Мхи “Жёлтой просеки” памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”

Направление: биология

Тема: «Мхи  “Жёлтой просеки”

 памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”»

Автор работы:

Тесник Софья

1 класс

МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги

                                                                      Научный руководитель:

                                                                                   Избушкина Галина Георгиевна

                                                                         учитель начальной школы,

                                                                                              МБОУ “Средняя общеобразовательная

                                                                 школа №26” г. Калуги

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

   Памятник природы федерального значения «Калужский городской бор» - это удивительный участок соснового леса с примесью лиственных пород  (Физическая география.., 2003), гордость жителей нашего края.

   Богатая история Калужского края во многом связана с бором. Калужский бор  интересен своими небольшими болотами, богата и разнообразна фауна городского бора, в состав флоры входят типичные и редкие виды растений для хвойно-широколиственного сообщества. Бор служит местом гнездования около 60 видов птиц. На его территории действует 14 артезианских скважин, снабжающих город питьевой водой (Котов, 1993).

   “Калужский городской бор” богат представителями отдела Мохообразные. Мхи — чрезвычайно своеобразные растения, замечательные во многих отношениях (Бардунов, 1984). Они являются  интереснейшим объектом  исследований. Мхи - важный компонент растительности любого региона. Они входят в состав различных фитоценозов, нередко выступая в качестве доминантов, особенно в лесных и болотных фитоценозах. В некоторых фитоценозах их покрытие может достигать 100%. Тем не менее, изучение мохообразных заметно отстает от изучения сосудистых растений. Это относится и к “Калужскому городскому бору”.

   Часть территории городского бора, которая расположена с севера от шоссе, ведущего в г. Калугу, разделена примерно наполовину широкой просекой, которая обозначена на карте бора ярким желтым цветом. Отсюда и название – “Жёлтая просека”. Это название впервые стали использовать спортсмены-ориентировщики г. Калуги. “Жёлтая просека” интересна тем, что по всей её длине (от микрорайона Анненки до Яченского водохранилища) можно наблюдать смену растительных ассоциаций бора. “Желтая просека” “разрезает” бор и показывает нам разные типа леса, и, в том числе, различные виды мохообразных, приуроченных к этим ассоциациям.

   Целью исследования было выявление состава мхов “Жёлтой просеки” памятника природы федерального значения «Калужский городской бор».

   Для достижения цели были  поставлены следующие задачи:

1) проанализировать литературные источники по исследуемой проблеме;

2) провести полевые исследования и камеральную обработку собранного материала;

3) выявить и проанализировать видовой состав учтенных видов;

4) составить экологическую характеристику собранных образцов;

5) оформить гербарий учтенных видов.

   Объект исследования: мхи “Жёлтой просеки” памятника природы федерального значения «Калужский городской бор». Предмет исследования: видовой состав мхов “Жёлтой просеки” памятника природы федерального значения «Калужский городской бор».

   В работе использованы следующие методы: флористический анализ, маршрутный метод, фотографирование, камеральная обработка, анатомо-морфологический метод при помощи микроскопов МБС-10 и МИКМЕД-1 ЛОМО, статистический метод обработки данных.

   Результаты, полученные в ходе исследования, дополняют сведения о биоразнообразии мхов “Калужского городского бора” и Калужской области, а также могут быть использованы для организации экологического мониторинга и  осуществления программ по сохранению биоразнообразия особо охраняемых территорий Калужской области.

   Настоящая работа является частью комплексных исследований памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”, начатых учащимися МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги в 2012 году.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

   Калужская область расположена в центре Восточно-европейской равнины к юго-западу от Москвы. Территория области занимает площадь равную 29,9 тыс. кв. км.

   В бриологическом отношении до недавнего времени флора Калужской области была изучена слабо. Первые сведения о мхах области мы находим в работе А. Е. Жадовского (сведения из работы  Телегановой, 2009а). В ней приводится список из 22 видов мохообразных.    Краткие сведения о мхах имеются в работах Т. А. Работного, Д. А. Герасимова, Б. В. Гроздова (сведения из работы Телегановой, 2009а). Наиболее подробной сводкой бриофлоры Калужской области являются работы Г. И. Пешковой (Пешкова, 1975; 1977).

