Курсовая работа: Рослинність евтрофних боліт
На лісостепових болотах досить часто трапляються вільхово-очеретяні угруповання, де співдомінантом виступає Phragmites australis, котрий при обводненні міжкупинних проміжків досягає висоти вільхи, а його проективне покриття становить 40–50%. Менша участь тут інших видів рослин.
Часто трапляються вільхово-осокові угруповання з домінуванням у травостої Carex elata (30–40%), С. acuta (20–40%), С. vesicaria (20–35%) та ін. При цьому спостерігається, з одного боку, розрідженість чагарникового ярусу, а з іншого – зростання видової насиченості рослинних угруповань видами лучно-болотної екології.
Подальше зрідження чагарникового ярусу до зімкнутості 0,3–0,4 та поступове підсихання або осушення боліт спричинюють розвиток вільхово-злакових і вільхово-злаково-різнотравних ценозів неоднорідно екології та асоційованості видів. Із співдомінантів тут поширені Agrostis stolonifera, Glyceria fluitans, Poa palustris.
Зрідка трапляються вільхово-папоротев угруповання з домінуванням у трав'янистому ярусі Thelypteris palustris, рідше – Dryopteris filixmas та Equisetum palustre.
3.3 Трав'янисті болота
На низинних болотах Полісся та Лісосепу переважають відкриті трав'яні рослинні угруповання. В їх сучасному склад виділяються дві групи: природні болотні угруповання, що розвиваються на неосушених або вторинно заболочених болотах, та штучні болотні угруповання, як сформувалися на осушених болотах, новоутворені або природновідновлювані в процесі постмеліоративних змін.
Трав'яні болотні угруповання характеризуються рядом еколого-ценотичних, біологічних і господарськи цінних ознак, а саме:
– трав'яні болота не мають будь-якого виявленого деревного або чагарникового ярусу. Лише на осушених болотах уздовж меліораційної мережі трапляються поодинокі дерева Alnus glutinosa або Betula pubescens;
– всі трав'яні угруповання утворені виключно трав'янистими видами квіткових або вищих спорових рослин, котрими визначаються ценотичні взаємозв'язки між ценоелементами, їх фізіономічність, структурна почленованість і продуктивність;
– оптимальні умови для свого розвитку трав'янисті види знаходять на долинних, староруслових, заплавних, улоговинних болотах з проточними, хоча б тимчасово болотними водами;
– домінуючими едифікаторами травостою осоки і злаки, меншою мірою види болотного різнотрав'я, хвощі та папороті. їх щільність та фітомаса є лімітуючими факторами, якими визначається взаємозв'язок як між компонентами фітоценозів, так і між останніми та торфовим субстратом з його тепловим і гідрологічним режимом;
– проточність ґрунтових вод, алювіальність делювіальність обумовлюють те, що трав'яні ценози бідні за видовим складом, малоструктуровані, мають слаборозвинутий моховий покрив.
Високотравні болота є складі лісостепових боліт досить поширені. Менше їх на болотах Полісся. Такі угруповання приурочені до найбільш знижених і обводнених ділянок болотних масивів. Це здебільшого повністю заболочені заплави малих річок з незадовільним стоком води, тальвеги балок, стариці, старі русла річок, заростаючі ставки, приозерні ділянки, на яких надовго застоюється повенева, дощова або тала вода. Лише в роки з дуже жарким літом вони місцями пересихають.
Високотравні угруповання специфічні, вони мають свої особливості екології та асоціювання. На нашу думку, це достатня кількість тепла, вологи, елементів зольного та азотного живлення. Площі високотравних угруповань збільшуються в напрямку з півночі на південь, де в період вегетац температура підвищується до 30 °С і більше, добре прогріваються болотн води, а їх випаровування сприяє зростанню вологоємності малорухливого повітря всередині фітоценозів. У лісостеповій зоні, де підстилаючими грунтоутворюючими породами є леси, болота краще забезпечені зольним І азотним живленням, ніж на Поліссі. У зв'язку з цим тут склалися оптимальні умови для формування високотрав'я, до складу якого входять Phragmites australis, Typha latifolia, T. artgustifolia, Scirpus lacustris, Glyceria maxima, Acorus calamus, Sparganium recta, а місцями крупні осоки та види різнотрав'я.
