Растительность полуострова Камчатка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.05, доктор биологических наук Нешатаева, Валентина Юрьевна

• Нешатаева, Валентина Юрьевна
• доктор биологических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор биологических наук Нешатаева, Валентина Юрьевна

Введение.

Глава 1. История изучения растительного покрова Камчатки: аналитический обзор.

1.1. Период общегеографических исследований (Пионерный).

1.2. Период флористических исследований (Комаровский).

1.3. Период общих геоботанических исследований (Советский).

1.4. Период специальных геоботанических исследований (Современный).

Глава 2. Природные условия полуострова Камчатка.

2.1. Рельеф и геология.

2.2. Климат.

2.3. Почвы.

2.4. Общая характеристика флоры и растительности.

Глава 3. Методы сбора и обработки материала.

3.1. Материалы исследования.

3.2. Методы полевых исследований.

3.3. Методы обработки материала.

3.4. Принципы и методы классификации растительности.

Глава 4. Геоботаническая характеристика основных растительных сообществ Камчатки.

4.1. Бореальные хвойные леса.

4.1.1. Ельники из ели аянской. 106.

4.2.2. Пихтарники из пихты грациозной.

4.2.3.Лиственничники и лиственничные редколесья из лиственницы Каяндера.

4.2. Бореальные лиственные леса.

4.2.1. Каменноберезовые леса.

4.2.2. Белоберезовые леса и редколесья.

4.3. Пойменные леса.

4.3.1. Чозенники из чозении толокнянколистной.

4.3.2. Ивняки из ивы удской.

4.3.3. Тополевники из тополя душистого.

4.3.4. Ольшаники из ольхи пушистой.

Том II

4.4. Стланиковая и кустарниковая растительность.

4.4.1. Сообщества кедрового стланика.

4.4.2. Сообщества ольхового стланика.

4.4.3. Сообщества кустарниковых ив.

4.4.4. Ерники.

4.4.5. Обобщенные эколого-фитоденотические ряды лесных и стланиковых сообществ Камчатки.

4.5.Тундровая растительность.

4.5.1. Приморские тундры.

4.5.2. Горные тундры.

4.5.3. Закономерности высотного размещения тундровых сообществ.

4.6. Луговая растительность.

4.6.1 .Крупнотравные гигромезофитные луга.

4.6.2. Настоящие луга.

4.6.3. Приморские галофитные луга.

4.6.4. Кобрезиевпики.

4.7. Растительность болот.

4.7.1. Классификация растительности болот Камчатки.

4.7.2. Растительность болот Южной Камчатки.

4.7.3. Растительность болот-плащей Западной Камчатки.

4.7.4. Закономерности географического распространения болот Камчатки.

4.8. Водная растительность.

Глава 5. Влияние современного вулканизма на растительность Камчатки.

5.1. Основные факторы воздействия вулканизма на растительность.

5.2. Крупнейшие вулканические извержения последнего столетия на Камчатке и их влияние на растительность.

5.3. Растительный покров шлаковых полей.

5.4. Растительность окрестностей термальных источников.

5.5. Растительный покров на отложениях сухих речек.

Глава 6. Геоботаническое районирование полуострова Камчатка.

6.1. Анализ существующих схем геоботанического районирования.

6.2. Принципы и основные единицы геоботанического районирования.

6.3. Общие закономерности растительного покрова Камчатки.

6.4. Геоботаническое районирование полуострова Камчатка.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Растительность полуострова Камчатка»

Актуальность темы. Своеобразная растительность полуострова Камчатка, которую академик B.JI. Комаров (1940) охарактеризовал как «полуальпийскую», отражающая уникальные природные условия полуострова (высокая океаничность климата, горный рельеф, постоянное воздействие современного вулканизма), до сих пор остается недостаточно изученной. Это связано как с отдаленностью и труднодоступностью большинства районов Камчатки, так и с отсутствием до недавнего времени на полуострове научно-исследовательских учреждений и специалистов ботанического профиля. Прежние геоботанические исследования на Камчатке носили большей частью рекогносцировочный характер и охватывали лишь некоторые, наиболее доступные центральные и юго-восточные районы полуострова. Еще в 1961 г. Б. П. Колесников указывал, что первоочередными задачами ботанического изучения Камчатки являются обобщение всех имеющихся материалов по флоре и растительности полуострова, а также разработка классификации растительности полуострова, основанной на единых принципах (Колесников, 1961). За прошедшие годы антропогенное воздействие на растительность центральных, юго-восточных и юго-западных районов полуострова значительно возросло. Начато освоение газовых, полиметаллических и гидротермальных месторождений, построена Мутновская геотермальная электростанция, ведется строительство магистрального газопровода, автомобильных дорог. Увеличены объемы промышленных заготовок древесины. Все это ведет к нарушению естественного растительного покрова полуострова, возникновению на месте коренных фитоцепозов обширных территорий с антропогенно нарушенными растительными сообществами.

