«Экологические условия произрастания чемерицы лобеля (veratrum lobelianum bernh.) (на примере башкирского предуралья)»

Изучив характер распространения данного вида в РБ (Определитель., 1988) мы видим, что растение встречается в составе различных типов экотонной растительности. Экотоны играют существенную роль в поддержании биологического разнообразия экосистем за счет так называемого краевого эффекта - сочетания комплекса факторов среды различных экосистем, обуславливающее большее разнообразие условий. Тем самым возможно существование видов как из одной, так и из другой экосистемы (Зибзеев, Седельников, 2010). Некоторые, так называемые экотонные виды, специально приспособились к жизни в условиях пограничья и больше нигде не встречаются. Кроме того, в условиях ослабленной конкуренции, в экотонах встречаются многие виды, находящиеся на границах своих ареалов, а также слабо конкурентоспособные редкие и исчезающие виды и, поэтому, детальное изучение данных территорий является весьма актуальным.

Целью данной работы является выяснение влияния абиотических факторов на экологические условия произрастания растительных сообществ с Veratrum lobelianum Bernh на лесных полянах, расположенных к северо- востоку от села Салихово Чишминского района Республики Башкортостан.

В соответствии с целью исследования были сформулированы следующие задачи:

- выполнить геоботанические описания растительности лесных полян с Veratrum lobelianum Bernh ;

- выявить флору, собрать гербарный материал;

- выполнить анализ флоры по систематическому составу, по жизненным формам, по экологическим шкалам Э. Ландольта, по биогеографическим координатам, по фитосоциологическому спектру и по ресурсному значению.

Материал для написания ВКР был собран в полевой сезон 2018 года на лесных полянах в 7 км к северо-востоку от села Салихово совместно с к.б.н. Хусаиновым А.Ф. Было выполнено 5 геоботанических описаний и собрано 70 листов гербарного материала. Анализ флоры и работа над ВКР проводились на кафедре биоэкологии и биологического образования Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.

По теме выпускной квалификационной работы опубликована научная статья: Суфиярова А.Л., Хусаинова С.А., Хусаинов А.Ф. Экологическая характеристика растительности лесной поляны с Veratrum lobelianum Bernh. (на примере Башкирского Предуралья) // Научные разработки: евразийский регион: материалы международной научной конференции теоретических и прикладных разработок / отв. ред. Д.Р. Хисматуллин. - Москва: Издательство Инфинити,2019. - С. 98 - 103.

Данная исследовательская работа состоит из введения, 3-х глав, заключения и вывода, списка литературы и приложения. Общий объем 68 страниц, в том числе 16 страниц приложения. Список использованной литературы включает 88 источников.

Результаты исследования могут быть использоваться для мониторинга экологической ситуации и проведения исследовательских работ со школьниками.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.б.н., доценту А.Ф. Хусаинову за научное руководство и постоянное содействие в работе над ВКР.

Рисунок. 1. Чишминский район на карте Республики Башкортостан

Протяженность района с севера на юг - 58,5 км, с востока на запад - 61,5 км. По территории Чишминского района проходят две основные железнодорожные пути - Уфа - Самара, Уфа - Ульяновск, и автомобильные дороги федерального значения - Самара-Уфа-Челябинск. Протяженность данного района с севера на юг составляет 58,5 км, с востока на запад - 61,5 км.

Чишминский район является сельскохозяйственным районом. Агропромышленный комплекс играет большую роль в социально-экономическом развитии района. Основные направления - растениеводство и животноводство (Башкортостан., 1996).

1.2. Геология, геоморфология и рельеф

Территория Чишминского района относится к Левобережному Прибельскому округу, который протянулся с северо-запада на юг, охватывая долину реки Белой в ее нижнем течении и прилегающую левобережную водораздельную равнину (Кадильников и др., 2005).

В геологическом строении дневной поверхности участие принимают, осадочные породы третичного, четвертичного и пермского периода. Кунгурские отложения пермского периода представлены серыми и белыми кристаллическими гипсами. Они в верхней части толщи переслаиваются с алевролитами, мергелями, глинами, песчаниками и известняками (Кадильников и др., 2005).

Многочисленные выходы этих пород приурочены к крутым склонам долин, рек, оврагов. На отложения Кунгура налегают породы уфимского яруса. Они представлены мергелями, глинами, алевролитами, песчаниками и известняками. На размытую поверхность пермских осадков налегают отложения миоцена и плиоцена - глины с прослоями бурых углей, кварцевые пески, галечники, накопившиеся в понижениях древнего рельефа.

Четвертичные отложения в долинах представлены аллювиальными суглинками, песками и галечниками, а на водоразделах и их склонах - элювиальными и делювиальными суглинками и щебнем.

По характеру рельефа территория представляет собой холмистые и увалистые равнины (Кадильников и др., 2005).

1.3. Климат

Особенности климата Башкортостана характеризуются

взаимодействием атмосферно-циркуляционных и радиационных процессов с земной поверхностью (Абдрахманов, 2005).

Для территории республики характерен континентальный климат с резко выраженной разницей среднемесячных температур самого холодного месяца января и самого теплого - июля (Григорьев и др., 2002).

Среднегодовая температура воздуха составляет +2,8оС, средняя температура июля - +19оС. Абсолютный максимум +37оС. Лето теплое и ясное с редкими ливнями (Кадильников и др., 2005).

