Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Знаменский Сергей Романович

Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия)
<
Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Знаменский Сергей Романович. Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия) : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Петрозаводск, 2003 178 c. РГБ ОД, 61:04-3/107-4

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Луговые сообщества как объект экологических и классификационных исследований

1.1 История формирования понятия о сообществе

1.2 Континуум растительности и его причины

1.3 Взгляды на типологию растительности

1.4 Особенности луговой растительности

Глава 2. Луговая растительность Фенвоскандии: разнообразие и подходы к типологии

2.1 Луговая растительность стран Фенноскандии

2.1.1 Швеция

2.1.2 Финляндия

2.1.3 Эстония

2.1.4 Ленинградская область

2.2 Луговая растительность Карелии

2.2.1 Синтаксономия и экология карельских лугов

2.2.2 Динамика луговых угодий Карелии в XX веке

Глава 3. Район, объекты и методы исследования

3.1 Краткая характеристика района исследований

3.2 Объекты исследования

3.3 Методы сбора полевого материала

3.4 Методы анализа полученных материалов

3.4.1 Статистические и многомерные методы

3.4.2 Прочие методы анализа

3.4.3 Исследования экологической структуры

Глава 4. Мезофитная луговая растительность Заонежья

4.1 Заонежские луга, как единый синтаксон, ядро синтаксона

4.2 Факторы континуума лугов Заонежья

4.3 Структура эколого-ценотических групп лугов Заонежья.

4.4 Типология мезофитных лугов Заонежья

4.5 Статус и положение выделенных синтаксонов

Глава 5. Структура суходольных лугов острова Кижи

5.1 Характеристика острова Кижи

5.2 Экологический континуум острова Кижи

5.2.1 Ведущие факторы среды лугов острова Кижи

5.2.2 Непрерывность растительности лугов о-ва ІСижи

5.3 Экологическая структура лугов острова Кижи 133

5.4 Влияние сенокошения H&Phleetum eutrophicum 140

5.5 Наблюдения по динамике лугов острова Кижи 144 Заключение 150

Литература 157

Введение к работе

Конец II тысячелетия ознаменовался резким всплеском экологических проблем, в частности, проблем сохранения биологического разнообразия на различных уровнях (Soule, 1991). На уровне сообществ одними из наиболее угрожаемых экосистем стали вторичные луга, резко уменьшившие свою площадь в результате перехода в XX веке от экстенсивного сельского хозяйства к интенсивному. Особенно сильно это сказалось на лугах северной Европы, где низко рентабельное сельское хозяйство сократилось в катастрофических размерах. Все луга территории северной Европы носят вторичное происхождение, занимая незначительную площадь от 1 до 4% общей территории. В то же самое время они берут на себя до 25% биоразнообразия на видовом и ценотическом уровнях.

Тем не менее последние крупные обследования лугов в Карелии были выполнены в середине прошлого века, а с 70-х годов работы по изучению лугов не проводились почти совсем.

Важным моментом в проблематике данной работы является крайняя неопределённость в формулировке объёма сообщества применительно к лугам. Кроме того, имеющиеся работы практически не учитывали континуума растительности лугов. Во всех работах отечественной школы авторы избегают приводить размер выдела луговой растительности, принимаемого за сообщество. Более того, во многих базовых работах (Раменская, 1958, Матвеева, 1965, Лопатин, 1971а) не приводится даже размера пробной площади, используемой при описании выделяемых сообществ лугов. Во многом это объясняется отсутствием привязки растительности к некой системе экологических координат.

Между тем опыт создания оригинальных экологических классификаций имеется в странах северной Европы и Эстонии (Vegetationstyper..., 1994, Paal, 1997). В связи с тем, что рассматриваемая территория Заонежья также принадлежит к биогеографическому региону Фенноскандии, целесообразно бы было продолжить дальнейший сравнительный анализ растительности лугов в координации с наработками соседей. Целью работы являлось определение наиболее весомых экологических факторов дифференциации мезофитной луговой растительности такого своеобразного района, как Заонежье.

