapes of the suffusion depressions and litho-genic landscapes of intersubdominal spaces are occupied by forests (pine forests, birch forests, aspen) with domination in the grass of boreal species. On undulating watersheds terrain, composed of low-power fluvioglacial deposits, communities with high participation of nemoral species are formed.

Key words: water-glacial plain, ecologic-coenotic groups, landscape, pine, birch, deciduous forests, aspen and alder forests.

Введение

Лесостепные ландшафты водно-ледниковых равнин расположены в краевой части Окско-Донской равнины (в границах Земетчинского района). Абсолютные отметки высот не превышают 180 м. Преобладают водораздельные типы местности двух типов [1, 2].

Почвенный покров ландшафтов представлен сочетаниями подзолистых, дерново-подзолистых, болотно-подзолистых, торфяно-болотных, светлосерых и серых лесных, пойменных почв.

В ранее опубликованной работе [3] отмечалось, что в растительном покрове изучаемой территории широко распространены производные леса -березовые (42,5 %) и осиновые (18,9 %), сосновые леса занимают более четверти территории, широколиственные - 10,2 %. Реже встречаются липняки (0,45 %), кленовники (из клена остролистного 0,01 %). По берегам родников, ручьев, малых рек формируются леса из ольхи черной (1,7 %), около болот -ивовые заросли (0,03 %).

Цель данной работы - обнародование данных о приуроченности основных типов растительных сообществ к элементам рельефа водно-ледниковых равнин в границах Пензенской области.

Материалы и методы

Сбор материала осуществлялся на пробных площадях (I III) размером 100 (10 х 10) м2. Всего было сделано более 800 описаний.

Названия сосудистых растений приведены по материалам С. К. Черепанова [4].

Классификация растительности осуществлялась по доминантному принципу с учетом ценотических групп видов. По доминантам древостоя выделяли формации. Группы ассоциаций выделяли по преобладанию в составе тра-вяно-кустарничкового яруса восьми ЭЦГ: неморальная (Nm), бореальная (Br), нитрофильная (Nt), олиготрофная (Og), боровая (Pn), степная (St), лугово-опушечная (Md), водно-болотная (Wt).

Выделены формации и группа формаций: сосняки - эдификатор древостоя Pinus sylvestris, осинники - леса с преобладанием Populus tremula, березняки - леса доминированием Betula pendula и B. pubescens, ольшаники (чер-ноольшаники) - леса с доминированием Alnus glutinosa и группа формаций широколиственных лесов - леса с преобладанием Quercus robur, Tilia cordata, Fraxinus excelsior.

Результаты и обсуждение

Современный растительный покров водно-ледниковых равнин в границах области представлен в основном лесами. Луговая растительность приурочена к долинам рек, склонам оврагов.

Значительная часть водораздельных территорий распахана и преобразована в сельхозугодья (часть из которых в настоящее время заброшена). Лесистость территории составляет около 40 %. Наблюдается естественное зарастание залежей Betulapendula и Pinus sylvestris.

Доминируют водораздельные типы местности [1, 2]: 1-й тип - слабо-дренируемые междуречья, сложенные мощной толщей флювиогляциальных отложений и 2-й тип - междуречные пространства, сложенные маломощными флювиогляциальными отложениями.

На рис. 1-5 представлены схемы и карты распределения растительных сообществ по выделенным типам местности.

Современные сосняки встречаются только в пределах 1-го типа местности. На их долю приходится до 25 % лесопокрытой площади, из них треть -имеют искусственное происхождение.

По доминированию ЭЦГ в напочвенном покрове современных сосновых лесов были выделены следующие группы ассоциаций: сосняки бореаль-ные - Pineta boreo-herbosa (P-Br), неморально-бореальные - Pineta nemoro-boreo-herbosa (P-Nm_Br), неморальные - Pineta nemoro-herbosa (P-Nm), бореальные с высоким участием боровых видов - Pineta pine-boreo-herbo-sa (P-Pn_Br), бореально-боровые - Pineta boreo-pine-herbosa (P-Br_Pn).

В древостое Pinus sylvestris, Betula pendula B. pubescens, Populus tremula, Quercus robur особенностью формации является наличие зеленых мхов, образующих в двух группах ассоциаций из пяти (сосняках бореальных и бо-реальных с высоким участием боровых видов) достаточно сформированный ярус и единично отмечающихся в неморально-бореальных.

