Болота занимают значительную часть площади суши на Земле, в том числе на территории Архангельской области. Эта экосистема богата пищевыми ресурсами для животных и человека. В настоящее время интерес к болотам не только не утрачен, но и становится все более актуальным в связи с ростом спроса на натуральные органические продукты. Это наиболее актуально для северных территорий, так как неоднократно подтверждалось высокое содержание витаминов и микроэлементов в пищевых растениях северных территорий в сравнении с более южными регионами. На данный момент в России идет рост площадей, отданных под плантации ягодных растений, в том числе произрастающих на болоте.

Цель исследования: определить биологический и эксплуатационный запас Vaccinium uliginosum и Oxycoccus palustris в пределах болотного фитоценоза, подверженного рекреационной нагрузке.

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось в окрестностях города Новодвинска, в пределах верхового типа болота, поросшего сосной (координаты 64.389362, 40.736068) – наиболее типичного и распространенного болотного фитоценоза для Северо-Западного региона (рис. 1).

Рис. 1. Территория исследования

Рис. 2. Общий вид территории исследования

Анализ территории болота свидетельствует о том, что на него оказывается постоянная незначительная рекреационная нагрузка как на непосредственное место отдыха и сбора ягод.

Геоботаническое обследование растительности в пределах района исследования выполнили с использованием традиционных методик [1]. Полевые исследования включали выполнение геоботанических описаний на пробных площадях. Латинские названия таксонов приведены по С.К. Черепанову (1995) (1995), с уточнениями (по отдельным видам) согласно сайту https://www.plantarium.ru.

Для исследования были выбраны два растения как наиболее широко распространенные виды – O. palustris и V. uliginosum, используемые для промышленной заготовки. У данных видов определялась урожайность. Информация о методике определения запаса сырья была взята из источников [1].

Для геоботанического описания фитоценоза и для определения урожайности ресурсных видов закладывалась временная пробная площадь размером 15×15 м (S – площадь массива, 225 м2), а в ней по 15 учетных площадок O. palustris, а для V. uliginosum – 25 учетных площадок размером 0,5×0,5 м (рис. 2).

Урожайность и запас сырья O. palustris и V. uliginosum определяли методом учетных площадок. Данный метод наиболее эффективен для O. palustris, V. uliginosum, имеющих довольно высокое проективное покрытие в пределах верховых болотных фитоценозов.

Учетные площадки закладывались по диагонали с расстоянием между ними 5 шагов. В каждой учетной площадке, прежде чем собрать с нее сырье, определяли процент проективного покрытия вида [1].

На каждой из учетных площадок собирали все сырье и сразу же взвешивали с точностью ±5 г.

Сбор производился в сухую погоду. Результат по каждой площадке записывали отдельно. В дальнейшем проводили камеральную обработку результатов. Расчет биологического и эксплуатационного запаса производили по следующим формулам:

Биологический запас:

(Мср + 2 × m) × S

Эксплуатационной запас сырья:

(Мср – 2 × m) × S

Результаты исследований и их обсуждение

Геоботаническое описание показало следующее.

Рельеф области равнинный, мезорельеф на участке не выражен. Микрорельеф выражен приствольными повышениями, кочками до 20 см и микропонижениями, которые занимают примерно 20% территории участка.

Следов деятельности человека и животных не зафиксировано. Данная территория служит местом сбора ягод у местного населения. Рекреационная нагрузка незначительная, в пределах самого фитоценоза отсутствуют тропинки.

В пределах описанного фитоценоза выделено 4 яруса: разреженный, единичный древостой, травяно-кустарничковый и моховой ярусы (табл. 1) [2].

Название ассоциации: Pinus sylvestris – Caluna vulgarys + Vaccinium uliginosum – Sphagnum copilipholia.

Для данных видов, приуроченных к болотным фитоценозам, была составлена эколого-биологическая характеристика выбранных объектов исследования.

Vaccinium uliginosum – симподиально ветвящийся кустарничек. Листья очередные, обратнояйцевидные или продолговатые, плотные, темно-зеленые, блестящие. Осенью листья краснеют и опадают, ягода может не опадать и оставаться на голых ветках до заморозков. Цветковые почки закладываются за год до плодоношения в июле-августе. Цветет голубика в мае. Плод – округлая ягода. Окраска ягод голубая, с сизым налетом [3]. Растет на олиготрофных болотах, т.е. приспособлена к обитанию на бедных минеральных почвах, а также на почвах, образованных торфом слабой степени разложения. Голубика приурочена к местообитанию с умеренным увлажнением. По шкале Л.Г. Раменского наибольшая численность голубики достигает при 80–89 ступеней влажности (от сыролугового до болотно-лугового). V. uliginosum – вид светолюбивый, растет на открытых или слабо затененных местах, значительно лучше плодоносит на хорошо освещенных местах, чем на затененных. В отношении температурных условий более холодостойкое растение.