При этом были поставлены следующие задачи: 1) рассмотреть разнообразие луговой растительности Фенносканди.і и место занимаемое данными луговыми сообществами в нём, 2) описать методами, приближенными к скандинавской школе геоботаники, мезофитные луговые сообщества района, 3) произвести анализ луговой растительности и экологических факторов на разных масштабах (Заонежье целиком, остров Кижи), рассмотреть, как изменяется а- и В-биоразнообразие в ряду ценоклина, 4) сопоставить экологическую дифференциацию растительности с факторами антропогенной деятельности и энтопиона, 5) разработать экологическую типологию сообществ, выделить диагностические группы видов для различных биотопов, 6) рассмотреть возможные механизмы устойчивости н положение данных сообществ в сукцессионном ряду.

Теоретическая и практическая значимость. Впервые в Карелии луговая растительность рассмотрена с позиций континуума. Предложена общая схема эколого-топологической классификации луговой растительности Карелии, совместимая как с предыдущими наработками (Раменская, 1958), так и схемами, применяемыми в наше время в соседних странах (Vegetationstyper..., 1994, Paal, 1997). Проанализированы изменения площадей и структуры лугов региона и их основные причины.

Приведён детальный анализ пространственной и экологической структуры мезофитных лугов биогеографического района Karelia onegensis, впервые проанализирована особенность видового состава в разных экологических условиях. Впервые предложена экологическая классификация, совместимая с классификациями соседних Северных стран.

Впервые описана растительность шунгиговых отложений геологического объекта, не имеющего аналогов в мире.

Дополнен флористический список Кижского заказника: обнаружено 6 новых видов сосудистых растений, найдены местообитания ряда охраняемых видов. Предложена схема классификации луговой растительности с привязкой к эдафическим факторам. Данную схему можно распространить на луговую растительность прочих районов Восточной Фенноскандии и соседних регионов и использовать в прикладных работах.

Полученные результаты важны для дальнейшего изучения динамики лугов Заонежья и могут быть использованы для построения их компьютерных моделей.

Музею-заповеднику Кижи переданы практические рекомендации по управлению лугами для сохранения их биологического разнообразия на видовом и на ценотическом уровнях.

Выполнение данной диссертационной работы было бы невозможно без помощи целого ряда людей, которых автор хотел бы от всего сердца поблагодарить,

За внимательное руководство и помощь во многих начинаниях - своего наставника О.Л Кузнецова (ИБ КарНЦ), а также А.С. Лантратову, А.В. Коросова и Е.Ф. Марковскую (ПетрГУ), помогших начать эту работу. В.И, Василевича и Т.К. Юрковскую (БИН РАН) за ценные консультации. ЕЛ. Гнатюк (ПетрГУ) и А.В. Кравченко (ИЛ КарНЦ) за помощь в определении сосудистых растений. А.И. Максимова, Т.А Максимову и М.А. Бойчук (ИБ КарНЦ) за помощь в определении мхов. Ю. Сыстру (ИГ КарНЦ и ТТУ, Эстония) и М.М. Филиппова (ИГ КарНЦ) за консультации по геологии региона. П.Н. Токарева за помощь с цифровыми картами. Сотрудников Государственного комитета по земельным ресурсам при Министерстве сельского хозяйства Республики Карелия за любезно предоставленные данные по структуре луговых площадей республики. Профессора Юрьё Васари [Yrj6 Vasari] (Университет Хельсинки), Кристину Лнндаль [Christina Lindahl] (Шведское агентство по охране окружающей среды), Эйвинда Розена [Ejvind Rosen] (Упсальский университет) и Яануса Пааля [Jaanus Рааї] (Тартуский университет) за консультации и предоставленные данные по луговой растительности своих стран.

За помощь в организации сбора материала - сотрудников Историко-архитектурного и этнографического музея заповедника М.Р. Логинова, Ю.Г. Протасова, Н.В, Коршунову и А.Р. Буяло. Е.П. Иешко и П. В. Красильникова (КарНЦ) за работу в рамках проекта 383 "Интеграция", За помощь в полевых работах - Т.А. Прохорову, Н.В. Фёдорова, А.Р. Тюлина (ПетрГУ), А.А. Коросова (КГПУ), А.С. Терехова (МГУ), а также многих жителей сёл Заонежья, безвозмездно помогавших мне при сборе материала.

Своих друзей А.А. Махрова (ИОГен РАН, Москва) и М. Пяртеля [М. " Ч Partel] (Институт ботаники и экологии Тартуского университета) - за дискуссии и ряд ценных идей, помощь при сборе литературных источников, а также за моральную поддержку.

За ценные комментарии, помогшие улучшить рукопись, Ю.Г. Пузаченко и А.В. Кожаринова (ИПЭЭ им. Северцова РАН, Москва).