Pineta boreo-herbosa широко распространена на водораздельных поверхностях между суффозионными западинами (см. рис. 1, 2). Группу боре-альных сосняков образуют ассоциации с преобладанием Molinia caerulea (Pinetum moliniosum) и Vaccinium myrtillus (Pinetum myrtillosum). Высокая мозаичность в степени увлажненности и пестрота почв обусловливают большое разнообразие экологических условий местообитаний, что в свою очередь приводит к разнообразию состава и структуры сообществ и выделению помимо отмеченных ассоциаций также Pinetum pteridoso-moliniosum, Pinetum rubuso nessensi-moliniosum, Pinetum molinioso-myrtillosum, Pinetum vacci-nioso-myrtillosum, Pinetum calamagrostidoso arundinacii-myrtillosum. Только в составе бореальных сосняков отмечаются очень редкие для Пензенской области виды - Rubus nessensis, Ledum palustre, Calluna vulgaris.

Pineta nemoro-boreo-herbosa характерна для приводораздельных склонов северной, восточной, западной экспозиций (см. рис. 1, 2) и достаточно широко представлена на рассматриваемой территории. Группу неморально-бореальных сосняков образуют ассоциации: Pinetum herboso-moliniosum и Pinetum herbosum.

Pineta nemoro-herbosa редко встречается на Окско-Донской равнине в границах Пензенской области на слабопологих приводораздельных склонах (см. рис. 1, 2). Группу сосняков неморальных образует ассоциация Querce-toso-Pinetum caricosum. Это наиболее нарушенные (среди всех сосняков) антропогенным воздействием леса (рубками разной интенсивности).

w

Hcjopujr ЛЫ1КГ пои риосгк С СуФфМИОННЫНИ Ш1 Lili Л14 И

Пртавдорщгльные с Lionu с юхоккши

П1 ] "0-bLH|ü? СЕДОВЫ f ЛОЖОНВIUH

.át1 i?»;

P-Br P-Br P-Br P-Br

P.NmBí ^ H(J1? Р-Яш_Вг

J.Í J и » uj is m » г» s „i

Рис. 1. Схема распределения групп ассоциаций основных формаций лесов по профилю с востока на запад в пределах 1-го типа местности.

Виды деревьев и кустарников: Q.r. - Ouercus robur, P.s. - Pimis silvestris; B.pen. - Betulapéndula', B.pub. - Betulapubescens;

P.t. - Populus trémula.

Группы ассоциаций: P-Br - сосняки бореальные

5 <»

n> o

3 §

<»

o;

0

s §

1 n> o\ i o-й lu

Q <»

П> Qj П> I С Ce

O <»

§ N

o *

с Ce 43 n>

CV) С

0

1

Водораздельные поверхности с

Приводораздельные склоны с ложбинами_ _суффозконнымн западинами

Группы ассоциаций и ассоциации: Pitteia bo reo-herbosa (P-Br) I Pinetum molwiosum Pin etum pteridoso-moliniosum Pin etum rubuso n essensi-molinwsum Pinetum myrtiUosum Pin etum molhtioso-myrrUfostmt Pinetum cafamagrostidoso arundinacii-myrtillosum

Условные обозначения Pinetct nemoro-boreo-kerbosa {P-NmBr) Pineta nemoro-herbosa

Betuíeta boreo-herbosa (B-Br) Betuletum salixíoso-moliniosum Betuletum motinwsum Betuíeta olygfítropho-Jierbosa (B-Olg) Betufeta n em o rv - b (/reo- h erho SO (B-Nm_Br) BetuIeta nemoro-herbosa (B-Nm) Реки и ручьи

Рис. 2. Карта распределения ассоциаций и групп ассоциаций основных формаций лесов в пределах 1-го типа местности

м со

NJ

N

P.í. к

n>

T3

o

O

П> П>

Q.

3' $

§ <5"

Q

П> <0 O' 3

150-

140 -

мнаду. 170 ч

160-

150-

140

Рис. 3. Схема распределения ассоциаций по профилю с севера на юг в пределах приводораздельных склонов.

