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 [8]. Границами бора являются: с восточной стороны — Яченское водохранилище, на юге — пойма р. Ока, на западе - микрорайон Аненки, 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.
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 (Приложение 1). По своему географическому положению и природным условиям территория бора входит в зону северо-западного района хвойно-широколиственных лесов в ее южном подрайоне.
Калужский бор характеризуется господством плоских и пологонаклонных поверхностей с общим уклоном в сторону Яченского водохранилища и реки Оки.
Преобладающие почвы дерновоcлабо- и среднеподзолистые супесчано-песчаные.Под ними коренные породы карбона перекрывают толщи моренных суглинков и водно-ледниковых каменистых супесей и песков.
Климат района исследований умеренно-континентальный с резко выраженными сезонами года: умеренно жарким и влажным летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Господствующей воздушной массой в течение года является континентальный воздух умеренных широт. В зимнее время проникает холодный арктический воздух, летом -тропические воздушные массы. В течение всего года господствуют ветры юго-западного и западного направлений. Средняя скорость ветра 3,0 -5,3 м/сек [8].
Среднегодовая температура воздуха колеблется от +3,8оС до +4,7оС [8]. Средняя температура самого теплого месяца (июля) - +17,2оС, самого холодного (января) - -10,1оС. Среднегодовое количество осадков 600-660 мм, причем 2/3 их выпадает в виде дождя и 1/3 — виде снега. Максимальное количество осадков приходится на летнее время.
Средняя продолжительность зимнего периода составляет 95 дней. Время появления устойчивого снежного покрова -15-20 ноября. Продолжительность залегания снежного покрова около 140 дней. Средняя высота снежного покрова 33 см. Глубина промерзания почвы в лесу — 28 см, на открытых пространствах — 38 см.
В геоботаническом отношении бор относится к группе сложных сосняков. Древостой двухъярусный. Первый ярус составляет сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) (82,8% насаждений), а второй ярус представлен в основном дубом черешчатым (Quercus robur) и липой сердцелистной (Tilia cordata). Подлесок густой, представлен лещиной и другими кустарниками. Хорошо выражен папоротниково-широкотравный травяно-кустарничковый ярус [10]. 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% [8].
На территории массива выделено 7 типов бора: черничный, долгомошный, сфагновый, брусничный, приручьевой, сложный, липовый [4,8]. В основе формирования объемно-пространственных форм бора лежат следующие типы ландшафтов: закрытые (горизонтально и вертикально сомкнутые) – 62,2%, полуоткрытые (с равномерным и групповым размещением деревьев) - 30,5%, открытые (участки с редкими древостоями, с единичными деревьями и без древесной растительности) – 7,3% [8].
Материалы и методы
Видовой состав растений, зимующих под снегом в зеленом состоянии, изучался на 10 пробных площадях (Приложение 1). ПП выделялись с учетом трех аспектов: 1) тип леса; 2) тип ландшафта; 3) группы возраста древостоя.
Первая пробная площадь (ПП_1) располагалась на участке сосняка с примесью ели — квартал 10, выдел 4. Вторая (ПП_2) – на участке осоко-сфагнового болота - квартал 5, выдел 29. Третья (ПП_3) – на участке бора-черничника - квартал 11, выдел 9. Четвертая (ПП_4) — на участке бора-долгомошника — квартал 10, выдел 8. Пятая (ПП_5) —на участке бора сложного типа - квартал 16, выдел 4. Шестая (ПП_6) – на участке сфагнового бора – квартал 5, выдел 16. Седьмая (ПП_7) – на участке бора сложного типа – квартал 6, выдел 19. Восьмая (ПП_8) – на участке приручьевого типа леса – квартал 24, выдел 6. Девятая (ПП_9) – на участке бора-брусничника – квартал 23, выдел 26. Десятая (ПП_10) – на участке липово-снытьевого типа леса – квартал 14, выдел 10.
Составлено геоботаническое описание биотопов (Приложение 3), на территории которых располагались ПП, на основании “Проекта организации и ведения лесного хозяйства памятника природы Федерального значения “Калужский Городской бор””, Том II [9] и с учетом методики геоботанического описания леса А.С. Боголюбова, А.Б. Панова [12].
В пределах каждой пробной площади закладывались пять учётных площадок 1х1 м (общая площадь участков, выделенных для обследования, составляла 30 м2). C помощью лопаты с учётной площадки убирался снег. Ближе к поверхности почвы тонкий слой снега удалялся щеткой и веником. Почва учётной площадки проливалась водой для удаления остатков заледеневшего снега, аккуратно снимались сухие листья и трава.