Директора Института биологии КарНЦ РАН Н.И. Немову за помощь и поддержку в трудных ситуациях.

Просто всех, кто был со мной в процессе работы над этой диссертацией.

Всем им я выражаю огромную признательность.

Работа выполнена в рамках бюджетной темы лаборатории болотных экосистем ИБ КарНЦ и грантов ФЦП "Интеграция" (0383) и Российско-Финляндской программы "Биологическое разнообразие Карелии".  

История формирования понятия о сообществе

Возникновение учения о сообществе (биоценозе, экосистеме и т.п.) явилось закономерным этапом развития науки в XLX веке. Фактически, оно восходит корнями к одному из основателей позитивизма Герберту Спенсеру, который де-факто является отцом социологической науки. В свой монографии 1864-67 года "Principles of Biology" (в русском перевода напр., Спенсер, 1870) он впервые обозначил аналогии между отдельным организмом и сообществом животных или растений. Он же провел аналогии между таким сообществом и сообществом человеческим, социумом. На тот период развития, как гуманитарной, так и естественнонаучной мысли идея эта была достаточно привлекательна, ибо давала ключ к пониманию многих сложных механизмов в природе и социуме, и в конечном счёте именно она вылилась в системный анализ. Основным же недостатком такой «организмичсской» модели оказалось то, что аналогия организма и сообщества быть полной пе может, хотя бы в силу того, что каждый организм чётко отграничен один от другого, в то время как сообщества переходят одно в другое часто постепенно. В особенности это верно по отношению к сообществам животных, как объектов подвижных и не имеющих чёткой пространственной привязки (за исключением, конечно, сообществ животных прикрепленных). Неудивительно, что членение живого покрова Земли, начали осуществлять именно по признакам растительности, как наиболее стационарного объекта.

Как это часто бывает, взглянуть на мир по новому заставил накопившийся материал. Великий путешественник А. Гумбольдт, наблюдавший растительность различных стран и географических зон, в 1806 году впервые разделил растительный покров земли на некие отдельности, названные им "ассоциациями" (Humboldt, 1805, 1806). Правда, под ассоциациями он подразумевал не пространственные пятна растительности, а группировки видов, встречающихся совместно, близкое к тому, что впоследствии было названо "свитой" (Ниценко, 1969, Зозулин, 1970, 1973). Тем не менее, такое представление о флористическом критерии выделении единиц растительности дожило до наших дней во многих классификационных направлениях, которые будут рассмотрены ниже.

Пространственный смысл нёс термин "формация", предложенный позднее (Martius, 1824, Griesebach, 1838). Впрочем, этот термин в свою очередь, не имел типологической нагрузки, а подразумевал лишь некую пространственно-физиогномическую отдельность. Однако, затем это положение дел было исправлено самим Гризебахом и его учеником Друде (Griesebach, 1872, Drude, 1913), определившего формацию как единицу растительности, приуроченную к определённым условиям среды и характеризующуюся определёнными доминантами. Данный термин был очень популярен в конце XIX - начале XX века, и в видоизмененном виде дошел до наших дней. Теперь под формацией подразумевают как правило таксономическую единицу, объединяющую растительные ассоциации, приуроченные к сходным условиям. Ещё одним нововведением Гризебаха является термин "геоботаника", постепенно вытеснивший а России одновременно появившееся понятие "фитосоциология" (Пачоский, 1896), берущее начало от позитивистских корней системных наук и гипотезы об аналогии социума человеческого и природных сообществ.