К сожалению, до настоящего времени не было проведено теоретическое обобщение всех существующих данных по растительности полуострова, включая литературные и фондовые материалы. Не была разработана единая классификация растительности полуострова, не были изучены особенности флористического состава, структуры, экологической приуроченности и пространственного размещения растительных сообществ, не были выявлены основные закономерности естественной и антропогенной динамики растительности полуострова, которые необходимо учитывать при создании хозяйственной типологии лесных, луговых, тундровых и болотных сообществ. Не было разработано детальное геоботаническое районирование растительного покрова полуострова, необходимое для научного планирования и рационального ведения лесного и сельского хозяйства. Не были выявлены редкие растительные сообщества, нуждающиеся в особой охране. Все это и послужило причиной основного направления наших исследований.

Цели и задачи исследования. Целью проведенных исследований явилось выявление разнообразия растительного покрова полуострова Камчатка на ценотическом уровне, основных закономерностей его сложения и формирования в связи с физико-географическими условиями и особенностей динамики. Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Выявить разнообразие растительных сообществ полуострова Камчатка;

2. Разработать эколого-фитоценотическую классификацию растительности полуострова Камчатка;

3. Изучить флористический состав, строение и экологическую приуроченность основных растительных сообществ;

4. Изучить закономерности пространственного размещения растительных сообществ в различных районах полуострова.

5. Разработать схему геоботаиического районирования территории полуострова Камчатка и дать характеристику выделенным единицам районирования;

Материалы исследований. Материалы для настоящей работы были собраны автором в течение 15 полевых сезонов (1976-1978,1984-1986,1990-1991 и 2001-2005 гг.) в составе геоботанических экспедиций Ботанического института РАН, Санкт-Петербургского государственного университета, Камчатского филиала Тихоокеанского института географии ДВО РАН. Выполнено свыше 3,5 тыс. геоботанических описаний на Южной, Юго-Восточной, Юго-Западной, Северо-Восточной Качатке, в Центральной Камчатской депрессии, на Западном и Восточном побережьях Камчатки и о. Карагинский. Кроме того, использованы литературные и фондовые материалы. Собрано около 2,5 тысяч листов гербария, выполнено около 400 описаний почвенных разрезов. Заложено 45 опорных геоботапических профилей и трапсект общей протяженностью более 200 км. Составлены карты растительности ряда ключевых участков в масштабе 1:1000 и 1:5000.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. В результате многолетних исследований получены и обобщены сведения о разнообразии растительного покрова п-ва Камчатка. Впервые на обширном фактическом материале подробно изучена растительность полуострова Камчатка. Проведен анализ флористического состава и особенностей структуры растительных сообществ, изучены экологические и географические особенности их приуроченности. Разработана единая классификация растительных сообществ полуострова, основанная на эколого-фитоценотических принципах. Составлен конспект формаций и ассоциаций, включающий ассоциаций, относящихся к формациям и типам растительности. Впервые выделено ассоциаций. Обобщены существующие литературные и фондовые материалы по растительности полуострова. Разработана схема геоботанического районирования растительного покрова Камчатки.

В работе развиваются принципы ценотического понимания растительного покрова, сформулированные в работах В. Н. Сукачева, А. П. Шенникова, Б. Н. Норина, В. С. ИПатова и др. Обсуждаются принципы и методы классификации растительности, развивается эколого-фитоценотический метод классификации, в котором при выделении синтаксонов низшего и среднего ранга наряду с доминантами-эдификаторами используются эколого-ценотические группы видов. . Обсуждаются принципы геоботапического районирования горных территорий, принципы выделения типов высотной поясности растительности. Проанализированы закономерности зональной дифференциации растительного покрова. Материалы исследования предоставляют новую информацию для решения вопросов, связанных с историей растительного покрова Северо-Восточной Азии.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Эколого-фитоцепотическая классификация растительности полуострова Камчатка;

2. Особенности флористического состава и цепотической структуры растительных сообществ различных ассоциаций, формаций и типов растительности;

3. Закономерности зональной дифференциации и высотной поясности растительности полуострова;

4. Специфика растительного покрова Камчатки, связанная с воздействием современного вулканизма;

