АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2015, том 21, № 1 (62), с. 53-59 =--- ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ

УДК 6332.03:581524(47067)

О ТРАНСФОРМАЦИИ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ

© 2015 г. П.М-С. Муратчаева, Р.М. Загидова, П.А. Батырмурзаева

Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН Россия, 367000 Махачкала, ул.Гаджиева, д.45 Email: [email protected]

Поступила 16.05.2014.

На основе анализа фитоценотических показателей представлены результаты изучения состояния луговых сообществ Присулакской низменности.

Ключевые слова: структура фитоценоза, флористический состав, видовое разнообразие, обилие видов, надземная фитомасса.

Общая тенденция динамики луговой растительности равнинного Дагестана связана в последние годы с процессами остепнения, а во многих случаях - засоления и опустынивания. Приморские и дельтовые фитоценозы молодой равнины формируются под влиянием зональных и местных условий

Меняющегося уровенного режима Каспия, грунтовых вод, высоких летних температур и сильного антропогенного прессинга (ненормированный выпас, ветровая эрозия, вторичное засоление). Разнообразие факторов обусловливает пестроту литологического, почвенного и растительного покрова. Смены разного уровня от луговой и лугово-болотной до степной и полупустынной растительности впервые были отмечены Е.В. Шифферс (1953).

Цель исследования - изучение состояния луговых сообществ путем оценки фитоценотических показателей: структуры растительного покрова, проективного покрытия, видового разнообразия, обилия видов и величины надземной продукции, выявление закономерностей, формирующихся в видовом и флористическом составе.

Материал и методы

Исследования проводились на двух ключевых участках, расположенных в Присулакской низменности в Бабаюртовском административном районе. Ботанические описания сопровождались описаниями почвенных разрезов и условий почвообразования.

Ключевой участок №1. Географические координаты участка 43022"77.4" с.ш., 47010"14.4" в.д. Луговая солончаковая, среднесуглинистая почва на древнеаллювиальных суглинистых отложениях. Угодье - пастбище. Грунтовые воды c минерализацией 15.9 г/л. вскрыты весной на глубине 126см., осенью на глубине 175см. Влажность генетических горизонтов относительно высокая - весной 16.4 -20.4%, показатели, которые подвергаются радикальным изменениям по отдельным сезонам.

Ключевой участок №2 расположен южнее первого участка на 10 км. Луговая солончаковая, среднесуглинистая почва на аллювиальных суглинистых отложениях. Рельеф - равнина с микрозападинами. Угодье - залежь, старопахотный стравленный луг, заброшенный участок. Грунтовые воды не вскрыты. Влажность генетических горизонтов в весенний период 10.6-16.6%.

Весной и осенью с закладкой геоботанических площадок 10х10м и взятием укосных образцов (0.25м2) в восьмикратной повторности. На каждой площадке учтено общее проективное покрытие почвы растительностью, определены фазы вегетации, высота растений и их обилие по шкале Друде, жизненное состояние видов и видовое разнообразие. Срезанную фитомассу разбирали по агроботаническим группам: злаки, бобовые, разнотравье, высушивали до воздушно-сухого состояния и определяли структуру и величину надземной фитомассы.

Результаты и обсуждение

Исследования проводились в течение вегетационного периода в центральной части Присулакской низменности. Территория представлена слабоволнистым с бугорчато-западинным микрорельефом. Ассоциация злаково-солянково-полынная. Бугорки заняты кустами полыни солончаковой (Artemisia monogyna), западинки - петросимонией супротиволистной (Petrosimonia oppositifolia). Полынь и петросимония - основные средоообразующие виды. Злаки и эфемеры вкраплены в травостой полыни и петросимонии, эфемеры и эфемероиды характеризуются хорошим состоянием, корневая система их находится в слабозасоленных верхних горизонтах почвы. Корневая система злаков (Puccinellia gigantea, Elytrigia repens) проникает более глубоко в почву.

Флористический состав в весенний период представлен 15 видами растений, входящими в состав 9 семейств, что указывает на скудное видовое богатство (табл. 1).

Наибольшее число приходится на Роасеае - 6 видов, на втором месте Limoniaceae - 2 вида. По одному представителю имеют семь семейств: Asteraceae, Chenopodiaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Scrophylariaceae, Elaeagnaceae, Tamaricaceae. Представительство жизненных форм примерно одинаковое: однолетние - 7 видов, многолетники - 8 видов, из них многолетние травянистые - 5, дерево - 1, кустарник - 1, полукустарничек - 1 (табл. 1).

Проективное покрытие колебалось в широком диапазоне и составило в весенний период 40-80%. Доминанты травостоя полынь и петросимония находились в фазе вегетации. Средняя высота полыни в весенний период равнялись 10.6 см, петросимонии - 4.7 см, злаки и эфемеры были в фазе начала колошения, колошения и плодоношения и имели среднюю высоту в зависимости от вида от 9 до 23 см.

По степени обилия виды растений весенней синузии можно расположить в ряд: полынь солончаковая > петросимония супротиволистная > бескильница гигантская > кермек Мейера > пырей ползучий > костер японский > мятлик луковичный > мортук пшеничный > остальные виды (табл. 1).

В жаркие летние месяцы выгорают эфемеры и эфемероиды, наряду с этим также прекращается рост полыни и других растений, которые в это время находятся в состоянии летнего покоя.

Смена весеннего периода осенним сопровождалось изменением в структуре и видовом составе растений. Осенняя миграция солей приводит к количественному уменьшению видового состава.

Флористический состав в осенний период представлен всего семью видами растений, что составляет 46.7% по отношению к весенней синузии (табл. 1). Полынь солончаковая и петросимония супротиволистная как и весной являются доминантами травостоя.

Проективное покрытие почвы растительностью осенью составило 70-90%, повышение его обусловлено сильным разрастанием в осенний период после дождей особей полыни и петросимонии. Средняя высота растений полыни равнялась 32.6см, петросимонии и кермека Мейера соответственно 11.3 и 10.3 см.

По степени обилия виды осенней синузии можно расположить в ряд: полынь солончаковая > петросимония супротиволистная > кермек Мейера > остальные виды.

Таблица 1. Видовой состав растений злаково-солянково-полынной ассоциации (2013 г.) Table 1. The species composition of plant Poaceae-salsola-aster aceaeassociations.

форма* вегетации** гета-ции* *

Лох каспийский Лоховые

Кустарники:

Полукустарнички:

О ТРАНСФОРМАЦИИ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ И 55

ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ

Artemisia monogyna Asterасеае мн. soc. вег. soc. всх.,вег.,

Полынь солончаковая Сложноцветные сор.3, сор.2 бут., цв.

нач. пл. пл.