   Систематические исследования  бриофлоры Калужской области проводятся с 2005 г.  В настоящий момент бриофлора области насчитывает 259 видов мохообразных  (Телеганова, 2009а).

   При проведении региональных бриофлористических исследований в первую очередь внимание уделяется, как правило, особо охраняемым природным территориям (ООПТ ) (Телеганова, 2009в). К наиболее крупным относятся национальный парк “Угра” и ГПЗ “Калужские засеки”. Бриофлора национального парка “Угра” выявлена довольно полно (2009б).

    Несмотря на то, что “Калужский  Городской  бор” является особо охраняемой территорией, первые исследования бриофитов на территории “Калужского городского бора” были проведены  только в 2010-2011 гг. В. В. Телегановой, составлен предварительный список листостебельных мхов, который содержит 50 видов. В 2013 г. учащиеся МБОУ “Средняя  общеобразовательная школа №26” г. Калуги возобновили бриологические исследования на данной территории. Подробно изучен бриокомпонент растительного покрова Богонного болота бора (Плахотняя, 2013; Кузнецова, 2013), выявлено 34 вида листостебельных мхов, в том числе 1 вид занесенный в Красную книгу Калужской области (Leucobryum glaucum), 1 редкий вид (Dicranum flagellare). Также в  работах представлен подробный анализ экологических групп и жизненных форм учтенных листостебельных мхов.

    Несмотря на достаточную результативность проведенных бриофлористических исследований, листостебельные мхи Калужской области нуждаются в дальнейшем равномерном и тщательном изучении, это относится и к территории “Калужского городского бора”, исследование которого заметно отстает от изучения других ООПТ области.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И МАТЕРИАЛ

2.1. Характеристика района и места исследования

   Исследование проводилось на территории  памятника природы федерального значения «Калужский городской бор» (рис. 1). Он расположен в западной части территории г. Калуги. Площадь “Калужского Городского бора” 1049 га (Проект организации.., 2006а). Границами бора являются: с восточной стороны — Яченское водохранилище, на юге — пойма р. Ока, на западе - микрорайон Анненки, на северо-западе — граница проходит с Калужским лесхозом, на севере и северо-востоке леса бора граничат с землями ОАО «Карачевская птицефабрика».

Рис. 1. Место проведения исследования на космоснимке Яндекс (http://wikimapia.org/22249822/ru/).

Зеленой линией обозначены границы «Калужского городского бора».

   Территория бора представляет собой  компактный сосновый  лесной массив, сохранившийся в своих границах с XVII в. Калужский городской бор разделен на 25 кварталов (рис. 4).

   Калужский бор характеризуется господством плоских и пологонаклонных поверхностей с общим уклоном в сторону Яченского водохранилища и реки Оки (Проект организации.., 2006а).

   Климат района исследований умеренно-континентальный с резко выраженными сезонами года: умеренно жарким и влажным летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом.

   Бор расположен на дерново-слабо- и среднеподзолистых супесчано-песчаных почвах (Физическая география, 2003). Он представляет собой сложный сосняк. Древостой двухъярусный. Первый ярус составляет вид-эдификатор сосна обыкновенная, а второй ярус представлен в основном дубом черешчатым и липой сердцелистной. Подлесок достаточно густой, представлен лещиной и другими кустарниками. Хорошо выражен папоротниково-широкотравный и травяно-кустарничковый ярус.

   На территории массива выделено 7 типов бора: черничный, долгомошный, сфагновый, брусничный, приручьевой, сложный, липовый (Проект организации..., 2006б). В основе формирования объемно-пространственных форм бора лежат следующие типы ландшафтов: закрытые, полуоткрытые, открытые (Проект организации..., 2006б). Распределение площади покрытых лесной растительностью земель по группам возраста следующее: молодняки – 5,4%; средневозрастные – 38,9%; приспевающие – 24,5%; спелые – 13,1%; перестойные –18,0% (Проект организации..., 2006б).