Зима умеренно суровая и снежная: средняя температура января - плюс 15оС. Абсолютный минимум - минус 46оС. Снеготаяние продолжается в среднем с марта по апрель Весенние заморозки оканчиваются 25-30 мая, осенние начинаются во второй половине осени - 25 сентября. Средняя мощность снежного покрова к концу зимы достигает 38-40 см. Продолжительность безморозного периода в среднем 120 дней и более (Абдрахманов, 2005).

Среднегодовое количество осадков достигает 419 мм. Более половины выпадает в теплую погоду. Весной случаются засухи, вторая половина лета и осень влажные, но случаются засухи и в эти периоды (Хусаинов, Наумова, 2017). Осадки теплого полугодия в 2-3 раза превышают осадки холодного периода (Абдрахманов, 2005).

Большую роль играют юго-западные и южные ветры, а летом северные. Среднегодовая скорость ветра составляет 3,1-4,4 м/сек (Кадильников и др., 2005).

1. В полевой сезон 2018 года были выполнены полные геоботанические описания растительности лесных полян с Veratrum lobelianum Bernh на площадках квадратной формы 10х10 м., и собран гербарный материал. Описания выполнены на лесных полянах диаметром 70-90 метров образованных на месте вырубки леса. Проективное покрытие растений 100%, среднее число видов - 45-56, средняя высота травостоя - 60-70 см.

2. Собрано более 70 листов гербарного материала. Флора лесных полян включает 67 видов, относящихся к 50 родам, 24 семействам. Среднее число видов в семействе - 2,8. Среднее число родов в семействе - 2,1. Среднее число видов в родах - 1,3. Наиболее насыщены видами роды: Rumex (4), Lathyrus (3), Galium (3). Одно-, двувидовые семейства составляют почти 66,7%. Одно-, двувидовые роды составляют 38% от всей флоры лесной поляны, что объясняется молодостью флоры и экотонным эффектом.

3. Анализ жизненных форм по К. Раункиеру показал преобладание гемикриптофитов - 88% (59 видов) и криптофитов - 7,5% (5 видов). Слабая

представленность терофитов (1 вид - 1,5%) объясняется отсутствием

значительных нарушений. По классификации И.Г. Серебрякова доминируют поликарпические травы (61 вид - 91%) с высоким числом

короткокорневищных (15 видов - 22,4%), длиннокорневищных (14 видов - 20,9%) и стержнекорневых (9 видов - 13,4%). Монокарпические травы

представлены 4 видами (6%), где преобладают двулетники (3 вида - 4.5%). Древесные растения состоят из 1 вида дерева (1,5%) и 1 полукустарника (1,5%).

4. Из экологического спектра по отношению к фактору увлажнения видно преобладание видов мезофитной группы: (мезофиты -, 49 видов, гигромезофиты - 8 видов, ксеромезофиты - 6 видов). Присутствие

гигрофитов, мезогигрофитов по 2 вида (по 3%) обусловлено близким расположением к дневной поверхности грунтовых вод. По отношению к свету преобладают полутеневые растения (34 вида - 50,7%) с небольшим отставанием полусветовых (27 видов - 40,3%). На полянах достаточно велика роль нитрофилов (3-5 баллов) - 54 вида или 80,6%. Экологический спектр флоры по отношению к кислотности субстрата показал, что большинство видов предпочитают слабокислые и слабощелочные среды (52 вида - 77,6%), часть видов тяготеет к щелочным почвам (11 - 16,4%). Анализ экологического спектра флоры лесных полян по содержанию гумуса показал увеличение органического углерода в верхних горизонтах и увеличение доли видов, предпочитающих высокое содержание гумуса. 52,2% (35 видов) предпочитают среднее содержание гумуса, 41,8% (28) - почвы, богатые гумусом. Анализ экологического спектра флоры по механическому составу и структуре почвы показал преобладание видов предпочитающих мелкопесчаные, довольно хорошо аэрируемые почвы (40 видов - 59,7%).

5. Анализ географической структуры флоры по составу широтных групп показал преобладание плюризональных (41 вид - 61,2%) видов с широким экологическим спектром. Так же высоко значение неморальных (9 видов - 13,4%) видов. По составу долготных групп доминируют евроазиатские виды (49 видов - 73,1%) и плюрирегиональные виды (10 видов - 15%).

6. В фитосоциологическом спектре флоры наблюдается преобладание видов естественных классов Molinio-Arrhenatheretea (36 видов - 53,7%), Querco-Fagetea (9 видов - 13,4%). Среди синантропной растительности (10 видов - 15%) в формировании исследуемой флоры большую роль играют виды класса Stellarietea mediae (4 вида - 6%).

7. Лесные поляны имеют значительную хозяйственную ценность. В ее составе 34 лекарственных, 32 медоносных, 19 красильных, 18 кормовых, 14 пищевых и др.

Таким образом, анализ флоры показал, что на лесных полянах создаются благоприятные условия для произрастания чемерицы Лобеля за счет отсутствия доминантов-средообразователей, среднего увлажнения, слабо кислой и нейтральной реакции среды, высокого содержания азота и гумуса, мелкопесчаных, хорошо аэрируемых почв, а также преобладания полутеневых и полусветовых растений.

Результаты исследования могут быть использоваться для мониторинга экологической ситуации и проведения исследовательских работ со школьниками.