Limonium Meyeri Limoniaceae мн. сор.1, роз. сор.1, sp.3 цв., нач

Кермек Мейера Кермековые sp3. пл., пл.

Puccinellia gigantea Роасеае мн. сор.1 нач. кол., - -

Бескильница гигантская Злаковые кол.

Elytrigia repens Пырей ползучий Роасеаe Злаковые мн. сор.1 sp.2 нач. кол., кол. - -

Phleum phleoides Тимофеевка степная Роасеае Злаковые мн. sp.1 кол. sol. кол.

Разнотравье:

Petrosimonia oppositifolia Петросимония Chenopodiaceae Маревые о. сор.2 вег. cop.3 пл.

супротиволистная

Psylliostachys spicata Псиллиостахис колосистый Limoniaceae Кермековые о. sp.1 цв. sol. пл.

Эфемеры, эфемероиды:

Bromus japonicus Роасеае о. sp.3 кол. - -

Костер японский Злаковые

Eremopyrum triticeum Роасеае о. sp.2 кол. - -

Мортук пшеничный Злаковые sp.1

Роа bulbosa Роасеае мн. sp.2 кол. - -

Мятлик луковичный Злаковые

Veronica polita Scrophylariaceae о. sol. пл. - -

Вероника двойчатая Норичниковые

Erophila verna Brassicaceae о. sol. пл. - -

Веснянка весенняя Крестоцветные

Cerastium glutinosum Caryophyllaceae о. sol. пл. - -

Ясколка липкая Гвоздичные

Примечание: В таблицах 1 и 3. *Жизненная форма: мн. - многолетники; о. - однолетники. ** Фенофазы растений: нач. вег. - начало вегетации; вег. - вегетация; бут. - бутонизация; цв. - цветение; кол. - колошение; пл. - плодоношение; роз. - розетки; вех. - всходы. Note: in tables 1 and 3 life form: mn.-perennial plant; о.- annuals. phenophaseplants: nach.veg.-the beginning of the growing season; eg.-vegetation; but.- budding; col.-flowering; nr.-earing; pl.-fruiting; roses.-outlet; all.-the shoots.

Общая надземная фитомасса в весенний период составила 16.85 ц/га. В осенний сезон отмечено значительное увеличение (в 1.4 раза) общей надземной фитомассы, состоящей из представителей солянково-полынной синузии (табл. 2). В общей надземной фитомассе весеннего периода доля разнотравья почти в 2 раза превышает долю злаков, в осенний период надземная фитомасса представлена практически полностью разнотравьем, присутствие злаков незначительное - это осенний подрост в виде всходов или в фазе отрастания (начало вторичной вегетации эфемеров и эфемероидов).

Согласно шкале пастбищной дигрессии (Цаценкин и др., 1978), а также на основе анализа полученных фитоценотических показателей-структуры, видового разнообразия, проективного покрытия, высоты, жизненного состояния видов, а также величины надземной фитомассы, можно отметить, что исследованное злаково-солянково-полынное сообщество Присулакской низменности находится на стадии умеренной деградации, о чем свидетельствуют уменьшение участия в травостое

злаков, увеличение количества разнотравья (полыней и солянок).

Таблица 2. Запасы надземной фитомассы (воздушно-сухой вес) на луговой солончаковой почве (2013 г.). Table 2. Stocks of above-ground phytomass (air-dry weight) in saline meadow soil (2013).

Сезон Синузии Надземная фитомасса, ц/га

злаки разнотравье общая

Весна Злаково-солянково-полынная 5.92 10.93 16.85

Осень Солянково-полынная 0.10 23.70 23.80

Растительное сообщество участка №2 разнотравно-злаковое, где доминантом травостоя является многолетний корневищный низовой злак Cynodon dactylon с длинными ползучими, легко укореняющимися побегами хороший дернообразователь, пастбищное кормовое растение, охотно поедается всеми видами животных.

Участок подвержен сильному антропогенному воздействию (выпасу). Травостой стравлен до такой степени, что взять укосы не представилось возможным, но несмотря на это проективное покрытие почвы растительностью в оба сезона очень высокое - 90-100%, благодаря тому, что свинорой густым ковром устилает почву (высота побегов 2-4см).

Флористический состав весной представлен 29 видами растений, входящими в состав 15 семейств, что указывает на скудное видовое богатство (табл.3). Наибольшее число приходится на Poaceae - 9 видов, на втором месте Asteraceae - 4 вида, на третьем Fabaceae - 3 вида, в семействах Apiaceae и Brassicaceae по 2 вида. По одному представителю имеют 10 семейств: Plantaginaceae, Scrophуlariaceae, Rubiaceae, Liliaceae, Rosaceae, Caryophyllaceae, Geraniaceae, Elaeagnaceae, Tamaricaceae, Amaranthaceae. По жизненным формам превалируют многолетние - 17 видов, из них многолетние травянистые - 14, деревья, кустарники и полукустарнички по одному виду каждый, на долю однолетних приходится 12 видов. В осенний период флористический состав сократился более чем в 2 раза (всего 13 видов). Из травостоя выпали эфемеры, эфемероиды и некоторые злаковые (табл.3).

Таблица 3. Видовой состав растений разнотравно-злаковой ассоциации (2013г.). Table 3. The species composition of plants forb-grass association.

Группа видов, вид Семейство Жиз- Весна Осень

ненная обилие фаза обилие фаза ве

форма* вегетации** гета-ции**

Elaeagnus caspica Elaeacnaceae мн. sol. цв. sol. цв.,пл.

Лох каспийский Лоховые

Кустарники:

Tamarix ramosissima Tamaricaceae мн. sol. цв. sol. цв.,пл.

Гребенщик многоветвистый Тамарисковые

Полукустарнички:

Artemisia taurica Asteraceae мн. sol. вег. sol. вег.

Полынь таврическая Сложноцветные

Cynodon dactylon Poaceae мн. soc. вег. soc. вег., кол.

Свинорой пальчатый Злаковые

Puccinellia gigantea Роасеае мн. sol. кол. - -

Бескильница гигантская Злаковые

Elytrigia repens Роасеае мн. sol. кол. - -

Пырей ползучий Злаковые

G TРАHCФOРMАЦИИ ЛУШБЫХ ФИTOЦEИOЗOБ ПOД BOЗДEЙCTBИEM ЛHTРOПOГEИИЫХ И 57

OTOTO,^« ФАKTOРOB

Lolium rigidum Плевел жесткий Роасеае Злаковые о. sol. кол. - -

Hordeum leporinum Ячмень заячий Роасеае Злаковые о. sol. кол. - -

Trifolium repens Клевер ползучий Fabaceae Бобовые мн. cop.3 вег., цв. cop.3 cop.2 вег.