Характерною особливістю високотравних угруповань моно домінантність у більшості випадків їх основним едифікатором виступа високо-травний вид із загальним покриттям ценозів 50–90%. Саме вони й визначають структуру болотних угруповань. Як правило, такі ценози одноярусні, рідше двох- і багатоярусні, вони мають бідний флористичний склад і низьку видову насиченість, спрощену одноярусну будову. Кількість видів у ценозах збільшується при зниженні обводненості рослинних угруповань. Мала вертикальна горизонтальна почленованість високотравних угруповань, мабуть, обумовлена одноманітністю травостою та вирівняністю поверхні місцезростання, його екологічною однорідністю.
Таким чином, високотравні види утворюють своєрідну ценотично і фізіономічно відокремлену групу болотних видів рослин, котрі, асоціюючися між собою, формують досить стійкі трав'янисті комплекси, як визначають їх продуктивність та господарську цінність.
3.3.1 Очеретяні угруповання
Очеретяні угруповання в Лісостепу (менше на Поліссі) найхарактерніші для високотравних фітоценозів Звичайно ці угруповання мають ряд особливостей. По-перше, серед усіх високотравних угруповань вони відзначаються найбільшою висотою (3–4 м, а подекуди й більше), по-друге, м притаманна найменша як горизонтальна, так і вертикальна почленованість; по-третє, очеретяні угруповання очерету мають просту структуру, але вони різноманітні фітоценотично.
Вони дуже поширені на заплавних болотах-багатьох річок і їх приток, по малодіяльних руслах малих річок і заболочуваних заплавах, по старицях і заростаючих ставках, вироблених торфовищах. Тут завжди високий рівень стояння води і підтоплення очеретяних заростей. Phragmites australis за умов високого обводнення (1,0 – 2,0 м), достатнього мінерального живлення, яке забезпечується за рахунок джерельних вод, нормального температурного режиму протягом тривалого часу досягає максимальної висоти.
Висота очерету, його облисненість, щільність стеблостояння зумовлюють своєрідний тепловий, світловий і температурний режими фітоценозу, від якого значною мірою залежать флористичний склад, структурна організація та продуктивність травостою. З висотою, ступенем затіненост водозабезпеченістю пов'язані поширення та розподіл видів різних екологічних груп рослин очеретяних угруповань різного синтаксономічного рангу. Phragmites australis на постійно та тривало обводнених ділянках з пухким субстратом торфу і особливо у водоймах, утворює довгі, міцні, густо переплетені між собою кореневища, котрі за вегетаційний період дуже розростаються, і на відкритих водоймах разом з іншим болотним різнотрав'ям він стає основою сплавини. Очерет інтенсивно розростається в ширину, а також активно заглиблюється в мулистий чи торфовий грунт на глибину 1,5–2,5 м. Унаслідок відмирання і наступної неповно мінералізації його решток утворюється основна маса торфу, який складає потужн пласти однойменних очеретяних покладів, що виповнюють ложе боліт.Із морфолого-анатомічними та біологічними особливостями очерету взаємопов'язан асоціативність, життєвість, частота трапляння, кількісні та якісні ценотичн показники. Особини з добре розвинутою гідроморфною структурою приурочені до водойм з проточною водою, а особини з гігроморфною структурою переважають на заболочених або періодично підсихаючих болотах. У першому випадку очерет домінує в травостої, а в другому – поділяє участь зі співедифікаторами, виявляючи таким чином взаємозбалансовані ценотичні властивості компонентів ценозів.
Очеретяні угруповання є прикладом монодомінантних одноярусних угруповань, що сформувалися в результаті одночасного і дружного проростання діаспор, інтенсивного розвитку бруньок відновлення кореневищ. За цих умов утворюються густі однорідні зарості. Завдяки щільності стеблостояння рослини інтенсивніше ростуть у висоту. Ця тенденція притаманна всім високотравним видам угруповань.
У високотравних очеретяних угрупованнях створюється специфічний мікроклімат: тут повітряні маси малорухливі, температура коливається менше і трохи нижча, ніж над травостоєм, вище насиченість вологою, оскільки високий рівень стояння болотних повільно рухливих вод забезпечує високу випаровуваність, а отже насиченість фітоценозу водяною парою. Все це, безумовно, позначається на розвитку фітоценозу та його ценотичних властивостях.