Термин "ассоциация" получил широкое распространение, главным образом, после III Ботанического конгресса в Брюсселе (1910 г.), хотя предложения об утверждении его для обозначения основной элементарной единицы растительности были сделаны X. Флао за 10 лет до этого (Flahault, 1901) во время I Ботанического конгресса в Париже. Тогда эти предложения были отклонены, но затем привели к формированию специальной комиссии. В результате её деятельности, на III конгрессе Флао и Шрётер выдвинули следующее определение ассоциации: "Ассоциация представляет собой растительное сообщество определённого флористического состава с единообразными условиями местообитания и единообразной физиономией. Она является основной единицей синэкологии" (Flauhult, Schroter, 1910, цит. по Александрова, 1971, сгр. 6). Формация же определялась как совокупность ассоциаций, сходных по местообитаниям и жизненным формам, но различных по флористическому составу. В так эти два понятия соотносят и до сих пор. Классическим отечественным концептом сообщества является учение о биоценозе. Несмотря на то, что сейчас термин "биоценоз" прочно вошёл в анналы геоботанической науки, впервые он был использован применительно к V сообществу животному - мидиевой банке (MObius, 1877). В 1915 году польский Щг ботаник И.К. Пачоский (1915), а через 3 года Гаме (Gams, 1918) а Австрии употребили его по отношению к растительному сообществу вместо термина "формация" для обозначения конкретных растительных сообществ. Популярность взглядов Пачоского в России послужила развитию этого термина среди советских специалистов. Основой биоценоза в представлениях биоценологов является фитоценоз - растительное сообщество, приуроченное к определённым условиям среды и характеризующееся определёнными внутренними связями, пространственной и динамической однородностью. Щр К 30-м годам среди нескольких отечественных школ геоботаников наметились два основных направления: московское, идеологом которого был В.В. Алёхин (1935) и ленинградское, сформированное В.Н. Сукачёвым (1935). Дискуссия о природе фитоценоза в 30-е годы была, пожалуй, важнейшим событием отечественной экологии тех лет. Основные отличия взглядов этих двух школ сводятся к следующим моментам:

По Сукачеву фитоценозом следует называть только конкретные группировки, по Алёхину этот термин может быть отнесён и к абстрактной таксономической единице;

По Сукачеву фитоценоз характеризуется определённым составом и строением, а также отношениями со средой. По Алёхину фитоценоз - только закономерное сочетание растений, определяемое историческим развитием, условиями и взаимодействием видов. Отсюда два важных следствия. Во первых, и Л.Г. Раменский (1937, 1938) и В.В. Алёхин (1938) разделяли понятия ценоза и группировки, подразумевая под последней любое однородное сочетание растений, а под первым - только устойчивое. Для фитоценоза характерны постоянный список видов, структура, приуроченность к определённым условиям и устоявшиеся связи. Во вторых, Алёхин, в отличие от Сукачёва не признавал фитоценозом сообщество культурных растений;

Ленинградцы в качестве элементарной таксономической единицы предлагали ассоциацию, важнейшими чертами которой являются однородный состав, строение и одинаковые взаимоотношения "среда - растение и "растение растение". Москвичи выделяли "социацию", характеризующуюся определённым количеством ярусов и определёнными доминантами и эдификаторами в каждом ярусе;

По Алёхину выражением социации в природе является "участок социации", видимо и соответствующий фитоценозу Сукачёва. По Сукачёву ассоциация не просто сумма группировок, а некая абстракция, в природе не существующая. В значительной мере это обусловлено как раз тем, что конкретных признаков ассоциации Сукачёв не выделял.

В целом, как можно заметить, Ленинградская школа тяготела к организмическому концепту сообщества, в то время как московская - к индивидуалистическому, характерному для Скандинавской школы.

В понимании биоценоза отдельными специалистами также были принципиально важные поправки. Интересна точка зрения П.Д. Ярошенко (1961), отбрасывавшего один из основных критериев ценоза: однородность. В его интерпретации локальная мозаичность ещё не является показателем фитоценотической изменчивости, а говорить ігужно не об однородности вообще, но об однородной мозаике в пределах одного фитоценоза.

class2 Луговая растительность Фенвоскандии: разнообразие и подходы к типологии class3

Луговая растительность стран Фенноскандии

Своеобразие экосистем Фенноскандии в значительной мере обусловлено наличие в этой географической области выходов древнейших пород, приуроченных к Балтийскому кристаллическому щиту, и прилежащим к нему поясам древних осадочных пород. Основными породами Балтийского кристаллического щита являются архейские гнейсы и граниты. Из осадочных пород встречаются более специфические: ордовикские и силурийские известняки, габбро-диабазы, шунгиты и др. В особенности наличие подобных пород наложило свой отпечаток на своеобразие луговой растительности юга территории, где геологическое разнообразие особенно высоко, а луговые участки зачастую приурочены именно к выходам основных и карбонатных пород. В результате луга Фенноскандии занимают своё вполне оригинальное место в общей картине травяных экосистем Евразии. Любопытно, что в районе Североамериканских Великих Озёр в районе кристаллического щита Онтарио наблюдаются экологически очень сходные виды луговой растительности.