5. Схема геоботанического районирования полуострова Камчатка

Практическое значение. Лесные и стланиковые сообщества Камчатки являются важными объектами лесного хозяйства полуострова, поскольку их запасы используются как источник топлива и древесины. Сообщества лугов и тундр являются важными кормовыми угодьями, используемыми для животноводства, на севере полуострова - для оленеводства, а также имеют большое значение для охотничьего хозяйства как кормовые стации ценных промысловых животных. Растительность болот важна для оценки торфяных месторождений полуострова, многие болотные массивы Камчатки являются кормовыми угодьями ценных водоплавающих птиц и охраняются в соответствии с решениями Рамсарской Конвенции. Нами изучена растительность ряда крупных особо охраняемых природных территорий: Кроноцкого заповедника, Южно-Камчатского заказника, природного парка «Ключевская группа вулканов», Быстринского природного парка, заказника «Берег Чубука» и др. Результаты исследований использованы при проектировании ряда особо охраняемых природных территорий Камчатки, для разработки практических рекомендаций по охране природы, ' планирования природоохранных мероприятий и ведения геоботанического мониторинга районов, вовлекаемых в хозяйственное освоение. Материалы работы могут найти применение при разработке курсов лекций для студентов и аспирантов биологических и лесохозяйственных специальностей.

Апробация работьг Основные положения и материалы диссертации были доложены и обсуждены на заседаниях секций болотоведения, лесоведения и классификации растительности Русского Ботанического общества и на научных семинарах Отдела геоботаники и Лаборатории экологии растительных сообществ Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, на научном семинаре Ботанического института Кильского университета (Киль, Германия, 2000), на межрегиональных, всероссийских, всесоюзных и международных конференциях и совещаниях: на X Всесоюзном Симпозиуме «Биологические проблемы Севера» (Магадан, 1983), на IX Всесоюзном совещании по изучению растительного мира высокогорий (Сосновка, Камчатская обл., 1985), на VII Всесоюзном Совещании по классификации растительности (Минск-Домжерицы, 1989), на Международной конференции «Northern Wilderness Areas: Ecology, Sustainability, Values" (Рованиеми, Финляндия, 1994), VI Международном симпозиуме ЮРВ "Variation and Evolution Arctic and Alpine Plants" (Тромсё, Норвегия, 1995), на II (X) съезде Русского Ботанического общества «Проблемы ботаники на рубеже XX-XXI веков» (Санкт-Петербург, 1998), на Всероссийском совещании «Организация научных исследований в заповедниках и национальных парках» (Москва, 1999), Всероссийской конференции «Проблемы изучения растительного покрова Сибири» (Томск, 2000), Международном полевом симпозиуме «Растения и вулканы» (Петропавловск-Камчатский, 2001), Юбилейной конференции "«Наука о растительности: итоги и перспективы», посвященной 70-летию каф. Геоботаники СПбГУ (СПб, 2001), Международном совещании "Social and Environmental Impacts in the North" (Апатиты,

2002), Международном симпозиуме «Фитогеография Северо-Восточной Азии: задачи на 21-й век» (Владивосток, 2003), III-VI Дальневосточных межрегиональных конференциях «Сохранение биоразнообразия Камчатки и окружающих морей» (Петропавловск-Камчатский, 2002-2005), Международной конференции «Грибы в природных и антропогенных экосистемах» (Санкт-Петербург, 2005), Международном симпозиуме «Болотные экосистемы севера Европы: разнообразие, динамика, углеродный баланс, ресурсы и охрана» (Петрозаводск, 2005), Международной конференции «Экологические функции лесных почв в естественных и антропогенно нарушенных ландшафтах» (Петрозаводск, 2005).

Публикации. Основные положения и материалы диссертации изложены в 43 опубликованных работах, включая 3 коллективные монографии, 15 статей в центральных рецензируемых научных журналах, 13 статей в отечественных сборниках и 12 публикаций в международных сборниках и журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы. Текст дисертации изложен на 540 страницах. Работа содержит 46 таблиц и 75 рисунков. Список литературы включает 1063 источника, из них 923 па русском и 140 на иностранных языках. Работа иллюстрирована оригинальными фотографиями.

Заключение диссертации по теме «Ботаника», Нешатаева, Валентина Юрьевна

Заключение.342

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Нешатаева, Валентина Юрьевна, 2006 год

1. 1-251. Глазов Н.М. Возрастная структура девствеииых лесов // Лесное хозяйство. 1979. JV»

2. 233-255. Нешатаева В.Ю., Нешатаев В.Ю. Принципы и методы классификациирастительности Южно-Камчатского заказника // Флора и растительность ЮжнойКамчатки. Тр. Камчатского фил. Тихоокеанского ин-та географии ДВО РАН. 2002в. Вып.