Trifolium campestre Клевер полевой Fabaceae Бобовые о. sol. вег., цв. - -

Lotus corniculatus Лядвенец рогатый Fabaceae Бобовые мн. sp.1 вег., цв. sp.1 вег.

Разнотравье:

Plantago lanceolata Подорожник ланцетнолистный Plantaginaceae Подорожниковые мн. cop.2 роз. cop.2 роз.

Taraxacum officinale Одуванчик лекарственный Asteraceae Сложноцветные мн. cop.1 роз. cop.1 роз.

Sonchus arvensis Осот полевой Asteraceae Сложноцветные мн. sol. роз. sol. роз., цв.

Sonchus palustris Осот болотный Asteraceae Сложноцветные мн. sp.2 роз. sp.3 роз., цв.

Potentilla reptans Лапчатка ползучая Rosaceae Розоцветные мн. sp.1 вег. sp.2 вег.

Galium verum Подмаренник весенний Rubiaceae Мареновые мн. sol. вег. sol. вег.

Ornithogalum arcuatum Птицемлечник дугообразный Liliaceae Лилейные мн. sol. вег. - -

Daucus carota Морковь дикая Apiaceae Зонтичные о.дв. sol. вег. sol. вег., цв., пл.

Caucalis lappula Прицепник липучковый Apiaceae Зонтичные о. sol. цв., пл. - -

Amaranthus retroflexus Ширица запрокинутая Amaranthaceae Амарантовые о. sol. вег., бут. - -

Rapistrum rugosum Репник морщинистый Brassicaceae Крестоцветные о. sol. плод. - -

Эфемеры, эфемероиды:

Роа bulbosa Мятлик луковичный Роасеае Злаковые мн. sol. кол. - -

Eragrostis collina Полевичка холмовая Роасеае Злаковые мн. sol. кол. - -

Bromus japonicus Костер японский Роасеае Злаковые о. sol. кол. - -

Veronica polita Вероника двойчатая Scrophуlariaceae Иоричниковые о. sol. цв., пл. - -

Erodium ciconium Журавельник аистовый Geraniaceae Гераниевые о. sol. пл. - -

Cerastium glutinosum Ясколка липкая Caryophyllaceae Гвоздичные о. sol. пл. - -

Thlaspi arvense Ярутка полевая Brassicaceae Kрестоцветные о. sol. пл. - -

Доминант травостоя свинорой пальчатый, а также остальные виды в оба сезона находились в основном в фазе вегетации, в осенний период незначительное число особей Cynodon dactylon были в

фазе колошения, бобовые (Trifolium repens) произрастали группами в западинках, мелкое разнотравье (Taraxacum, Plantago, Sornhus) в виде розеток диффузно вкраплены в травостой. Отдельные растения в местах не доступных животным (среди кустов тамарикса и лоха находились в фазе колошения, цветения и плодоношения). В целом травостой низкорослый, преобладали молодые и ювенильные растения. Экологический спектр видов представлен мезофитами, ксеромезафитами, мезоксерофитами.

По обилию виды весенней синузии можно расположить в ряд: свинорой пальчатый > клевер ползучий > подорожник ланцетнолистный > одуванчик лекарственный > осот болотный > лядвенец рогатый = лапчатка ползучая > остальные виды. Обилие видов осенней синузии мало отличается от весенней (табл.3).

Луговая растительность подвержена интенсивному воздействию выпаса, что иллюстрируется господством низового злака (Cynodon dactylon), присутствием низкорослых бобовых (Trifolium repens), низкорослых многолетников из разнотравья (Potentilla reptans). Многолетнее разнотравье в основном представлено розеточными видами (Plantago lanceolata, Taraxacum officinale). Господствующее положение занимают виды с ползучими укореняющимися надземными побегами (Cynodon dactylon, Trifolium repens, Potentilla reptans). В травостое доминируют виды, у которых большая часть фитомассы располагается в приземном горизонте, что является адаптивным экологическим признаком, способствующим лучше переносить вытаптывание скотом и сохраняться при низком и частом стравливании. Все эти виды быстро отрастают после стравливания, причем некоторые из них являются вегетативно подвижными (Trifolium repens), представлены экотипами, размножающимися как семенами, так и вегетативно (Андреев, 1981). К адаптивным признакам следует отнести также высокую семенную продуктивность растений устойчивых к выпасу, что определяет их способность быстро осваивать выбитые места на пастбищах и удерживать там свою позицию. Семенная продуктивность одуванчика лекарственного составляет 12.2 тыс.семянок на одно растение (Фисюнов, 1984). Семена не имеют периода покоя, могут прорастать сразу после опадания, обеспечивая возможность заселения выбитых мест в течении всего сезона роста. Всхожесть семян в почве сохраняется 2-3 года и более (Ларин, 1956). Многие виды устойчивые к выпасу (Poa bulbosa, Trifolium repens) очень пластичные, имеют широкую экологическую амплитуду. У Poa bulbosa имеется 2 экотипа: мезофитный и ксерофитный. При обильном количестве влаги на плодородной глинистой почве формируются живородящие формы Poa bulbosa. Луковички сохраняют жизнеспособность 8-12 лет; при дефиците влаги и на песчаных бедных почвах развиваются растения, дающие семена (Андреев, 1981).

Заключение

Динамика длительного воздействия на пастбищные экосистемы природных и антропогенных факторов (часто повторяющихся засух, ветровой эрозии, чрезмерного выпаса, распашки, орошения, обработка почвы) вызвали существенные изменения коренных луговых и лугово-степных сообществ, что отразилось на структуре растительного покрова: из травостоя выпали дерновинные злаки (ковыли), овсяница бороздчатая (типчак) и степные виды разнотравья, которые были заменены сухостепными и полупустынными галоксерофитными видами, хорошо переносящими выпас (виды Artemisia, Роа bulbosa, Bromus japonicus и другие). По этой причине луговые и лугово-степные сообщества со временем трансформировались в злаково-солянково-полынные, эфемерово-полынные и полынные сообщества (Яруллина, 1983; Муратчаева, Хабибов, 2004).

На основе анализа фитоценотических показателей: структуры, видового разнообразия, проективного покрытия, высоты, жизненного состояния видов, а также величины надземной продукции можно заключить, что исследованное злаково-солянково-полынное сообщество Присулакской низменности находится на стадии умеренной деградации, о чем свидетельствует уменьшение доли участия в структуре ценоза злаков (Роасеае) и увеличение количества разнотравья: полыни (Artemisia monogyna) и солянок (Petrosimonia oppositifolia).