История изучения лугов Северной Европы, пожалуй, столь же примечательна, как и сами её луга и началась буквально с самого возникновения геоботанической науки. Фактически первым человеком, обратившим внимание на специфику местных лугов, был Карл Линней (Linne, 1745а), изучавший не только флору этой области, но также и состав растительности. На данной территории работали в разное время Дю-Рие, Каяндер, Норрлин, Хульт, многие другие известные геоботаники. В Скандинавии, Эстонии и Ленинграде сформировались свои оригинальные геоботанические научные школы. На данный момент хорошим показателем разнообразия как лугов данных регионов, так и национальных школ, являются существующие типологии, которые оригинальны в каждой стране, за исключением Финляндии, традиционно использующей шведские наработки.

На территории, охватываемой Фенноскандннавской провинцией, расположено несколько стран и регионов: Норвегия, Швеция, Финляндия, север и запад Эстонии, Карелия, Мурманская и частично Ленинградская области Российской Федерации. В связи с тем, что экологические исследования в этих странах проводились разными темпами и методами (иногда в рамках различных направлений), специфику их луговых экосистем целесообразно рассмотреть раздельно. При этом пропущены Норвегия и Мурманская область, экологическое своеобразие которых в основном обусловлено находящимися там горами и не отражает общую картину. Наиболее подробно рассмотрена луговая растительность Карелии, имеющая непосредственное отношение к данной работе.

Из всех Фенноскандинавских стран Швеция обладает, пожалуй, наибольшей репрезентативностью луговой растительности. Её протяжённость с севера на юг выше, чем у любой из перечисленных с і ран, посему в биолого-географическом отношения Швеция пересекает целый ряд природных зон от широколиственных лесов до лесотундр. Дополнительную вариабельность создают Скандинавские горы.

Вместе с тем это типичная фенноскандинавскаи страна. Типичным для региона является и низкий процент сельскохозяйственных земель вообще и лугов частности. В конце 90-х годов XX века только 1,1% её территории было занято сенокосными лугами и пастбищами. Как и для всех северных стран, для Швеции характерна убыль луговых угодий в XX веке: с 1927 года площадь лугов и пастбищ в этой стране уменьшилось с 2 млн. га до 450 тыс. га (Lindahl, 2000).

Типология луговой растительности Швеции разрабатывалась несколько раз. В последние годы общепринятой считается эколого-топологическая типология, разработанная под руководством Ларса Польссона (Pahlsson) и принятая Советом министров Северных Стран (Vegetationstyper..., 1994; Markanvnndning..., 1999 ). В основе типологии лежит разделение растительности на 7 крупных классов (аркто-альпийская, лесная, болотная, луговая, приморская, годная и скальная). Общий класс луговой растительности делится на два экологических подтипа: пустоши и собственно луга. В каждом подтипе выделяется ряд групп по отношению к фактору увлажнения. В итоге в пустотном ряду выде:шегся 15 типов растительности, а в луговом - 16. Наименование идёт по принципу доминантности определённых видов. Схема отношения основных типов в координатах увлажнение - кислотности (Rosen, Borgegard, 1999) приведена на рисунке 2.1. Фактически по рангу такая классификационная единица, как "тип" скандинавских исследователей соответствует западному пониманию объёма ассоциации, но применительно к российским стандартам, "тип" более широк и скорее соответствует формации.

Фактор реакции почв фактически отражает подстилающие породы, на которых расположены соответствующие луга (разнообразие же горных пород в Швеции довольно большое). Фактор трофности почв в условиях Швеции варьирует значительно слабее и отражает прежде всего различия между лугами естественными и культивируемыми. Серьезным недостатком схемы является то, что она не учитывает широтное распространение вид ,J, входящих в луговую растительность. Отметим также, что в систему ассоциаций не вошли культивируемые луга с доминированием крупных злаков {Dactylis glomerata, Phleum pratense etc.)

Краткая характеристика района исследований

Устойчивый снежный покров держится на севере Заонежья в среднем 161 день, на юге - 149 дней. Время выпадения первого снега и его полного стаивания сильно изменяются по годам.

Над большей частью Заонежья преобладают слабые ветры (4-4,5 м/с). Некоторое их усиление происходит в осенний период в связи с усилением циклонической деятельности.