   Перечисленные геоботанические особенности Калужского бора определяют состав его бриофлоры.

   Полевые исследования (рис. 6) проводились на территории “Жёлтой просеки” памятника природы “Калужский городской бор” (рис. 2).

Рис. 2. “Жёлтая просека” памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”

(просека выделена красным цветом; 1 – Яченское водохранилище; 2 - ГБУЗ КО "Калужская областная детская больница"; 3 - Калужский филиал ФГУ "МНТК им. С.Н. Федорова")

   “Жёлтая просека” представляет собой узкую полосу (ширина в среднем 11 м 20 см), очищенную от деревьев, которая берет свое начало у Калужского филиала ФГУ "МНТК им. С.Н. Федорова" и ГБУЗ КО "Калужская областная детская больница", и отделена от них бетонной стеной (рис. 3, 4). Просека проходит по границе 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 кварталов бора (рис. 5) и выходит к Яченскому водохранилищу (рис. 2).

   По всей длине просеки проходит хорошо утоптанная тропинка, ширина которой в среднем 56 см (рис. 3).

   Первый этап исследования (в 2014 году) проводился на части “Жёлтой просеки”: территория первых кварталов – 10 и 5 (рис. 4).

2.2. Материалы и методы

   Материал собирался в течение августа - сентября 2014 года во время маршрутных учетов (рис. 5). Сбор сырья производился ручным способом в естественных местах обитания видов. Камеральная обработка (рис. 6) включала в себя разбор материала, определение гербарных образцов, составление базы данных.

Рис. 5. Полевые исследования “Жёлтой просеки”

   Определение собранных видов проводилась общепринятым анатомо-морфологическим методом при помощи микроскопов МБС-10 и МИКМЕД-1 ЛОМО. Для определения образцов использовался Краткий определитель мохообразных Подмосковья Е.А. Игнатова, М.С. Игнатовой (2011).

Рис. 6. Камеральная обработка собранного материала

   Составление гербария (рис. 7) осуществлялось в лабораторных условиях по общепринятой методике (Игнатов и др., 2003).

Рис. 7. Составление гербария мхов “Жёлтой просеки”

   В работе использована карта “План лесонасаждений памятника природы федерального значения “Калужский городской бор””, масштаб 1: 5000 (2006).

   Построение диаграмм и графиков проводилось в программе Microsoft Excel.

   Для обозначения экологических групп мохообразных использована классификация, приведенная Поповой Н. Н. (2002): лесные; болотные; лесо-болотные; лесо-лугово-болотные; лесо-степные; эвритопные.

   Для обозначения экологических типов мохообразных использована классификация, приведенная Поповой (2002):

по отношению увлажнению: ксерофиты; мезофиты; гигрофиты; индифферентные.

по отношению к свету: гелиофиты; гелиосциофиты; сциофиты; индифферентные.

по отношению к субстрату: эпифиты; эпигейные; эпиксилы; эпилиты.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

   В результате проделанной работы установлен видовой состав мхов “Жёлтой просеки” памятника природы федерального значения «Калужский городской бор» (по результатам исследований августа - сентября 2014 года). Список учтенных видов приведен в таблице 1. Названия даны по последнему чек-листу М.С. Игнатова с соавт. (http://www.arctoa.ru/ru/). Принадлежность к семействам и секциям приводится по Флоре мхов средней части европейской России (Игнатов и др., 2003; 2004). После названия вида приведены экологические предпочтения.

   Образцы хранятся в МБОУ “Средняя общеобразовательная школа №26” г. Калуги.

   Авторские фотографии некоторых учтённых мхов представлены в приложении I.

Таблица 1. Список учтённых видов мохообразных “Жёлтой просеки”

    Экологическая характеристика видов приведена в приложении II.