Разнотравно-злаковое сообщество на луговой солончаковатой среднесуглинистой почве находится под воздействием высокой пастбищной нагрузки, что вызвала трансформацию ценоза: на участке господствуют низовые злаки (Cynodon dactylon), присутствуют низкорослые бобовые (Trifolium repens, Lotus corniculatus) с ползучими укореняющимися надземными побегами. Многолетнее разнотравье также низкорослое и представлено в основном розеточными рудеральными

О ТРАНСФОРМАЦИИ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ И 59

ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ

видами (Plantago lanceolata, Tasaxacum officinade, Sonchus palutris), т.е. доминируют виды, у которых большая часть фитомассы располагается в приземном горизонте, что является адаптивным свойством луговых растений, обеспечивающие их пастбищную толерантность. В травостое разнотравно-злакового сообщества очень много сорных видов, не имеющих кормовую ценность, с включением в отдельных случаях вредных (Rapistrum rugosum, Caucalis lappula, Thlaspi arvense и др.) (Ибрагимов, 1965; 1990).

Закономерностями деградации луговых фитоценозов, как и других растительных сообществ под воздействием антропогенных и природных факторов является (Виноградов, 1996; Мурачаева и др., 2013) обеднение флористического состава, упрощение структуры, уменьшение видового разнообразия, исчезновение и замещение ценных видов с высокими кормовыми достоинствами на плохо поедаемые рудеральные и сорные виды. Отрицательные последствия антропогенных воздействий приводят к снижению продуктивности, устойчивости, к утрате генетических ресурсов луговой флоры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Андреев Н.Г. 1981. Луговодство. М.: Колос. 383с.

Виноградов Б.В. 1996. Исследование индикаторов при мониторинге опустынивания юга России //

Аридные экосистемы. Т.2. №4. С.38-54. Ибрагимов К.Г. 1965. Сорно-полевые растения междуречья Терек-Сулак ДАССР// Ботаника, физиология растений и растениеводство. Махачкала. Дагестанское книжное издательство. С.3-14.

Ибрагимов К.Г. 1990. Сорные злаки Дагестанской АССР// Продуктивность и флора бобовых и

злаковых растений в Дагестане. Махачкала. Изд-во Дагестанский филиал АНСССР. С.12-21. Ларин И.В. 1956. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР. М.: Сельхозиздат. Т.3. 859с. Муратчаева П.М-С., Хабибов А.Д. 2004. Кормовые ресурсы зимних пастбищ Дагестана и тенденции их развития в современных условиях // Почвенные и биологические ресурсы южных регионов России. Махачкала. Изд-во ДнЦ РАН. С.26-30. Муратчаева П.М-С., Хабибов А.Д., Шахназарова А.Б., Сулейманова Р.М. 2013. О закономерностях стадий проявления дигрессий в эфемерово-полынных сообществах Терско-Кумской низменности // Аридные экосистемы. Т.19. №1 (54). С.67-77. Раменский Л.Г. 1971. Избранные работы. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л.: Наука. 336с.

Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. 1968. Методические указания к изучению динамики

биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука. 143с. Фисюнов А.В. 1984. Сорные растения. М.: Колос. 32с.

Цаценкин И.А., Савченко И.В., Дмитриева С.И. 1978. Методические указания по экологической оценке кормовых угодий тундровой и лесной зон Сибири и Дальнего Востока по растительному покрову. М.: Изд. ВНИИ кормов. 301с. Шифферс Е.В. 1953. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.Л.: БИН АНСССР.

Яруллина Н.А. 1983. Первичная биологическая продуктивность почв дельты Терека. М.: Наука. 88с.

THE TRANSFORMATION OF THE MEADOW PHYTOCOENOSES UNDER THE INFLUENCE OF ANTHROPOGENIC AND NATURAL FACTORS

© 2015. P.M-S. Muratchaeva, R.M. Zagidova, P.A. Batyrmurzaeva

Precaspian Institute of Biological Resources of Dagestan scientific center of RAS Russia, 367000, Makhachkala, Gadjieva str., 45, E-mail: pibrdncran@mail

Based on the analysis of phytocoenotic indicators presented the results of study of grassland communities Prisulakskoy lowlands.

Keywords: structure phytocenosis, floristic composition, species diversity, species abundance, above-ground phytomass.

Выпускная квалификационная (дипломная) работа

Антропогенное воздействие на фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай Республики Адыгея

Введение

растительность биогеоценоз фитоцетонический антропогенный

В последние годы экологические проблемы стали не только проблемами биологического сохранения природы, но и проблемами социально-политического характера. В современных условиях здоровье населения во многом зависит от экологического состояния качества окружающей среды. Однако, действие отдельных экологических факторов представляет угрозу не только для растений и животных, но и здоровья людей. В связи с интенсификацией антропогенного воздействия на окружающую природную среду, возникают отрицательные последствия, влияющие прямо или косвенно на все живые организмы [Абрегов, Козьменко, Пашков, 2002].

Вредные вещества, попадая в окружающую природную среду со сточными водами, с выбросами в атмосферный воздух или накапливаясь как производственные и бытовые отходы, а также радиоактивные вещества и другие факторы, влияющие на экосистему, не исчезают бесследно. Даже низкие их концентрации, действуя долгое время, могут отрицательно повлиять как на животных и растения, так и на здоровье человека [Абрегов, Козьменко, Пашков, 2002].

Республика Адыгея традиционно считалась и считается одним из экологически благополучных субъектов Российской Федерации, однако, и здесь существует ряд проблем:

загрязнение окружающей среды при транспортировке, хранении и применении химических средств защиты растений;

аварийные выбросы и утечки из газопроводов и нефтепроводов;

выбросы токсичных веществ в атмосферу от передвижных источников;

свалки твёрдых бытовых отходов;

сжигание на полях пожнивных остатков;

загрязнение токсичными природными отходами.

Самыми опасными в медико-экологическом отношении являются места хранения пришедших в негодность пестицидов, а также твёрдых бытовых и промышленных отходов [Абрегов, Козьменко, Пашков, 2002].

Видовой состав, физиономический облик, структура, жизненное состояние растений и продуктивность растительных сообществ отражают все особенности условий обитания, в том числе и степень антропогенного загрязнения. Биомониторинг на уровне популяций или фитоценоза позволяет получить данные об общем состоянии природной среды [Егорова, 2000].

В связи с этим данная работа является актуальной.

Цель работы - изучить антропогенное воздействие на фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай Республики Адыгея.

Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:

Установить видовой состав растительного покрова окрестностей аула Тахтамукай;

2. Провести таксономический и биоморфологический анализы;

Провести экологический анализ;

.Провести фитоценотический анализ;

5.Провести химический анализ почвы;

6. Выявить изменения фитоценозов окрестностей аула Тахтамукай в результате антропогенного воздействия.