По сравнению с климатом соседних районов Карелии (Пудож и Пряжа) Заонежье обладает более благоприятными агрклиматическими характеристиками. В значительной мере мягкость климата обеспечивают соседство с Онежским озером и высокая озёрность этого района вообще, что приводит, в частности, к отсутствию сильных весенних и осенних заморозков. В результате Заонежье выделено в особый агроклиматический район, наряду с Приладожьем отмеченный как благоприятный для ведения сельского хозяйства (Атлас... 1988), Геология. В высшей степени специфичны геологические условия рассматриваемого района. Расположено Заонежі.е в центре особой геологической структуры - Онежского синклинория, представляющую из себя заполненную нижнепротерозойскими осадочными образованиями крупную корытообразную депрессию в архейском гранитно-гнейсовом фундаменте.(Горлов, 1993). Онежский синклинорий сложен целым рядом нижнепротерозойских пород ятулийского, людиковского и калевийского надгоризонтов. Так ятулийские образования представлены известняками и доломитами, имеющими выходы в обнажениях у деревни Кузаранда, на IOJLHOM Оленьем острове, а также интрузиями в целом ряде мест. Образования людиковия представлены породами заонежских и суйсарских свит, причём первая делится на верхнюю и нижнюю подсвиту.

Наиболее интересен верхний подгоризонт, представленный особыми углеродистыми соединениями - шунгитами. Среди них встречаются как породы с высоким содержанием углерода (26-98 %), так и низкоуглеродистые шунгитистые туфопесчаники и туфоалевриты.(6-25 %), шунгитистые сланцы, известковистые туфы, лидиты (0,1 -5%). Шунгит назван по имени заонежского села Шуньга, распложенного в зоне выхода высокоуглсродистых соединений на севере Заонежья. Как минерал он встречается еще в целом ряде местностей, но столь крупные естественные залежи образует только в Заонежье (Геология..., 1982). Происхождение шунгита связано с сапропелеподобными илами, откладывавшимися на мелководьях протерозойских морей, со временем образовавших битумоподобные углеродистые соединения.

Важна и химическая специфика шунгита - имелись данные, что в нём обнаружены природные фуллерены, аллотропная модификация углерода С о (Вuseck et al., 1992), однако, детальные исследования показывают, что по-видимому, эти фуллерены носят артефактную природу (Филиппов, 2002). В случае, если фуллерены в шунгитах всё же есть, именно их молекулы могут способствовать высокому содержанию микроэлементов, в частности Ті, Al, Fe, Mn, Си, Co, V, Ag, Zn, Ni и т. д. (Голубев, Светов, 1983; Голубев, 1999, Филиппов, 2002). Важным элементом шунгитов является селен (Se), содержание которого в нём достигает 0,01%. Во многом именно шунгит обусловливает специфические свойства местных почв, выделенных в особый вид дерново-литогенньгх лептозолей (см. далее). Отмечены хорошие адсорбирующие свойства шунгита, обуславливающие чистоту грунтовых и озёрных вод Заонежья (Галдобина, 1993).

Кроме того в толщах осадочных пород встречаются обширные потёки вулканогенных габбро диабазов. Нижняя подсвита представлена различными карбонатно-глинистыми породами осадочного происхождения. Более молодой суйсарский горизонт представлен в основном вулканогенными породами, местами содержащими шунгит. По площади выходы ЗЇСТО горизонта наиболее распространены в Заонежье, в частности, он слсц лет породы Кижского архипелага. Наконец, самый молодой надге изонт, калевийский, представленный в основном песчанистыми известняками, сланцами и песчаниками, выходит в ограниченных локусах полуострова.

Ландшафты и четвертичные отложения. В отношении ландшафтов Заонежье можно разделить на две части: восточную и западную (Громцев и др., 2000).

Западная часть представлена денудационно-тектоническим сельговым комплексом. Основу рельефа, как западного Заонежья и района Кижских шхер в частности, составляют синклинали и антиклинали, вытянутые в северозападном направлении. Так называемые палеосейсмодислокации являются следами древних землетрясений. В наше время Карелия относится к асейсмичным зонам, но в позднеледниковье здесь, вид,:мо, могли происходить землетрясения силой до 8-9 баллов. Причины их не вполне ясны, предполагается, что подвижки земной коры вызывались таянием ледника, освобождавшего края кристаллического щита от свое о давления (Лукашов, 1993). Испытывая мощное воздействие денудации, а местами и ледника, земная кора здесь образовала две генетически разных фор;«и рельефа: сложенные кристаллическими породами со следами денудлции и сложенные четвертичными рыхлыми породами. Несмотря на сильную дефрагментацию ландшафта, большая часть его занята лесами.