Ассоциации: 1 - Betuletum moliniosum (B-Br); 2 - Betuletum coryloso-caricosumpilosae (B-Br_Nm); 3 - Pinetum calamagrostidosum epigeios (P-Br_Pn); 4 - Pinetum cladinoso-hylocomiosum (P-Pn_Br); 5 - Pinetum hylocomiosum (P-Pn_Br); 6 - Tremuletum caricosum pilosae (Pp-Nm); 7 - Quercetum coryloso-caricosum pilosae (Q-Nm); 8 - Tremuletum coryloso-caricosum pilosae (Pp-Nm); 9 - Tremuletum coryloso-aegopodioso-caricosumpilosae (Pp-Nm); 10 - Betuletum aegopodioso-caricosumpilosae (B-Nm). Виды деревьев, кустарников и трав: Q.r. - Ouercus robur, P.s. - Pinus silvestris; B.pen. - Betula péndula; C.a. - Corylus a\'ellana\ C.p. - Carexpilosa', Aeg.p. - Aegopodium podagraria; M.c. -Molinia caerulea

5 <»

n> o

3 §

<»

o;

0

s §

1 n> o\ i o-й lu

Q <»

П> Qj П> I С Ce

O <»

§ N

O *

С Ce 43 П> CV) С

0

1

Q <-+

С -ч

On о

fo'

о

гп о

о_

О" <0

Водораздельные Межбалочные Ложбиньс поверхности пространства стока

Межбалочные пространства

Поймы Водораздельные Ложбины Поймы

малых рек поверхности стока малых рек

Межбалочные Межбалочные Межбалочные

пространства пространства пространства

Межбалочные пространства

К ex.

0- Q-

Rr Nm Br Nm

Сельхоз-

угодья

Рис. 4. Схема распределения групп ассоциаций основных формаций лесов по профилю с северо-востока на юго-запад

в пределах 2-го типа местности.

Виды деревьев и кустарников: Q.r. - Ouercus robur, P.t. - Populus trémula; F.ex. - Fraxinus excelsior; Т.е. - Tilia cordata;

A.g. -Alnus glutinosa: C.av. - Corvlus avellana. Группы ассоциаций: Q-Nm - широколиственные леса неморальные

Ю l-i

Nj l-i

Nj O l-i oo

NJ

rn o

3

n>

0

3 <»

n>

1 I o;

fo

I Q

С

O) §

o

СЧ) §

Рис. 5. Карта распределения ассоциаций основных формаций лесов в пределах 2-го типа местности

Pineta pine-boreo-herbosa редка на рассматриваемой территории, занимает небольшие по площади территории склонов южной экспозиции (см. рис. 3). Эта группа ассоциаций является переходной от бореальных сосняков к боре-ально-боровым. Отличительной особенностью Pineta pine-boreo-herbosa является доминирование в напочвенном покрове зеленых мхов и Cladonia ran-giferina, а также наличие имматурного подроста Pinus sylvestris. Растительные сообщества, относящиеся к этой группе ассоциаций, встречаются среди бореально-боровых сосняков, т.е. представлены фрагментами ассоциаций Pinetum hylocomiosum и Pinetum cladinoso-hylocomiosum.

Pineta boreo-pine-herbosa встречается достаточно редко, приурочена к водораздельным поверхностям и верхним частям склонов южной экспозиции (см. рис. 3). В эту группу ассоциаций отнесены сообщества, формирующиеся, как правило, после низовых пожаров, и сосняки культурного происхождения. Растительные сообщества представлены ассоциациями: Pinetum calamagrostidosum epigeios, Pinetum poeoso angustifoli-calamagrostidosum epigeios, Pinetum herbosum, Pinetum sambucoso-herbosum и Pinetum caraga-

noso-nudum. Сообщества культурного происхождения представлены двумя ассоциациями: Pinetum sambucoso-herbosum, Pinetum caraganoso-nudum и не имеют строгой приуроченности к рельефу.

Широколиственные леса в ландшафтах водно-ледниковых равнин менее распространены, чем сосновые, распространены в пределах 2-го типа местности. В группе формаций выделены следующие группы ассоциаций: широколиственные леса неморальные - Querceta nemoro-herbosa (Q-Nm), широколиственные леса бореально-неморальные - Querceta boreo-nemoro-herbosa (Q-Br_Nm), широколиственные леса лугово-неморальные - Querceta prato-nemoro-herbosa (Q-Md_Nm).

Querceta nemoro-herbosa характерна для водораздельных поверхностей 2-го типа местности (см. рис. 4, 5), в пределах 1-го типа местности встречается по склонам разных экспозиций небольшими площадями (см. рис. 1, 2). Выделены ассоциации: Quercetum caricosum pilosae, Quercetum acerioso-caricosum pilosae, Quercetum coryloso-caricosum pilosae, Fraxineto-Querce-tum coryloso-caricosum pilosae.