    Таким образом, по итогам проведенной работы на территории исследуемого участка “Жёлтой просеки” выявлено 30 видов мохообразных, относящихся к 14 семействам. Наиболее многочисленное семейство Ортотриховые – 4 вида.

   Среди экологических групп (рис. 8) на исследуемой территории бόльшее число мхов представляет группу лесных видов (19 видов). Наиболее часто встречаемые из них Дикранум горный, Ортотрихум прекрасный, Пилезия многоцветковая, Плагиомниум лесной и Плевроциум Шребера.

Рис. 8. Экологические группы мхов “Жёлтой просеки”

памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”

   Среди бриофитов  “Жёлтой просеки” также выделена экологическая группа лесо-болотных мхов

(3 вида - Сфагнум центральный, Дикранум многоножковый, Дикранелла разнонаправленная), лесо-лугово-болотных (3 вида – Сфагнум оттопыренный, Сфагнум Гиргензона, Брахитециум кочерга), лесо-степных (2 вида – Политрихум обыкновенный, Политрихум можжевельниковидный), эвритопных мхов (3 вида – Амблистегиум ползучий, Брийсеребристый, Брахитециум шероховатый).

   На территории исследования бриофиты найдены на 4 видах субстратов (рис. 9): почва, камни (гранит, бетонная стена, бетонная дорожка), кора живых деревьев, гнилушки (пни, валеж, колодник). Среди субстратных групп бриофитов (рис.10) наиболее многочисленными группами являются эпигейные мхи и эпифиты по 13 видов (Приложение II). Эпиксилов учтено 2 вида: Амблистегиум ползучий, Брахитециум шероховатый. Также найдены два эпилита: Брий серебристый, Плагиомниум лесной.

   В результате анализа экологических типов мохообразных по отношению к увлажнению сделаны следующие выводы (рис. 11): всего на исследуемой территории встречается 4 экологических типа (Приложение II). Большинство видов учтенных мохообразных являются мезофитами 20 видов. Остальных группы по числу видов намного меньше: гигрофиты – 5 видов; ксерофиты – 4; индифферентные – 1.

   По отношению к свету на исследуемой территории выделено 4 экологических типа (рис 12). Наиболее многочисленный тип составляют сциофиты 12 видов. Гелиосциофиты и гелиофиты представлены 7 видами. На долю индифферентных мхов приходится 4 вида.

                                                                Ж                                                    З

Рис. 9. Субстраты, на которых найдены мхи, на территории “Жёлтой просеки”

памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”:

А, Б, В, Г- каменные субстраты (гранитный камень, бетонная стена, известняк, бетонная дорожка,);

 Д - почва; Е – кора живых деревьев; Ж, З – гнилушки (валеж, хворост).

Рис. 10. Субстратные группы мхов “Жёлтой просеки”

памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”

Рис.11. Экологические группы мхов по отношению к увлажнению “Желтой просеки” памятника природы федерального значения “Калужский Городской бор”.

Рис. 12. Экологические группы мхов по отношению к свету

“Желтой просеки” памятника природы федерального значения

“Калужский Городской бор”.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.В районе исследований выявлено 30 видов мхов, относящихся к 14 семействам.

2. Наиболее многочисленное семейство Ортотриховые – 4 вида.

3. Выделено 5 экологических групп. Наиболее многочисленная – лесные (19 видов).

4. Среди четырёх субстратных групп мхов наиболее многочисленны эпигейные мхи и эпифиты (по 13 видов).

5. По отношению к увлажнению выявлено 6 экологических типов. Подавляющее большинство видов мхов являются мезофитами (20 видов).

6. По отношению к свету выделено 4 экологических типа. Наиболее многочисленный тип составляют сциофиты (12 видов).

7. Составлен гербарий учтённых видов, хранящийся в МБОУ “Cредняя общеобразовательная школа №26” г. Калуга.

ЛИТЕРАТУРА

     Игнатов М.С., Игнатова Е.А. Флора мхов средней части европейской России. Т.1. М., 2003. С.1-608.