1. Аналитический обзор

Любой участок суши, занятый растениями, не представляет собой случайного сочетания какого-либо числа видов и биотипов, живущих независимо друг от друга. Каждое растительное сообщество возникает и развивается при определённых условиях внешней среды, в результате сложного взаимодействия между растениями сообщества и другими компонентами среды их обитания [Пачосский, 1927]. Раздел ботаники, изучающий закономерности формирования растительных сообществ, их взаимодействия со средой, получил название фитоценологии.

В конце 19 века в ряде стран в результате изучения их растительного покрова возникло представление о закономерных сочетаниях совместно произрастающих растений - растительных сообществах, была обоснована необходимость их исследования как особого объекта и сформулированы задачи научной дисциплины, изучающей растительные сообщества [Алёхин, Сырейшиков, 1926; Пачосский, 1927].

Название фитоценология получило распространение в СССР и некоторых странах Европы; в других странах используются термины фитосоциология и экология растений [Алёхин, 1938].

В задачи фитоценологии входит изучение флористического, экобиоморфного и ценопопуляционного состава фитоценозов, взаимоотношений между растениями, структуры, экологии, динамики, распространения, классификации и истории возникновения фитоценозов [Пачосский, 1927].

В результате этих исследований выявляют видовой состав фитоценозов (включая сосудистые растения, мхи, лишайники, водоросли, грибы, бактерии и актиномицеты), состав ценопопуляций, структуру, динамику, в том числе изменения, вызванные деятельностью человека, выясняют условия, обеспечивающие максимальную продукцию фитоценозов, включая создание искусственных высокопродуктивных фитоценозов [Алёхин, Сырейшиков, 1926].

Основы этой науки в нашей стране заложил академик В.Н. Сукачёв . Большой вклад в развитие фитоценологии внесли советские ботаники. Они изучали растительность одной шестой части территории Земли, разработали теоретические проблемы и методы изучения фитоценозов: В.В. Алёхин , Е.М. Лавренко , А.П. Шенников , Л.Г. Раменский , В.Б. Сочава и др.

В настоящее время фитоценология является теоретической основой охраны, правильного использования и повышения продуктивности природных и созданных человеком фитоценозов. Результаты фитоценологических исследований используются для планирования и рационального использования лесных, кормовых и прочих угодий, в геологических и гидрогеологических исследованиях и др. [Воронов, 1973].

Основным объектом изучения фитоценологии является фитоценоз - конкретное растительное сообщество на определённой территории, характеризующееся своим составом, строением и взаимодействием между растениями, а также между ними и средой [Пачосский, 1927]. Эти взаимодействия проявляются в различных направлениях.

Прежде всего в фитоценозе происходит конкуренция между разными видами и особями внутри вида за свет, воду, минеральные вещества, пространство. Эта конкуренция приводит к отмиранию огромного числа особей в период формирования сообщества, к угнетённости значительного числа видов и оказывает формирующее влияние на растения фитоценоза [Раменский, 1971].

Так как в образовании фитоценоза принимают участие растения разных видов и жизненных форм, обладающих различными экологическими особенностями, сообщество приобретает особую структуру в форме ярусности. Ярусность присуща любым фитоценозам, но особенно ярко она выражена в лесу. Наиболее высокие деревья здесь составляют первый ярус, менее высокие - второй, кустарники подлеска - третий, кустарнички, травы, мхи и лишайники - четвертый и пятый. Временно растения могут находиться в несвойственном им ярусе, например, всходы деревьев - в пятом, подрост - в пологе четвертого или третьего яруса [Раменский, 1971; Воронов, 1973].

Основной таксономической единицей в геоботанике является растительная ассоциация. Ассоциация - это наиболее мелкая, хорошо улавливаемая физиономическая единица растительного покрова, совокупность участков растительности, имеющих одинаковую физиономичность, структуру, видовой состав и расположенных в сходных условиях местообитания». Таким образом, ассоциация - это сходные сообщества растений. Ассоциации фитоценозов отличаются рядом признаков - видовым и флористическим составом, ярусностью, обилием видов, проективным покрытием, количественным соотношением видов. Ассоциации объединяют в группы ассоциаций, группы ассоциаций - в формации, формации - в классы формаций и типы растительности [Алёхин, Сырейшиков, 1926; Воронов, 1973].

При более детальном изучении структуры лесных фитоценозов выделяют парцеллы - территориально обособленные растительные микрогруппировки.

При установлении растительной ассоциации основным показателем является видовой состав ярусов растительности. Но между видами, входящими в ассоциацию, очень важно выделять те, которые определяют структуру сообщества и обусловливают создание особой среды, присущей данному сообществу. Такие виды растений называют эдификаторами ассоциаций [Алёхин, Сырейшиков, 1926].

Таким образом, растительную ассоциацию можно определить, как совокупность фитоценозов, однородных по взаимоотношениям между видами растений в соответствии с условиями среды, однородных по структуре, видовому составу ярусов и занимающих условия местопроизрастания с однородным комплексом экологических факторов. Растительная ассоциация является основной систематической единицей растительности.

Подобно виду в систематике растений каждой растительной ассоциации также даётся определённое название, обычно двойное. Первое слово названия - родовое, соответствует названию эдификатора ассоциации; второе (видовое) чаще всего дают по названию характерного растения другого яруса, травяного или мохового покрова или по названиям растений-индикаторов [Воронов, 1973].

В соответствии с этим, растительная ассоциация характеризуется в основном однородным видовым составом, однородной синузиальной структурой, отражающей соответствующий состав экологических типов растений, и определённым составом факторов среды, влияющих на фитоценотический процесс. Для определения растительной ассоциации обычно используют названия видов растений, но в одних случаях - играющих в сообществе ведущую роль (эдификаторов и доминантов), а в др. - видов, имеющих диагностическое значение (т. н. характерных, дифференцирующих, и константных); различны и способы построения названий. Растительные ассоциации объединяются в группы, они могут быть также подразделены на более мелкие таксоны - субассоциации. Растительные ассоциации со сходными нижними ярусами, но отличающиеся составом господствующего яруса, называются замещающими (викарирующими). Если растительные сообщества, объединяемые в одну растительную ассоциацию, имеют не однородное сложение, а представляют собой мозаику фрагментов различных сообществ, то такую растительную ассоциацию называют мозаичной. Закономерно повторяющееся чередование сообществ нескольких растительных ассоциаций, представленных относительно небольшими участками, определяется как комплекс ассоциаций [Воронов, 1973].

2. Физико-географическая характеристика района исследования

.1 Границы района исследования

В административном отношении район исследования находится на территории Тахтамукайского района Республики Адыгея (3 км от города Краснодара) [Тахтамукайский район…, 1999].

