Структура и динамика растительного покрова водоемов Окского заповедника

• Автор: Панкова, Надежда Леонидовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Борок
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1.1. Инвентаризация водоемов заповедника и их классификация
1.2. Изучение растительного покрова водоемов
1.3. Изучение влияния зоогенного фактора (бобра и кабана) на растительный покров водоемов заповедника
Глава 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ОКСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
2.1. Географическое положение, рельеф, геология
2.2. Растительность
2.3. Климат
2.4. Гидрология
Глава 3. ТИПОЛОГИЯ ВОДОЕМОВ ОКСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
3.1. Водораздельные водоемы
3.2. Водоемы поймы Оки
3.3. Водоемы поймы Пры
Глава 4. ФЛОРА
4.1. История гидроботанического изучения водоемов Окского заповедника
4.2. Описание флоры водоемов Окского заповедника
4.3. Анализ флоры
4.3.1. Систематический состав флоры
4.3.2. Экологический состав флоры
4.3.3. Географический состав флоры
4.3.4. Встречаемость и активность видов флоры
Глава 5. ХАРАКТЕРИСТИКА И СИНТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВЫСШЕЙ
ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВОДОЕМОВ
Глава 6. ОСОБЕННОСТИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ВОДОЕМОВ РАЗНЫХ ТИПОВ
6.1. Ледниковые озера
6.2. Реки
6.3. Пойменные водоемы
6.3.1. Соотношение относительного фитоценотического и геологического возраста стариц на примере стариц р. Пры
6.3.2. Особенности зарастания водоемов поймы Оки
Глава 7. ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ВОДОЕМОВ
7.1. Характеристика динамики растительного покрова водоемов разных типов
7.1.1. Ледниковые озера
7.1.2. Пойменные водоемы
7.2. Факторы, влияющие на динамику растительного покрова водоемов
7.2.1. Гидрологические факторы
7.2.2. Антропогенное воздействие
7.2.3. Зоогенные факторы
7.2.4. Роль различных факторов в развитии растительного покрова водоемов разных типов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характеристика водоемов Окского заповедника

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Водная растительность является одним из компонентов биогеоценоза водоема и развивается в тесной связи с другими его компонентами (Шенников, 1950). Динамике растительного покрова водоемов различных территорий посвящено немало работ, но в них, как правило, авторы ограничиваются рассмотрением физико-географических факторов, влияющих на развитие растительности (Вейсберг, 1999; Матвеев, 1990; Печенюк, 2001; Папченков 2012; Bomette et al., 1994; Bomette, Amoros, 1996 и другие). Тем не менее, зачастую, нельзя в полной мере понять процессы, происходящие в растительности водоемов, абстрагируясь от всего разнообразия действующих факторов. Так, например, при изучении растительности озер Кандалакшского заповедника, было выяснено, что существенную роль в процессах их зарастания играют ондатра, норка и водоплавающие птицы (Панарина, 2006; Осипова, Панарина, 2012).
В заповедниках с длительной историей существования и налаженной системой зоологического, ботанического и гидрологического мониторинга, имеется возможность изучения растительного покрова водоемов с учетом комплекса изменяющихся факторов - гидрологических, антропогенных, зоогенных.
Окский заповедник, создан в 1935 г. для охраны местообитаний русской выхухоли, на его территории располагаются многочисленные водоемы различного происхождения. Уже в первый год своего существования (1935) заповедник поставил задачу изучения растительности водоемов как одного из факторов, влияющих на распространение выхухоли, водоплавающей дичи и рыбы (Чернов, 1940). С момента создания заповедника прошло более 70 лет. Изменения климата, разрушение системы мельничных плотин, мелиорация, возвращение на территорию заповедника в результате реакклиматизации таких зверей как бобр и кабан, заселение водоемов ондатрой не могли не сказаться на развитии водной растительности. Этим определяется актуальность повторных исследований растительного покрова водоемов заповедника, обобщение и анализ имеющихся материалов прошлых лет.
Наименее изученным из факторов, влияющих на растительность водоемов, является зоогенный фактор, в частности, влияние деятельности таких активных средообразователей, как бобр (Завьялов и др., 2005) и кабан (Arrington et al., 1999; Crooks, 2002; Doupe et al., 2010). В зарубежной научной литературе (Jones et al., 1994; Arrington et al., 1999, Crooks, 2002; Sandom et al., 2013) бобра и кабана относят к «экосистемным инженерам» - видам, деятельность которых напрямую и косвенно влияет на условия существования других организмов, изменяет, создает и поддерживает местообитания (Jones et al., 1994). Интенсивное рас-