     Краткий определитель мохообразных Подмосковья / Е.А. Игнатова, М.С. Игнатов, В.Э. Федосов, Н. А., Константинова. - Издательство: КМК, Товарищество научных изданий "КМК", 2011.  - 320 с.

     Космоснимок “Калужского Городского бора”  URL: http://wikimapia.org/22249822/ru/ (дата обращения: 15.01.2013)

     Котов Л. Ф. О чем поведал Калужский бор : [Ист.-краевед. очерки] . – Калуга: Золотая аллея , 1993. - 238 с., ил.

     Кузнецова Л. Бриокомпонент растительного покрова Богонного болота ППФЗ “Калужский городской бор” URL:  http://27247.mdtf.ru/ (дата обращения: 10.05.2014)

     Пешкова  Г. И. Материалы к бриофлоре Калужской области. Сфагновые мхи// Биол. науки, 1975 (8) – С.66-72.

     Пешкова Г. И. Материалы к бриофлоре Калужской области. Бриевые мхи из окр. Тарусы// Биол. науки, 1977 (5) – С. 90-93.

     План лесонасаждений памятника природы Федерального значения “Калужский Городской бор” (Лесоустройство 2006г.), масштаб 1: 5000

     Плахотняя В. Бактерицидная активность настоев и экстрактов мхов Богонного болота ППФЗ “Калужский городской бор” URL: http://27246.mdtf.ru/ (дата обращения: 15.05.2014)

     Попова Н. Н. Бриофлора Среднерусской возвышенности. I// Arctoa 11.: м.: КМК, 2002. С.101-169. URL: http://www.arctoa.ru/ru/Archive-ru/11/11.php (дата обращения: 21.07.2014 )

     Проект организации и ведения лесного хозяйства памятника природы федерального значения “Калужский Городской бор” Городской управы Городского округа города Калуги. Том I: Пояснительная записка, 2006, Министерство природных ресурсов Российской Федерации, Федеральное агентство лесного хозяйства, ФГУП “Западное государственное лесоустроительное предприятие”

     Проект организации и ведения лесного хозяйства памятника природы федерального значения “Калужский Городской бор” Городской управы Городского округа города Калуги. Том II: Таксационное описание, учет лесного фонда, ведомости проектируемых мероприятий, 2006, Министерство природных ресурсов Российской Федерации, Федеральное агентство лесного хозяйства, ФГУП “Западное государственное лесоустроительное предприятие”

     Телеганова В.В. К ведению Красной книги Калужской области: Раздел Мохообразные, Национальный парк «Угра»// Вопросы истории, культуры и природы Верхнего Поочья. Материалы ХIII Всероссийской научной конференции. Калуга, 7-9 апреля 2009 г. – Калуга: Изд-во “Полиграф-Информ”, 2009. – 412 с.

     Телеганова В. В.   Мохообразные национального парка «Угра»: краткие итоги инвентаризации   / /   Природа и история Поугорья. Выпуск 5.     Калуга:   Издательство научной литературы Н.Ф. Бочкаревой   -   2009 C. 81-84.

     Телеганова В.В. Предварительные данные о бриофлоре государственного природного заповедника «Калужские засеки» / / Известия Калужского общества изучения природы. Книга девятая. (Сборник научных трудов) Под ред. С.К. Алексеева и М.Н. Сионовой Калуга: Издательство КГПУ им. К.Э. Циолковского - 2009 C.

     Физическая география и природа Калужской области. – Калуга: Изд-во Н. Бочкарёвой, 2003. – 272 с.

     Ignatov  M.S.,    Afonina    O.M., Ignatova E.A. et al.  2006. Check-list of mosses of East Europe and North Asia. --Arctoa 15: 1-130. URL:  http://www.arctoa.ru/ru/ (дата обращения: 1.05.2013)

Приложение I.

Табл. 1. Эколого-ценотическая характеристика мохообразных “Жёлтой просеки”

памятника природы федерального значения “Калужский городской бор”