Високотравність та специфічність очеретяних угруповань ценотичних і екологічних умов їх місцезростання є причиною того, що вони мають бідний і одноманітний видовий склад. Основним едифікатором таких рослинних угруповань виступає Phragmites australis. Крім того, як свідчать дані обстеження, у 21 фітоценозі звичайноочеретників ростуть 72 види квіткових і вищих спорових рослин, у тому числі злаків – 10 видів, бобових – 1, осокових -10, ситникових – 2, хвощів – 2, папоротей – 2 і різнотравних – 45 видій. Моховий покрив розвинутий слабо, в ньому відмічено 8 видів гіпнових мохів. Слід відзначити, що флористичний склад інших високотравних фітоценозів даної формації ще бідніший, хоча кількість видів у цих фітоценозах зростає під впливом проведення меліоративних та інших робіт.
У ценотичному аспекті угруповання Phragmites australis також досить сталі і одноманітні: у фітоценозах налічується 11–35 видів, а частіше 13–21 вид, що значно менше, ніж в осокових ценозах.
Серед співдомінантів Phragmites australis ми відмітили 7 видів: з них із сталістю 80–90% – Glyceria maxima, Calamagrostis neglecta, Carex riparia, C. acutiformis; зі сталістю 50–70% – Carex elata. Carex appropinquata, Thelypteris palustris, Typha angustifolia; зі сталістю 25–40% – Calystegia sepi-um і Deschampsia caespitosa. Участь співдомінантів у рослинному покрив становить 20–55%, частіше 25–40%. Неподільно домінує Phragmites australis, проективне покриття якого становить 50–90%, а інколи й більше.
В Степу та Лісостепу чисті очеретяні угруповання займають досить великі площі на мілководдях з малорозвинутим шаром торфу або без нього. За умов достатнього зволоження, тепла повітря, грунту та води, що складаються на таких болотах, очерет дуже активно росте і протягом вегетац може утворювати кореневища до 5–15 м завдовжки, продукуючи велику кількість бруньок відновлення і пагонів. У результаті формуються монодомінантн угруповання, в яких травостій на 80–90% утворений Phragmites austraiis. Як уже відзначалося, висока щільність стеблостояння, затіненість, обводненість та інші властивост очеретяних угруповань зумовлюють бідність і одноманітність рослинного покриву. Високу ценотичну сталість виявляють лише деякі види, котрі тут разом з очеретом утворюють флористичне ядро очеретяних угруповань. Це, зокрема, Typha latifolia, T. angustifolia, Schenoplectus lacustris, S. tabernae-montanii, Carex vesicaria, C. acuta, C. elata, C, caespitosa, C. acutiformis, C. riparia, Oenanthe aquatica, Myosoton aquaticum, Scuteliaria galericulata, Rumex hydrolapathum, Ranunculus lingua, Sium latifoliurn, Leersia oryzoides. Всі ці види не досягають висоти едифікатора і знаходяться в різних умовах матеріально-енергетичного забезпечення, а звідси мають різну енергію росту, неоднорідну ярусну почленованість, видову насиченість, а отже, й різну продуктивність.
3.3.2 Угруповання Typha angustifolia
Угруповання Typha angustifolia поширені на залитих водою болотах стариць, розмитих знижень других терас, вигорілих та вироблених кар'єрів. Поселяється рогіз як на мінеральних ґрунтах і вологих або затоплених пісках прируслової зони заплав, так і на торфових покладах різно потужності.
Місцезростання Typha angustifolia заливаються талими і повеневими водами, рівень стояння яких протягом вегетації коливається від 0 до 1,75 м. У заплаві р. Дніпра, на околицях Кончі-Озерної, біля дамби, де вода постійно підпружується. рогіз росте при товщі води до 2,0 м. Частіше рогіз займає ділянки з товщею води до 20 см, а в літній період з стоянням води навіть нижче поверхні ґрунту.
За даними літератури, Typha angustifolia досить стійкий до кислотності ґрунтового розчину. При цьому підвищення його стійкості до засолення ґрунту спостерігається при просуванні з півночі на південь. Ми неодноразово відзначали, що на Поліссі ценози Typha angustifolia ростуть на ґрунтах з кислою реакцією ґрунтового розчину, а в лісостепових районах – на засолених, насамперед з карбонатним засоленням та лужною реакцією. За оптимальних умов Typha angustifolia досягає 2,0–2,5 м заввишки, має значну продуктивність. За даними Д.В. Дубини зі співавт. (1993), на водосховищах у Поліссі його продуктивність становить 2,6–3,4 кг/м2, у лісостепових районах – 2,1–5,2, а в степовій зоні (в пониззі Дніпра) – 2,8–5,8 кг/м2.