Querceta boreo-nemoro-herbosa встречается преимущественно в пределах 2-го типа местности по понижениям, очень редко - на приводораздель-ных склонах 1-го типа местности (см. рис. 1-5). Группа образована ассоциациями: Quercetum coryloso-herbosum, Fraxineto-Quercetum coryloso-herbo-sum, Quercetum coryloso-aegopodiosum, Querceto-Tilietum coryloso-aegopodio-sum, Tilietum herbosum.

Querceta prato-nemoro-nerbosa отмечена в пределах 2-го типа местности (см. рис. 4, 5). Образовалась в результате выборочных рубок неморальных широколиственных лесов, выпаса крупного рогатого скота, что привело к осветлению нижних ярусов, вытаптыванию напочвенного покрова и внедрению луговых видов. Выделена одна ассоциация - Quercetum herbosum.

Осинники имеют широкое распространение в лесостепных ландшафтах водно-ледниковых равнин. Формируются после вырубки дубрав и сосняков. В целом осиновые леса занимают значительные площади в пределах 2-го типа местности (см. рис. 4, 5). Выделены следующие группы ассоциаций: осинники неморальные - Tremuleta nemoro-herbosa (Pp-Nm), осинники бореаль-ные - Tremuleta boreo-herbosa (Pp-Br).

Tremuleta nemoro-herbosa встречаются по всей территории Окско-Дон-ской равнины в границах области (см. рис. 1-5) и являются наиболее распространенными растительными сообществами среди осиновых лесов этой территории.

Tremuleta boreo-herbosa приурочена к водораздельным пространствам и водораздельным склонам 1-го типа местности (см. рис. 1, 2), занимает небольшие площади. Группу характеризуют следующие ассоциации: Tremule-tum herboso-moliniosum и Tremuletum moliniosum.

Березовые леса (из Betula pendula, B. pubescens) преобладают в ландшафтах водно-ледниковых равнин в границах области (см. рис. 1-5). Формируются по вырубкам, заброшенным залежам, сенокосам, гарям.

Betuleta boreo-herbosa объединяет растительные сообщества, достаточно широко представленные в пределах 1-го типа местности (см. рис. 1, 2): формируются по периферии заболоченных понижений, травяных болот.

Группу образуют ассоциации: Betuletum moliniosum и Betuletum salixioso-moliniosum.

Растительные сообщества с содоминированием в трявяно-кустарнич-ковом ярусе неморальных и бореальных видов отнесены нами к двум группам: березняки неморально-бореальные - Betuleta nemoro-boreo-herbosa и березняки бореально-неморальные - Betuleta boreo-nemoro-herbosa. Ассоциации этих групп имеют сходный видовой состав и структуру со своими основными группами - бореальной и неморальной и, очевидно, являются поэтапным переходом от бореальных березняков к неморальным: Б-Бг -Б-1Чт_Бг - Б-Бг_1Чт - Б-1Чт.

Неморально-бореальные березняки (Б-Кт_Бг) встречаются часто на водораздельных поверхностях и приводораздельных склонах 1-го типа местности (см. рис. 1, 2). Их образование связано с рубками бореальных сосняков. Отмеченные березняки представлены ассоциацией Betuletum myrtШosum.

Растительные сообщества бореально-неморальной группы (Б-Бг_Кт) достаточно редки на рассматриваемой территории, занимают небольшие площади в пределах 2-го типа местности (см. рис. 4, 5). Группу образуют сообщества ассоциации ВеШШит coryloso-caricosum pilosae.

ВеШШа nemoro-herbosa преобладает в ландшафтах водно-ледниковых равнин (см. рис. 1-5). Для сообществ свойственны признаки дубовых лесов, после рубок которых они и образовались. Представлены одной ассоциацией: ВеШШит aegopodioso-caricosum pilosae.

ВеШШа olygotropho-herbosa объединяет растительные сообщества, приуроченные к суффозионным понижениям на водораздельных поверхностях 1-го типа местности (см. рис. 1, 2).

Группу олиготрофных березняков образуют следующие ассоциации: ВеШШит caricoso omskiani-eriophoriosum vaginati, ВеШШит caricoso аю-carpi-eriophoriosum vaginati, ВеШШит calamagrostiosum canescensi, ВеШШе-Шт herboso-calamagrostiosum canescensi.

Черноольшаники встречаются в поймах рек, ручьев во всех ландшафтах водно-ледниковых равнин модельной территории (см. рис. 1-5).