Восточная часть представляет собой озёрную и озерно-ледниковую равнину с отдельными пологими грядами. Высота над зеркалом озера составляет не более 60 м. Основным фактором формирования четвертичі. х отложений Заонежья является ледник. Распространёнными являются моренные образования. Достаточной степенью развития (до 4-7 м.) они обладаю! только в южной - юго-западной части полуострова: район Космозера, Типиниц и т.д.

Несколько форм представляют флювиогш.цнальные отложения, образовавшиеся в результате деятельности талых вод ледника. В частности, вдоль русел ледниковьи; рек формировались озовые грлды, а в тех местах, где эти реки впадали в перигляциальные водоёмы - дельты. Мощность флювпогляциальных отложений в Заонежье достигает 50 м. В Заонежье есть несколько флювиогляциальных систем, одна из которых начинается в северном Заонежье, пересекает весь полуостров с севера на юг, и образует основу гряды Кижского архипелага, {Лукашов, Ильин, 1993, Лукашов, 1999)

Почвы. Заонежье расположено в подзоне средней тайги, типичными почвами для которой яиляются различные варианты ... дзолов. В среднем по Карелия подзолы занимают около 53% площадей (Шші-дова, 1992). В Заонежье подзолистые почвы занимают около трети общей территории (Морозова, 1992), преимущественно в западной части региона. Столь же распространенными являются различные варианты болотных почв (включая торфяно-подзолистые). Однако геологическая специфика Заонежья не могла сказаться и на почвенном своеобразии этого региона. Это практически едиьственная территория в Карелии, где встречаются обширные участки дерновых почв, относящихся к классам дерново-литогенных шунгитовых и реже - дер;.ово-карбонатных.

Особенного интереса заслуживают именно дерново-шунгитовые почвы (по международной классификации - шунгитовые лептосоли (Морозова, 1996)), которые за пределами Карелии практически не встречаются. Общая площадь, занятая дерново-литогснными шунгитовыми почвам і, и Заонежье довольно велика. Володин и Тойкка (1958) указывают цифру в К1 тыс. га., что составляет около 5% всей территории региона. В целом в Заонежье сосредоточено около 45% шунгитовых почв республики (Володин, Тойкка, 1956). Большая часть сельскохозяйственных угодий Заонежья (около 75%) (J том числе и луговых) приурочена к этому тину почв, характеризующихся высоким плодородием, и пользовавшихся репутацией "северного чернозёма" (Почвы Карелии, 1981). Как явствует из такого названия, морфологически эти почвы характеризуются насыщенной чёрной окраской, обусловленной наличием остатков шунгита. Первоначально это приводило к рассмотрению их в качестве продукта выветривания горной породы, однако эти почвы занимают несколько большие площади по сравнению в площадями выходов шунгитов (10000 га против 6000), то есть не всегда с ними связаны (Володин, Тойкка, 1956). Чёрный цвет благоприятен с физической точки зрения, ибо приводит к хорошему прогреву почвы в вегетационный период. Сами остатки шунгита могут сильно варьировать по размеру и качеству, от щунгитовой пыли до крупных обломков. В целом отмечается сильная скеле гность щунгитовых почв. Характерной чертой химизма дерново-шунгитовых почв является низкое содержание в них окислов кремния (50-70%) и повын-снное содержание прочих окислов. Высокое содержание в шунгитах различных микроэлементов справедливо и по отношению к шунгитовым почшм. Реакция как правило слабокислая (рН = 6,5-7) Достаточно высоко содержание гумуса: 3-7% (Почвы Карелии, 1981) или даже 4-10% (Володина и др., 1962). Общее содержание почвенного азота, фосфора и калия также высоко. По плодородию среди зональных почв они имеют наивысшие показатели.

Морфологически дерново-шунгитовые почиы делят на тёмные и светлые. Первые занимают более возвышенные н.чакорные участки сельг, вторые - склоны и более низкие участки. (Марченко, 1962). Типологически выделяют типы шунгиговых почв на шунгитах и почьы на шунгитовой морене. В последних выделяют ещё оподзоленные (на морене, обогащенной основными и ультраосновными горными породами) и оглееные (в заливаемых низинах) разновидности (Марченко, 1962).

Похожие диссертации на Экологическая структура мезофитных луговых сообществ Заонежья (Карелия)