Typha angustifolia – це типовий водний геофіт, добре закріплений у ґрунті, з повзучим кореневищем. Він утворю корені двох типів: товсті, занурені в мул, які вбирають з нього поживн речовини, і тонкі, спрямовані вгору, розташовані здебільшого у водному середовищі, котрі вбирають з води поживні речовини, воду і кисень, а також допомагають швидкому розселенню рослини. Екологія рослини дуже неоднорідна: на обводнених ділянках з його участю виникають високопродуктивні, ценотично малоструктуровані та флористично бідні ценози, що пов'язано з їх одноманітним екологічним та матеріально-енергетичним середовищем. Навпаки, в умовах помірного зволоження структура чітко виявляється у почленуванні травостою на 2–3 яруси, флористичний склад їх збагачується за рахунок інвазії лучно-болотних видів зі злаків та різнотрав'я. Якість травостою поліпшується, а продуктивність ценозів знижується. Слід відзначити, що рогіз не витримує тривалого осушення, тому на меліорованих болотах та при зниженні рівня ґрунтових вод він поступово втрачає ценотичні позиції в травостої і практично на 3–4-й рік повністю зника зі складу фітоценозу.
Вузьколисторогозові угруповання монодомінантні. Вони складаються майже повністю з Typha angustifolia із загальним покриттям 70–90%, мають спрощену структуру з добре виявленим одним ярусом, утвореним основним едифікатором. Разом з тим рогозові болотні угруповання бідн за флористичним складом і одноманітні за структурою і фізіономічністю трав'яно-мохового покриву.
У чистих заростях рогозу внаслідок щільност стеблостояння, затоплення та засоленості ґрунту росте обмежена кількість видів, чим пояснюється низька флористична насиченість. У їх складі чимало водно-болотних видів, зокрема, Sagittaria sagittifolia, Sium latifolium, Typha latifo-lia, Salvinia natans, Ranunculus lingua, Oenanthe aquatica, Nymphaea alba, Nuphar luteum, Phragmites australis.
Рогозові угруповання досить різноманітн ценотично. Вони представлені кількома типовими групами асоціацій – рогозово-очеретяною, рогозово-куговою, рогозово-лепешняковою, рогозово-осоковою. Однією з найпоширеніших є рогозова та її монодомінантна асоціація Typhetum (angustifoliae). Едифікатор – Typha angustifoiia з проективним покриттям до 95%. Завдяки високому та щільному стеблестоянню в угрупованні росте дуже мало видів; із сталістю 80–100% зустрічаються Phragmites australis, Typha latifolia, Scirpus lacustris, Carex acutiformis; 60–80% – Carex rostrata, Glyceria fluitans, Calamagrostis neglecta, Thelypteris palustris, Galium palus-tre, Menyanthes trifoliata. Зі сталістю менше 60% ростуть звичайно Carex elata та С. appropinquata, Iris pseudacorus, Lysimachia vulgaris, Nymphaea alba, Sparganium, Ranunculus flammula та інші менш поширені види.
3.3.3 Рогозово-очеретяні угруповання
Рогозово-очеретяні угруповання найчастіше трапляються по водоймах і найбільш знижених долинних і староруслових болотах, уздовж заторфованих русел річок, у верхів'ях заторфованих річок з рівнем стояння води до 1,0 м і більше та щільному стеблостоянні високотравних видів. Як результат обводненості місцезростання, в травостої слабо виявлена його вертикальна почленованість та флористична насиченість судинних видів. Характерними представниками цих угруповань є: Potamogeton crispus, P. lucens, P. natans, Polygonum amphibium, Nuphar luteum, Nymphaea alba, Hydrocharis morsus-ranae, Stratiotes aloides, Schoenoplectus lacustris,
Lemna trisulca, Oenanthe aquatica тощо, як займають відкриті водойми, поступово заторфовуючи їх ложе внаслідок утворення торфових покладів. Асоціативність цих співдомінантів забезпечує високу щільність стеблостояння, однак тут відзначаються висока продуктивність травостою, низька флористична насиченість ценозів, бідний видовий склад асоціацій, слабка структурна почленованість угруповань.
Звичайно очеретово-вузьколисторогозов угруповання на досліджених нами болотах є найпоширенішими. На рогіз у травостої припадає 45–75% загального проективного покриття, на Phragmites australis – 25–55%. Ці два види утворюють бідомінантні угруповання з одно – або двох'ярусною почленованістю. Крім того, тут часто трапляються з високою сталістю й інші види, які були відмічені для попередньої асоціації.