Материал собирался в течение января 2013 года. Камеральная обработка включала в себя разбор материала, определение гербарных образцов, составление базы данных, определение общего и видового проективного покрытия.
Для идентификации образцов использовались специальные определители: иллюстрированный определитель растений Средней России. Том 1. Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные)/ Губанов И. А. и др., 2002 [2], Школьный атлас-определитель высших растений/ Новиков В. С., Губанов И. А., 1985 [5], компьютерный атлас-определитель мхов [15].
Общее и видовое проективное покрытие определялось в полевых условиях "на глаз" с помощью сеточки Раменского [1 ], в камеральных условиях - методом цифрового анализа изображения растительности с помощью программы Adobe Photoshop CS6 с учетом методики, предложенной Поляковым В. И., Пановым П. В. [13].
В работе использованы карты, полученные с помощью программ Google и сайта https://maps.yandex.ru, а также План лесонасаждений памятника природы Федерального значения “Калужский Городской бор” (Лесоустройство 2006г.), масштаб 1: 5000 [7].
Результаты
В результате проделанной работы установлен следующий видовой состав растений, зимующих под снегом в зеленом состоянии, памятника природы Федерального значения «Калужский Городской бор» (по результатам исследования января 2013 года) – условные обозначения – В –вечнозеленое; З - зимнезеленое:
| Отдел Мохообразные (Bryophyta) Сем. Сфагновые (Sphagnaceae) 1.Сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii Russ.) В Сем. Политриховые (Polytrichaceae) 2. Политрихум обыкновенный (Polytrichum commune Hedw.) В Сем. Брахитециевые (Brachyrheciaceae) 3. Брахитеций Мильде (Brachithecium Mildeanum) В 4. Брахитеций шероховатый (Brachythecium salebrosum) В 5. Брахитециум неровный (Brachytheciastrum velutinum) В Сем. Климациевые (Climaciaceae) 6.Климаций древовидный (Climacium dendroides)В Сем. Гриммиевые (Grimmiaceae) 7.Схистидий скрытоплодный (Sehistidium apocarpum) В Сем. Амблистегиевые (Amblystegiaceae) 8. Амблистегий серебристый (Amblystegium serpens) В Сем. Бриевые (Bryaceae) 9. Брий (Bryum sp.) В Сем. Мниевые (Mniaceae) 10. Плагиомниум эллиптический (Plagiomnium ellipticum) В 11. Плагиомниум близкий (Plagiomnium affine) В Отдел Папоротникообразные (Pteridophyta) Сем. Кочедыжниковые (Athyriaceae) 12.Кочедыжник женский (Athyrium filix-femma)В Сем. Щитовниковые (Dryopteridaceae) 13. Щитовник мужской (Dryopteris filix-mas)В Отдел Покрытосеменные (Angispermatophyta) Сем. Бобовые (Leguminosae) 14. Чина весенняя (Orobus vernus L.) З | Сем. Вересковые (Ericaceae) 15. Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea) В 16.Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus) В Сем. Гвоздичные (Caryophyllaceae) 17. Гвоздика-травянка (Diánthus deltoídes) Сем.Грушанковые (Pyrolaceae) 18.Грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia)В Сем. Яснотковые (Lamiaceae) 19. Яснотка пурпурная (Lámium purpúreum)В 20. Живучка ползучая (Ajupa reptans)В 21.Будра плющевидная (Glechoma hederacea L.)В 22. Зеленчук желтый (Galeobdolon luteum)В Сем. Кирказоновые (Aristolochiaceae) 23. Копытень европейский (Asarum europaeum)В Сем. Кисличные (Oxalidaceae) 24. Кислица обыкновенная (Оxalis acetosella)З Сем. Норичниковые (Scrophcilariaceae) 25.Вероника лекарственная (Veronica officinalis)В Сем. Осоковые (Cyperaceae) 26. Осока волосистая (Carex pilosa Scop.) В 27. Осока большехвостая (Carex macroura) В Сем. Первоцветные (Primulaceae) 28. Вербейник монетчатый (LysimEriachia nummularia) В Сем. Розовые (Rosaceae) 29. Земляника обыкновенная (Fragaria vesca)З 30. Гравилат городской (Géum urbánum) З 31. Таволга вязолистная (Filipendula ulmaris) З Сем. Сложноцветные (Asteraceae) 32. Тысячелистник обыкновенный (Achilléa millefólium) 33. Ястребинка волосистая (Hieracium pilosella) |
В процессе исследования была составлена таблица (табл.1), в которой отмечен видовой состав растений на каждой ПП.