Республика Адыгея - один из живописных уголков Российской Федерации, расположена в центральной части Северо-Западного Кавказа, в бассейнах рек Кубани, Лабы и Белой [Канонников, 1984].

В состав республики входят 7 административных районов, включая и Тахтамукайский район (рисунок 1).

Тахтамукайский район расположен на северо-западе республики. Граничит на востоке с Теучежским районом Адыгеи, на севере - с Динским районом, городом Краснодаром, на западе - с Северским, на юге - с городом Горячий Ключ и Белореченским районом Краснодарского края [Бузаров, Спесивцев, 2000].

Общая площадь района составляет 466,5 км2. В Тахтамукайский район входят следующие сельские округа: Афипсипский, Старобжегокайский, Яблоновский, Энемский, Тахтамукайский, Козетский и Шенджийский. Всего в районе 28 населённых пунктов, наиболее крупные из низ - Яблоновский и Энем. Административным центром района является аул Тахтамукай [Тахтамукайский район…, 1999].

Рисунок 1 - Расположение Тахтамукайского района

2.2 Особенности геологического строения и рельефа

История геологического строения территории Адыгеи сложна. С протерозойской эры существовала геосинклинальная область, где накапливались мощные осадочные толщи, далее не раз образовывались горные складки, которые разрушались и вновь погружались. Современные Кавказские горы образовались в мезозое и кайнозое в результате альпийского горообразования [Бузаров, Спесивцев, 2000].

Равнинная и предгорная части представлены молодой эпигерцинской Скифской плитой. В пределах Скифской плиты на территории республики выделяется Кубанский прогиб, отделённый от других прогибов валообразными

поднятиями, переходящими в Адыгейский выступ. Кубанский прогиб сложен неогеновыми отложениями и покрыт аллювиальными и водноледниковыми галечниками и суглинками. Современный рельеф Адыгеи формировался в течение длительного геологического времени. Он изменяется и в настоящее время под действием внешних и внутренних сил Земли. Северная часть Закубанской равнины приподнята над уровнем моря на 20 - 40 м, а южная - 200 - 500 м [Варшанина, Мельникова, Хачегогу, 2001].

В Тахтамукайском районе характер поверхности равнины слабоволнистый. Значительная часть района расположена в долине реки Кубань и представляет собой равнину с ярко выраженным микрорельефом. На рисовых системах микрорельеф в результате микропланировки сглажен. Поверхность водораздельных равнин имеет пологие и очень пологие склоны [Тахтамукайский район…, 1999].

2.3 Климат

Согласно агроклиматическому районированию, принятому в «Агроклиматическом справочнике по Краснодарскому краю» , Тахтамукайский район входит во 2-й агроклиматический район.

Климат окрестностей аула Тахтамукай определяется основными климатообразующими факторами: солнечной радиацией, системой атмосферной циркуляции, характером подстилающей поверхности и антропогенной деятельностью [Варшанина, 1995].

Положение аула на юге России определяет большие высоты солнца над горизонтом. В полдень 22 июня высота солнца над горизонтом составляет 68,5°, а 22 декабря - 22°. От высоты солнца зависит количество тепла, поступающего на земную поверхность. В среднем равнинные территории получают 117 - 120 ккал/см в год суммарной радиации. Продолжительность солнечного сияния 2200-2400 часов в год, что на 800 - 900 часов больше, чем в Москве [Бузаров, Спесинцев, 2000].

Преобладающие воздушные массы: умеренные и умеренно-континентальные. Также континентальный тропический воздух приходит из Средней Азии, морской тропический воздух - со Средиземного моря. Зимой этот воздух вызывает оттепели (февральские окна), летом - жару, весной и осенью - теплую погоду, иногда дожди [Краснопольский, 2001].

Подстилающая поверхность ведёт к распределению тепла и влаги. Зимой Чёрное море оказывает отепляющее воздействие, летом ветры с моря приносят прохладу и влагу.

На климат влияет и деятельность людей, изменяющих характер подстилающей поверхности. Строительство крупных водохранилищ, уничтожение лесов, распашка больших территорий изменяют содержание влаги в почве и в воздухе, температурный режим. В атмосфере с каждым годом увеличивается количество газов антропогенного происхождения: окислов углерода, азота, серы, органических соединений, что также влияет на распределение тепла у земной поверхности [Краснопольский, 2001].

Средние температуры в ауле Тахтамукай, в течение всего года, слабо отличаются от средних температур в Краснодарском крае. Самый холодный месяц - январь. Средние январские температуры составляют минус 2°С. В июле средняя месячная температура воздуха составляет 25,27°С. Годовое количество осадков увеличивается с севера на юг. Оно составляет 550 - 700 мм [Бузаров, Спесинцев, 2000].

Высота снежного покрова колеблется из-за частых оттепелей. В ауле Тахтамукай она составляет в среднем 5 - 10 см [Бузаров, Спесинцев, 2000].

Влажность воздуха является важной для человека и животных характеристикой климата. О её значении судят по величине абсолютной и относительной влажности воздуха, которые в первую очередь зависят от температуры воздуха. Максимальное значение абсолютной влажности воздуха отмечают в тёплое время года, а минимальное в холодное. Относительная влажность воздуха. Напротив, наиболее велика в холодное время года и наименее велика в тёплое время. В ауле Тахтамукай минимальное значение относительной влажности составляет 63% (в отдельные годы 30 - 35%). В декабре - январе относительная влажность имеет максимальное значение 85% [Варшанина, Мельникова, Хачегогу, 2001].

В республике отмечается большая повторяемость сильных ветров, со скоростью более 15 м/сек. Среднее число дней с сильным ветром колеблется от 13 до 20 дней, а максимальное число их в отдельные годы достигает 36 - 57 [Бузаров, Спесинцев, 2000].

Наибольшая повторяемость ветров наблюдается ранней весной - в феврале и марте. Сильные ветры приносят значительный ущерб сельскому хозяйству. Они вызывают полегание посевов, осыпание плодов, поломку деревьев [Краснопольский, 2001].

В умеренных широтах преобладает перенос воздуха с запада на восток - «западный перенос». Но на Северном Кавказе этот общий перенос нарушается под влиянием подстилающей поверхности. Система Большого Кавказа препятствует свободной циркуляции - «местных ветров», большую роль играет близость Чёрного и Азовского морей. В северной равнинной части республики в целом за год преобладают ветры восточного, северо-восточного, западного и юго-западного направлений. В январе наиболее велика повторяемость ветров восточных и северо-восточных румбов. Это связано с переносом воздуха с востока, с областей, находящихся под влиянием Азиатского максимума атмосферного давления, в сторону образующейся над Чёрным морем области низкого давления. В июле на равнинах преобладают ветры западных и юго-западных румбов вследствие того, что летом над Чёрным морем формируется область высокого давления [Коровин, 1979].