Данный вид относится к патиентам S – неконкурентоспособный вид, содоминант при благоприятных условиях [4].

Oxycoccus palustris – вечнозеленый, симподиально ветвящийся стелющийся кустарничек с тонким лежащим стеблем. Листочки кожистые, яйцевидные или продолговато-яйцевидные, сверху лилово-зеленые, с внутренней стороны покрыты воском.

Таблица 1

Геоботаническая характеристика болотного фитоценоза

Рис. 3. Вариации веса плодов в пределах учетных площадок

Мелкие розовые цветки одиночные или сборные по два-шесть в зонтиковидную кисть. Начало цветения приходится на первые числа июля, созревание плодов происходит до ноября-декабря. Плод – шаровидная, эллипсоидальная или яйцевидная ягода красного цвета [3].

O. palustris встречается на местообитаниях как с умеренным увлажнением, так и на сильнообводненных топях. По шкале Л.Г. Раменского увлажнение от 86–96 (от сыролугового увлажнения до болотного). Клюква – светолюбивый вид. По шкале Элленберга она занимает восьмую ступень светолюбивых. Также он отметил, что клюква безразлична к температурным условиям. В отношении минерального питания почвы олиготроф [5].

Клюква имеет промежуточный тип стратегии по Раменскому–Грайму (1977) – C – конкурент-патиент.

Исходя из эколого-биологических характеристик видов, это типичные обитатели переходных и верховых болот. Проведенная геоботаника болотного фитоценоза подтверждает характерные особенности структуры сложения и благоприятность условий для произрастания этих видов.

Для определения урожайности на каждой учетной площадке собирали все плоды определенного вида. Затем проводили взвешивание. Данные заносили в таблицу. Вариации веса плодов и в пределах учетных площадок представлены на рисунке 3.

Вариация плодов клюквы: минимальный вес 5 г, максимальный вес 20 г, для голубики минимальный вес 20 г, максимальный вес 99 г.

Коэффициент вариации веса плодов голубики равен 42%, что превышает 30%, следовательно, наблюдается значительный разброс по этому показателю. Это может быть связано с неравномерным распределением растений в пределах фитоценоза и созреванием плодов, что, скорее всего, связано с микрорельефом. Голубика предпочитает микроповышения, которые в большей степени дренируются. Коэффициент вариации веса плодов клюквы 33%, что незначительно превышает 30%. В этом случае вариация плодов выражена незначительно. Возможно, это связано с тем, что клюква предпочитает микропонижения, которые хорошо выражены на участке и более равномерно представлены по всему фитоценозу.

Неравномерное распределение растений в пределах фитоценоза и их различия в количестве и размере плодов также могут быть связаны с неблагоприятными погодными условиями или антропогенными факторами, такими как места отдыха людей, места кормежки диких животных и птиц.

Подсчитали среднюю арифметическую урожайности Oxycoccus palustris (Мср) и ошибку средней арифметической (m) по следующим формулам [1]:

Урожайность клюквы равна

Мср±m = 14,7±1,2 г.

Урожайность голубики равна

Мср±m = 55,28±4,6 г.

Таблица 2

Биологический и эксплуатационный запас

Ошибка в обоих случаях меньше 10%. Согласно выбранной методике, считается, что было выбрано достаточное количество площадок для клюквы и голубики. Небольшая ошибка говорит о достаточности учетных площадок для определения урожайности и запаса сырья.

Затем производился расчет биологического и эксплуатационного запаса (табл. 2):

По данным расчетам, биологический и эксплуатационный запас клюквы очень низкий. Биологический запас Oxycoccus palustris в Архангельской области – 435 кг/га, а эксплуатационный – 720 кг/га [6]. В сравнении с данными наш биологический запас составляет 0,08%, а эксплуатационный – 0,04%.

Биологический и эксплуатационный запас плодов Vaccinium uliginosum в Архангельской области – около 300 кг/га. Урожайность в Архангельской области составляет 117,1±3,1 кг/га [7].

По данным расчетам, количество биологического запаса – 0,05%, эксплуатационного – 0,04%.

Заключение

При сравнении с литературными источниками биологический и эксплуатационный запас O. palustris и V. uliginosum на данном болоте является невысоким – меньше 0,1% в сравнении с запасами сырья Архангельской области. Данное болото нельзя рекомендовать для промышленного сбора ягод, но оно является хорошей кормовой базой для животных, птиц и местом сбора пищевых ресурсов для местного населения.