По доминированию ЭЦГ в напочвенном покрове выделены следующие группы ассоциаций: ольшаники нитрофитные - Alneta nitropho-herbosa (Л-№), ольшаники неморально-нитрофитные - Alneta nemoro-nitropho-herbosa (Л-Кт_№), ольшаники водно-болотные - АЫе1а aqua-uliginoso-herbosa (Л-^).

Alneta nitropho-herbosa - самая большая по числу описаний группа. Группу нитрофитных осинников образуют следующие ассоциации: АШпеШт matteuccioso-urticosum, АШпеШт deschampsiosum, АШпеШт fiUpenduloso-urti-cosum, АШпеШт urticoso-scirposum sylvatici.

Alneta nemoro-nitropho-herbosa занимает приподнятые участки пойм лесных рек в пределах 1-го типа местности (см. рис. 1, 2). Группу образуют следующие ассоциации: АШпеШт aegopodioso-urticosum и АШпеШт herboso-urticosum.

Alneta aqua-uliginoso-herbosa приурочена к поймам малых рек 2-го типа местности (см. рис. 4, 5), а также участки, непосредственно примыкающие к урезу воды. Сообщества группы редко встречаются на рассматриваемой

территории. В состав этой группы входят следующие ассоциации: Alnetum herboso-caricosum pseudocyperusi и Alnetum caricoso acutii-phragmitosum.

Заключение

Интенсивная хозяйственная деятельность в ландшафтах водно-ледниковых равнин в границах области преобразовала растительный покров. Значительные площади (особенно в пределах 2-го типа местности) распаханы и преобразованы в сельхозугодья.

Суффозионные западины и межзападинные пространства на водоразделах (1-й тип местности) заняты лесами (сосняками, березняками, осинниками) с доминированием в травяно-кустарничковом ярусе бореальных видов.

На междуречьях с маломощными флювиогляциальными отложениями (2-й тип местности) формируются сообщества с высоким участием видов неморальной ЭЦГ.

Сосняки бореальные являются редкими для области. В их составе произрастают очень редкие для области виды - Rubus nessensis, Ledum palustre, Calluna vulgaris.

Библиографический список

1. Леонова, Н. А. Бореальные сосняки Окско-Донской равнины в пределах Пензенской области / Н. А. Леонова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. - 2014. - № 2 (6). - С. 57-67.

2. Артемова, С. Н. Морфологическая структура ландшафтов Окско-Донской равнины в пределах Пензенской области / С. Н. Артемова, Н. А. Леонова // Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В. Г. Белинского. Естественные науки. - 2011. - № 25. - С. 644-650.

3. Леонова, Н. А. Растительный покров и редкие животные Окско-Донской равнины в пределах Пензенской области / Н. А. Леонова, В. Ю. Ильин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. - 2017. -№ 1 (17). - С. 71-87.

4. Черепанов, С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) / С. К. Черепанов. - СПб. : Мир и семья, 1995. - 992 с.

References

1. Leonova N. A. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Estestven-nye nauki [University proceedings. Volga region. Natural sciences]. 2014, no. 2 (6), pp. 57-67.

2. Artemova S. N., Leonova N. A. Izvestiya Penzenskogo gosudarstvennogo pedagogi-cheskogo universiteta im. V. G. Belinskogo. Estestvennye nauki [Proceedings of Penza State Pedagogical University named after V. G. Belinsky. Natural sciences]. 2011, no. 25, pp. 644-650.

3. Leonova N. A., Il'in V. Yu. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Estestvennye nauki [University proceedings. Volga region. Natural sciences]. 2017, no. 1 (17), pp. 71-87.

4. Cherepanov S. K. Sosudistye rasteniya Rossii i sopredel'nykh gosudarstv (v predelakh byvshego SSSR) [Vascular plants of Russia and adjacent territories (in the former USSR area)]. Saint-Petersburg: Mir i sem'ya, 1995, 992 p.

Леонова Наталья Алексеевна кандидат биологических наук, доцент, кафедра общей биологии и биохимии, Пензенский государственный университет

E-mail: na_leonova@mail.ru

УДК 581.55 Леонова, Н. А.

Растительность лесостепных ландшафтов водно-ледниковых равнин в границах Пензенской области / Н. А. Леонова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. - 2018. -№ 1 (21). - С. 19-30. - БОТ 10.21685/2307-9150-2018-1-3.

Leonova Natal'ya Alekseevna Candidate of biological sciences, associate professor, sub-department of general biology and biochemistry, Penza State University