2.4 Гидрология

В Адыгее создано 5 водохранилищ, 3 из которых: Шапсугское, Тахтамукайское и Шенджийское, расположены на территории Тахтамукайского района [Варшанина, Мельникова, Хачегогу, 2001].

Водохранилища - искусственные водоёмы, предназначенные для задержания, накопления, хранения и перераспределения воды во времени.

В окрестностях аула Тахтамукай (в 9 км к югу от Краснодара) в пойме реки Супс находится Тахтамукайское водохранилище. Построено в 1964 году в целях орошения сельскохозяйственных земель. Площадь его зеркала 9,4 км, длина 4 км, ширина 3 км, средняя глубина 2,5 м, объём 15 млн. м3. Водная поверхность во многих местах покрыта растительностью [Кабаян, 2001].

Подземные воды, как и поверхностные являются важным видом природных ресурсов республики. Роль подземных вод трудно оценить, поскольку подземные воды - это самое драгоценное полезное ископаемое. Подземные воды Адыгеи - часть Азово-Кубанского артезианского бассейна [Кабаян, 2001].

По условиям залегания и распространения они подразделяются на три основных типа [Кабаян, 2001]:

воды в коренных палеозойских породах;

воды в мезозойских и третичных отложениях;

и грунтовые воды четвертичных образований.

Подземные воды на равнинных территориях республики пригодны для водоснабжения и орошения. Минерализация их не превышает 0,5 г/л. По химическому составу они чаще гидрокарбонатно-кальциевые [Кабаян, 2001].

Тахтамукайский район расположен возле р. Кубань на равниной части. На его территории протекают реки Афипс, Унеубат и Супс, так же располагаются два пруда [Тахтамукайский район…, 1999].

Поверхностные водные объекты подвержены загрязнению сточными и коллекторно-дренажными водами (таблица 1).

Таблица 1 - Сброс сточных и коллекторно-дренажных вод в поверхностные водные объекты в Тахтамукайском районе в 2009 г., млн. м3 [Спесивцев, 2002]

ВсегоЗагрязнённыхЧистых, без очисткиНормативно очищенных213,763,3150,10,22.5 Почвенный покров

Почва - верхний слой земной коры, покрытый растительностью и обладающий плодородием. Это сложное природное естественное историческое образование, возникшее в результате взаимодействия многих факторов: грунта, климата, растительных и животных организмов, рельефа местности, почвенных и грунтовых вод, хозяйственной деятельности человека и времени [Варшанина, Мельникова, Хачегогу, 2001].

По разнообразию почвенно-климатических условий территория Краснодарского края и Республики Адыгея разделена на 5 зон: Северная, Центральная, Западная, Южно-предгорная и Черноморская. Территория аула Тахтамукай, как и г. Краснодара, относится к Центральной зоне. Почвенно-климатические условия этой зоны для большинства возделываемых культур являются лучшими в крае. В осенне-зимний период почва хорошо увлажняется [Ашинов, Зубкова, Карпачевский, 2008].

В Тахтамукайском районе, как и в Республике Адыгея в целом, самые плодородные в нашей стране земли. Почвенный покров представлен выщелоченными уплотненными чернозёмами, а также луговыми (пойменными) почвами с тяжёлым механическим составом и неблагоприятными водно-физическими свойствами (рисунок 2).

Для внешнего вида и строения выщелоченных чернозёмов характерны:

) большая мощность гумусовых горизонтов;

) сильная выщелоченность гумусовых горизонтов (из них вынесены легкорастворимые соли карбонатов); вскипание от действия 10% соляной кислоты (HCl) обнаруживается в горизонте С ниже 140 см;

) более темная по сравнению с типичными чернозёмами окраска;

) структура верхнего горизонта зернисто-комковатая, переходящая во второй половине почвенного профиля в комковато-ореховую [Печёрин, 1989].

Эти морфологические признаки обусловлены произраставшей здесь раньше лугово-степной растительности. Содержание гумуса в почве составляет около 4 - 5% от веса почвы и в двухметровой её толще равно 650 - 740 тонн [Печёрин, 1989].

Рисунок 2 - Почвы Северо-Западного Кавказа по Г.М. Солянику

Луговые пойменные почвы лесостепной и степной зон отличаются мощным гумусовым слоем с интенсивной прокраской его гумусом и меньшим ожелезнением в нижней части профиля. В этих почвах уже наблюдаются карбонатность, солонцеватость и солончаковатость [Хачегогу, 2001].

Гумусовый горизонт А1 тёмно-серый или буровато-серый тяжелосуглинистого гранулометрического состава со значительным количеством «остаточного», привнесённого с аллювием, гумуса мощностью от 30 до 50 см. В верхней части горизонта вычленяется плотная (3 - 6 см) дернина. Имеет зернистую структуру с ржаво-бурыми пятнами и прожилками. В1 - переходный горизонт с пятнами оглеения и ожелезнения, связанными с гидрогенными процессами. Bg - глеевый горизонт голубовато-сизых тонов, степень оглеения сильно варьирует, часто имеет слоистое сложение. СDg - слоистый аллювий, обычно сильно оглеён, с прослойками погребённого торфа. Формируются в центральной пойме при затоплении спокойными паводковыми водами и отложении сравнительно небольшого количества суглинистого и глинистого аллювия. После спада паводка верхняя граница капиллярной каймы постоянно или периодически находится в пределах почвенного профиля. Развивается под влажными разнотравно-злаковыми лугами в степной и лепной зонах [Хачегогу, 2001; Соляник, 2004].

Вследствие выращивания риса в районе образовались так называемые рисовые почвы. Они сформировались в процессе использования луговых и лугово-чернозёмных почв под рисовые чеки. Эти почвы приобрели в настоящее время лугово-болотные свойства и в ближайшем будущем их трудно будет восстановить [Хачегогу, 2001].

2.6 Растительный покров

Растительный мир Республики Адыгея чрезвычайно разнообразен и уникален. Это связано с неоднородностью рельефа, климата, почв на территории республики, а также с историей его формирования. До похолодания, в конце третичного - в начале четвертичного периодов, растительность на её территории напоминала тропическую. Похолодания этих периодов привели к формированию и распространению растительных сообществ, характерных для современного Кавказа. В последнее тысячелетие изменение растительного покрова происходит под влиянием деятельности человека [Нагалевский, Чистяков, 2003].

В составе растительного покрова окрестностей аула Тахтамукай множество полезных для человека растений: декоративных, медоносных, технических, пищевых, лекарственных. Есть много ценных кормовых растений, особенно из бобовых и злаков. Леса изобилуют плодовыми и ягодными растениями [Литвинская, 1993].

