Динамика видового разнообразия сфагновых мхов на болотах Западной Сибири по трансекту лесостепь - Тундра (стр. 4 из 12)
Продукция сфагновых мхов определялась как произведение плотности (количество стеблей мха в 1 дм2) на массу годового линейного прироста. Для определения линейного прироста сфагнового мха использовался метод «индивидуальных меток», который заключается в том, что стебель растения окольцовывается под головкой мха крючочком из тонкой проволоки [20].
На другой конец проволоки, расположенный на расстоянии 5-10 см от растения, прикрепляется бирка из алюминиевой фольги с номером. Колечко из проволоки свободно лежит на веточках, не травмируя стебель. В каждой ассоциации окольцовывается 70-100 растений. Отбор окольцованных растений проводится через год. У каждого экземпляра измеряется расстояние от отметки под головкой растения до кольца, которое фиксирует положение головки мха в момент постановки опыта
Рисунок 9 - Иллюстрация метода « индивидуальных меток».
а – место кольцевания, б- нахождение кольца через год роста, (а-б) – приросшая за год часть стебля
Приросшая часть стебля отрезается, высушивается до абсолютно сухого веса и взвешивается. Полученный вес соответствует годичному приросту одного растения. Каждый помеченный экземпляр отбирается в моновидовом сообществе с площадки размером 100 см2.
На этих же площадках определялось количество стеблей или плотность. Продукция каждого вида сфагновых мхов равняется произведению среднего прироста одного растения на количество растений на единице площади. Среднее из суммы приростов разных видов мхов из рода Sphagnum на единице площади является годичной продукцией мхов экосистемы (ANPM).
Для сообщества в целом общая надземная продукция представляет
ANP=ANPT + ANPk1 + ANPk2 + ANPM.
Все полученные данные обрабатывались статистическими методами.
4. ЗАПАСЫ И ДИНАМИКА ПРИРОСТА ФИТОМАССЫ МХОВ
Растительные сообщества выделенных экосистем по многим параметрам отличаются друг от друга: по водно-минеральному питанию, растительности, по запасам живой фито-массы, продукции, по приуроченности к различным элементам рельефа, по видовому разнообразию. Один из основных критериев, показывающий стабильность и устойчивость экосистемы, определяется видовым разнообразием.
Видовое разнообразие в рассмотренных экосистемах сильно варьирует, и прослеживается зависимость от положения в рельефе и водно-минерального питания экосистемы (таблица 1).
Таблица 1 -Распределение видов в различных экосистемах, количество видов
| Группа растений | Повышенный микрорельеф | Пониженный микрорельеф | |||||
| Экосистемы | Рям | Гряда | Мочажины | Топь | |||
| Тип водно-минеральногопитания | О | О | Ев | М | О-М | О | О |
| Осоки и пушицы | 3 | 3 | 5 | 5 | 4 | 4 | 1 |
| Зеленые мхи | 1 | 2 | 8 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| Сфагновые мхи | 4 | 3 | 5 | 5 | 4 | 3 | 3 |
| Всего | 8 | 8 | 18 | 10 | 9 | 7 | 4 |
| Примечание -О – олиготрофное, О-М – олиго-мезотрофное, М – мезотрофное, Ев – евтрофное | |||||||
Весовые характеристики видового разнообразия мхов, прирост сфагновых мхов на различных растительных сообществах и в различных геоботанических зонах приведены в приложениях А,Б,В.
В приложении А приведены данные о запасах и приросте сфагновых мхов в лесотундре.
В приложении Б и В приведены данные о запасах и приросте сфагновых мхов в средней тайге в период 2005 – 2007 г.
Ниже в диаграммах приведены соотношения фракций фитомассы сфагновых мхов в различных растительных сообществах и геоботанических зонах (рисунок 10 – рисунок15)
Таблица 2 – Фракции фитомассы сфагновых мхов в осоково-сфагновой топи; г/м2
| Осоково - сфагновая топь | |
| Живая фитомасса мхов | 277,33 |
| Очес | 3608,33 |
| Торф | 2259,89 |
Рисунок 10 - Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в осоко-сфагновой топи в подзоне средней тайги; г/м2
В подзоне средней тайги в осоко-сфагновой топи в наибольшем количестве преобладает очес, наименьшую долю составляет здесь живая фитомасса.
Таблица 3 – Фракции фитомассы сфагновых мхов в ряме; г/м2
| Рям | |
| Живая фитомасса мхов | 255,35 |
| Очес | 3148,83 |
| Торф | 1570,33 |
Рисунок 11 – Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в ряме в подзоне средней тайги; г/м2
В подзоне средней тайги в ряме в наибольшем количестве преобладает очес, а наименьшая доля приходится на живую фитомассу мхов.