селение вышеназванных видов, наблюдаемое в последнее время, еще более актуализирует необходимость изучения влияния этих видов на водные экосистемы. Длительный ряд наблюдений за расселением бобра по водоемам заповедника, стабильно высокая численность кабана в годы исследования, а также наличие описаний растительности водоемов, сделанных до повторного вселения этих животных (Чернов, 1940), позволили подробно изучить этот актуальный вопрос.
Целью настоящей работы является всестороннее изучение структуры и развития растительного покрова водоемов Окского заповедника.
Задачи исследования:
1. Провести инвентаризацию водоемов Окского заповедника и классифицировать их по ландшафтно-генетическому принципу.
2. Выявить состав флоры и растительности водоемов Окского заповедника, провести анализ их структуры.
3. Изучить особенности зарастания водоемов различных ландшафтно-генетических типов.
4. Изучить характер использования водной растительности животными-фитофагами (на примере кабана и бобра) в водоемах разных типов, определить степень и особенности влияния животных на растительность различных водоемов Окского заповедника.
5. Проанализировать особенности динамики растительного покрова (в краткосрочном и долгосрочном аспекте) и выявить факторы, играющие ведущую роль в динамике водоемов разных ландшафтно-генетических типов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Особенности растительного покрова водоемов Окского заповедника во многом зависят от происхождения водоема и его положения в ландшафте.
2. На изменения растительности водоемов Окского заповедника за 70 лет помимо естественных факторов повлияли также изменение максимального уровня половодья на реках Ока и Пра, повторное вселение крупных фитофагов (кабан, бобр), мелиорация пойменных угодий и разрушение системы мельничных плотин.
Научная новизна. Впервые изучены флора и растительность всех водоемов Окского заповедника. Выявлено 8 новых для заповедника видов и гибридов макрофитов, 5 из которых оказались новыми и для Рязанской обл. При анализе пространственных и временных характеристик растительного покрова водоемов заповедника использовался комплексный подход, при котором принимались во внимание гидрологические, геоморфологические, антропогенные и зоогенные факторы. Особенное внимание было уделено исследованию такого малоизученного вопроса, как влияние на растительность водоемов деятельности бобра и ка-

От западной границы заповедника до пос. Брыкин Бор река Пра имеет неширокую, гривисто-сегментную (мелковолнистую) пойму, сложенную маломощным песчаным аллювием, подстилаемым водно-ледниковыми песками. Ширина поймы колеблется от 300 м до 1,5 км. В некоторых местах пойма вдается заливаемыми в половодье низинами в край террасы. Среди поймы встречаются многочисленные останцы надпойменных террас зандровых и долинно-зандровых равнин. Коренные насаждения поймы Пры - дубравы. Местами они замещены березняками и осинниками. В извилистых понижениях староречного типа встречаются ольшаники. Подобные понижения не всегда представляют собой отмершие русла рек, чаще это понижения грядовых песков зандровых равнин (Мамай, Анненская, 2005). Некоторые участки поймы, например, урочище «Корчажное» подвергались расчистке и мелиорации, в настоящее время они заняты тростниковыми, манниковыми, осоковыми болотами и ивняками. В пойме Пры находится более 200 водоемов, большей частью имеющих старичное происхождение. Водоемы современной поймы Пры, расположенной вне долины Оки, — старицы различных генераций, затоны и озера ледникового происхождения (оз. Вельское №147 на рис. 4).
Затоны Пры похожи на соответствующие образования поймы Оки. Они имеют характерную вытянутую форму и слепой конец, обращенный вверх по течению. Наиболее крупные затоны имеют площадь не более 1 га (Киселев затон, Эстакадная заводь №112 и 156 на рис. 4-5). Большей частью затоны Пры - мелководные водоемы, пересыхающие к концу лета. Зачастую, они успевают обмелеть и зарасти ивняком, так и не перейдя в стадию затона-старицы. Иногда затон оказывается отделен от действующего русла вместе с излучиной и становится элементом новообразовавшейся старицы.
Наиболее многочисленный тип водоемов в пойме реки Пры - это старицы, образовавшиеся из излучин. Река Пра меняет русло быстрее, чем Ока и ее излучины эволюционируют с большей скоростью. За время существования заповедника (с 1935 г.) несколько излучин отделившись от русла перешли в разряд стариц (ст. Макаров прорыв (№177), Белые Бродки (№155) и др., рис. 4).
Глубина стариц Пры редко превышает 2 м, ширина - 20-50 м, площадь - 2-3 га, реже - до 10 га. Форма водоемов преимущественно подковообразная, кольцеобразная, реже -вытянутая. Для поймы Пры характерно образование сложных стариц, состоящих из нескольких разновозрастных элементов. Примерами таких водоемов могут служить старицы Скопинка (№131 на рис. 4) и Алешина Лука (№200 на рис. 5), они имеют наибольшую площадь, благодаря тому, что фактически включают в себя несколько водоемов и заводей, в разное время отделившихся от реки. Многие старицы одним концом соединяются с рекой, чаще всего это не до конца отделившиеся молодые водоемы, но бывают и вторичные