Таблица 1. Видовой состав растений, зимующих под снегом в зеленом состоянии,
на обследованных ПП «Калужского Городского бора»
| № ПП | Видовой состав |
| 1 | 2 |
| ПП_1 | осока волосистая (Carex pilosa Scop.), яснотка пурпурная (Lámium purpúreum), копытень европейский (Asarum europaeum), будра плющевидная (Glechoma hederacea L.), живучка ползучая (Ajupa reptans), вербейник монетчатый (Lysimachia nummularia), чина весенняя (Orobus vermis), кочедыжник женский (Athyrium filix-femma), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia), гравилат городской (Géum urbánum), осока большехвостая (Carex macroura) |
| ПП_2 | брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), политрихум обыкновенный (Polytrichum commune Hedw.), сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii Russ.), брахитеций Мильде (Brachithecium Mildeanum), плагиомниум эллиптический (Plagiomnium ellipticum), плагиомниум близкий (Plagiomnium affine), климаций древовидный (Climacium dendroides), брахитеций шероховатый (Brachythecium salebrosum), брахитециум неровный (Brachytheciastrum velutinum) |
| ПП_3 | брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), осока большехвостая (Carex macroura), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), копытень европейский (Asarum europaeum), кислица обыкновенная (Оxalis acetosella), плагиомниум эллиптический (Plagiomnium ellipticum), брахитеций Мильде (Brachithecium Mildeanum) |
| ПП_4 | черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L), брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), политрихум обыкновенный (Polytrichum commune Hedw.), сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii Russ.), |
| ПП_5 | земляника обыкновенная (Fragaria vesca), гравилат городской (Géum urbánum),осока волосистая (Carex pilosa Scop.), яснотка пурпурная (Lámium purpúreum), будра плющевидная (Glechoma hederacea L.), вербейник монетчатый (Lysimachia nummularia), гвоздика-травянка (Diánthus deltoídes), тысячелистник обыкновенный (Achilléa millefólium), вероника лекарственная (Veronica officinalis), схистидий скрытоплодный (Sehistidium apocarpum) |
| 1 | продолжение 2 |
| ПП_6 | политрихум обыкновенный (Polytrichum commune Hedw.), брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L) сфагнум Гиргензона (Sphagnum girgensohnii Russ.), амблистегий серебристый (Amblystegium serpens) |
| ПП_7 | брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), копытень европейский (Asarum europaeum), кислица обыкновенная (Оxalis acetosella), осока большехвостая (Carex macroura),земляника обыкновенная (Fragaria vesca), яснотка пурпурная (Lámium purpúreum), кочедыжник женский (Athyrium filix-femma), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), брий (Bryum sp.) |
| ПП_8 | осока волосистая (Carex pilosa Scop.), осока большехвостая (Carex macroura), таволга вязолистная (Filipendula ulmaris) |
| ПП_9 | черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L), брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), копытень европейский (Asarum europaeum), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), политрихум обыкновенный (Polytrichum commune Hedw.), брахитеций шероховатый (Brachythecium salebrosum) |
| ПП_10 | кочедыжник женский (Athyrium filix-femma), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), вероника лекарственная (Veronica officinalis), тысячелистник обыкновенный (Achilléa millefólium), вербейник монетчатый (Lysimachia nummularia), гвоздика-травянка (Diánthus deltoídes), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), ястребинка волосистая (Hieracium pilosella), зеленчук желтый (Galeobdolon luteum), земляника обыкновенная (Fragaria vesca), будра плющевидная (Glechoma hederacea L.), живучка ползучая (Ajupa reptans), брий (Bryum sp.), плагиомниум эллиптический (Plagiomnium ellipticum), брахитециум неровный (Brachytheciastrum velutinum) |
Таким образом, за исследуемый период на пробных площадях “Калужского Городского бора” учтено 33 вида высших растений из 22 семейств, принадлежащим к 3 отделам, в том числе 11 видов мхов. Преобладающей группой являются представители отдела Покрытосеменные (Angispermatophyta) - 12 семейств. Наиболее богатым семейством оказалось семейство Яснотковые (Lamiaceae) — 4 вида (рис. 2; Приложение 2). Наибольшее видовое обилие на ПП_10 – 15 видов, наименьшее на ПП_8 – 3 вида (рис.3; Приложение 3).
Рис. 2. Видовое богатство семейств растений, зимующих под снегом в зеленом состоянии, памятника природы Федерального значения «Калужский Городской бор» 