Таблица 4 – Фракции фитомассы сфагновых мхов на бугре; г/м2
| Бугор | |
| Живая фитомасса мхов | 255,35 |
| Очес | 3148,83 |
| Торф | 1570,33 |
Рисунок 12– Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в бугре в подзоне лесотундры; г/м2
В подзоне лесотундры в бугре в наибольшем количестве преобладает очес, а наименьшая доля приходится на живую фитомассу мхов.
Таблица 5 – Фракции фитомассы сфагновых мхов в шейхцериево-сфагновой мочажине; г/м2
| Шейхцериево - сфагновая мочажина | |
| Живая фитомасса мхов | 1585,22 |
| Очес | 10052,22 |
| Торф |
Рисунок 13– Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в шейхцериево-сфагновой мочажине в подзоне средней тайги; г/м2
В подзоне лесотундры в шейхцериево – сфагновой мочажине в наибольшем количестве преобладает очес, а наименьшая доля приходится на живую фитомассу мхов.
Таблица 6 – Фракции фитомассы сфагновых мхов в гряде; г/м2
| Гряда | |
| Живая фитомасса мхов | 494,83 |
| Очес | 4186,33 |
| Торф | 772,33 |
Рисунок 14– Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в гряде в подзоне средней тайги; г/м2
В подзоне средней тайги в гряде в наибольшем количестве преобладает очес, а наименьшая доля приходится на живую фитомассу мхов.
Таблица 7 – Фракции фитомассы сфагновых мхов в мочажине; г/м2
| Мочажина | |
| Живая фитомасса мхов | 445,88 |
| Очес | 2371,17 |
| Торф | 21009,38 |
Рисунок 15– Соотношение фракций фитомассы сфагновых мхов в мочажине в подзоне лесотундры; г/м2
В подзоне лесотундры в мочажине в наибольшем количестве преобладает торф, а наименьшая доля приходится на живую фитомассу мхов.
Как видно из диаграмм, в мочажине в подзоне лесотундры преобладает большое количество торфа, в остальных случаях преобладает большое количество очеса, а в наименьших количествах преобладает живая фитомасса мхов.
Максимальное разнообразие мхов наблюдается в наиболее богатых евтрофных экосистемах, а группа гипновых мхов достигает максимального развития.
В мозетрофных мочажинах почти полностью исчезают гипновые мхи. Они замещаются сфагновыми мхами.
На повышенных элементах рельефа полностью меняется видовой состав зеленых и сфагновых мхов.
Элемент рельефа сильно влияет на состав и видовое богатство экосистемы. По видовому разнообразию повышенные элементы рельефы одинаковы, хотя топографически они расположены далеко друг от друга. В то же время гряда и олиготрофная мочажина, расположенные рядом, по видовому составу и богатству сильно различаются между собой.
Запасы фитомассы. В выделенных экосистемах запасы меняются в зависимости от трофности, от экологических групп растений и богатства питательного режима (таблица 8).
Таблица 8 - Запасы фитомассы и мортмассы в болотных экосистемах.
Средние за сезон и за годы исследований, г/ м2, сух. вещ.
| Группа растений | Повышенныемикроландшафты | Пониженные микроландшафты | |||||
| Экосистема | Рям | Гряда | Мочажины | Топь | |||
| Тип водно - минерального питания | О | О | Ев | О | О-М | О | О |
| Надземная (зеленая) фитомасса | |||||||
| Мхи и лишайники | 572 | 415 | 303 | 327 | 332 | 420 | 289 |
| Общая надземная фитомасса | 572 | 415 | 303 | 327 | 332 | 420 | 289 |
| Подземная фитомасса | |||||||
| Мортмасса | 3251 | 2043 | 9211 | 4152 | 3602 | 2859 | 3200 |
| Запасы растительного вещества, всего | 3251 | 2043 | 9211 | 4152 | 3602 | 2859 | 3200 |
Доля мхов в выделенных экосистемах уменьшается с увеличением их трофности. Наибольший вклад в запасы живой фитомассы вносят мхи в олиготрофных мочажинах до 95%. На повышенных элементах рельефа доля мхов снижается до 70%. И минимальный запас их наблюдается в евтрофных мочажинах – 35%.
Связь между запасами зеленых фотосинтезирующих органов и подземных органов является почти линейной и зависит от видов, складывающих растительное сообщество, и от условий, в которых эти виды растут. Чем больше дефицит воды, кислорода, питательных элементов, тем выше отношения В/G, где В – запас живых подземных органов, G – фотосинтезирующая фитомасса.