Кубано-Приазовская равнина в прошлом была занята разнотравно-дерновинно-злаковыми степями [Литвинская, Тильба, Филимонова, 1983]. Сейчас они почти все распаханы. Это зерновые районы, с наличием масличных культур, сахарной свеклы, садоводства, мясомолочного животноводства и птицеводства [Литвинская, 1984]. Распаханность степей территории составляет 77%. До 10 - 12% площади занимают селитебные территории и дороги. В связи с этим, растительный покров ландшафтов большей частью представлен синантропным вариантом [Печёрин, 1989].

3. Материал и методы исследования

.1 Объект исследования

Объектом нашего исследования являются естественные фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай Республики Адыгея, подвергающиеся антропогенному воздействию. В качестве антропогенных источников загрязнения были выбраны: предприятие «ООО Новые технологии» (рисунок А.1) и автомобильная трасса (рисунок А.2).

Материалом для написания работы являлись: гербарий растительности исследуемых участков, полевые записи, дневники и фотографии.

Видовая принадлежность гербарных образцов устанавливалась при помощи следующих определителей: «Флора Северо-Западного Кавказа» А.С. Зернова «Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья» [Косенко, 1970], «Определитель растений Кавказа» [Гроссгейм, 1949].

3.2 Геоботанические методы исследования

Геоботанические площадки размером 1 м2 закладывались случайным методом [Воронов, 1973], а так же методом трансект [Алёхин, 1938], комбинируя случайный и систематический отборы.

В качестве основной таксономической единицы была принята ассоциация, которая выделялась по общности состава доминирующих и содоминирующих видов, по флористическому ядру сопряженных видов и рассматривается в качестве единицы низшего ранга. Ассоциация объединяет участки растительного покрова с одними и теми же видами господствующего яруса, общим набором характерных видов и одной и той же сукцессионной тенденцией [Алёхин, Сырейшиков, 1926].

Для оценки численного обилия особей отдельных видов существует ряд шкал, из которых в нашей работе использовалась глазомерная шкала Друде [Доспехов, 1965]. При этом методе обычно принимается во внимание не только численность вида, но и степень покрытия им поверхности. Оценка по Друде производится по отдельности для каждой группы видов растений, сходных по размерам. В этой шкале степень обилия того или иного вида обозначается баллами (словами или цифрами) . Шкала Друде представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Шкала оценки обилия видов по Друде

По ДрудеПо шестибальной системецифровойсловеснойSocialis (soc)6Растения обильны, образуют фон, смыкаютсяCopiosus (cop3)5Растений очень многоCopiosus (cop2)4Растений много, разбросаныCopiosus (cop1)3ИзредкаSparsae (sp)2Растения в небольших количествах, вкрапленияSolitariae (sol)1Растения единичныUnicum (un)+Встречаются единичные экземпляры

3.3 Экологические методы исследования

Для экологического анализа флоры обычно применяют классификацию экоморф (гидромоф и гелиоморф). Классификация основана на типах отношений растений к водному режиму почв для гидроморф и типах отношения растений к солнечному освещению - гелиоморф. При выделении жизненных форм растений использовались наиболее известные биоморфологические классификации Х. Раункиера и И.Г. Серебрякова .

3.4 Химические методы

Для проведения химического анализа на содержание загрязняющих веществ были взяты образцы почв на разном удалении (5, 10, 25 м) от источников антропогенного воздействия - автотрасса и предприятие «ООО Новые технологии» (приложение А).

Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществлялись в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа» .

Измерения проводились на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой iCAP 6500 (Thermo Scientific, USA) для тяжёлых металлов и на спектрофотометре UV-2401 PC - для фенолов.

Определение рН почвенных образцов проводилось с помощью рН-метра «Эксперт-001».

4. Антропогенное воздействие на фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай Республики Адыгея

.1 Таксономический анализ

В результате проведённых исследований было установлено, что флора растительности окрестностей аула Тахтамукай насчитывает 61 вид растений, относящихся к 57 родам и 25 семействам (таблица 3).

Таблица 3 - Видовой состав растительности окрестностей аула Тахтамукай Республики Адыгея

СемействоВидИвовые (Salicaceae)1. Ива ломкая - Salix fragylis L. 2. Ива белая - Salix alba L. 3. Тополь белый - Populus alba L. Ореховые (Juglandaceae)4. Орех грецкий - Juglans regia L. Буковые (Fagaceae)5. Дуб черешчатый - Quercus robur L. Тутовые (Moraceae)6. Шелковница чёрная - Morus nigra L. Коноплёвые (Cannabaceae)7. Хмель обыкновенный - Humulus lupulus L .Крапивные (Urticaceae)8. Крапива жгучая - Urtica urens L. Лютиковые (Ranunculaceae)9. Ломонос цельнолистный - Clematis integrifolia L. 10. Мышехвостник маленький - Myosurus minimus L. 11. Лютик полевой - Ranunculus arvensis L. Маковые (Papaveraceae)12. Чистотел большой - Chelidonium majus L. 13. Мак гибридный - Papaver hybridum L. Капустные (Brassicaceae)14. Жерушник австрийский - Rorippa austriaca (Grantz.) Bess. Капустные (Brassicaceae)15. Ярутка полевая - Thlaspi arvense L. 16. Пастушья сумка обыкновенная - Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. 17. Вечерница обыкновенная - Hesperis matronalis L. Чубушниковые (Philadelphaceae)18. Чубушник кавказский - Philadelphus caucasicus Koehne. Розовые (Rosaceae)19. Боярышник мелколистный - Crataegus microphilla C. Koch 20. Груша кавказская - Pyrus caucasica Fed. 21. Яблоня восточная - Malus orientalis Uglitzk. 22. Лапчатка ползучая - Potentilla reptans L. 23. Слива растопыренная - Prunus divaricata Lebed. 24. Ежевика сизая, ожина - Rubus caesius L .Бобовые (Fabaceae)25. Чина луговая - Lathyrus pratensis L. 26. Клевер ползучий - Tripholium repens L .27. Люцерна маленькая - Medicago minima (L.) Bartalini 28. Вика мышиный горшек - Vicia cracca L. Кленовые (Aceraceae)29. Клён ясенелистный - Acer negundo L. Зверобойные (Hypericaceae)30. Зверобой продырявленный - Hypericum perforatum L. Зонтичные (Umbelliferae)31. Синеголовник полевой - Eryngium campestre L. 32. Сныть обыкновенная - Aegopodium podagraria L. 33. Борщевик шероховатый - Heracleum scabrum Albov Первоцветные (Primulaceae)34. Первоцвет обыкновенный - Primula vulgaris Huds. Бурачниковые (Boraginaceae)35. Кривоцвет восточный - Lycopsis orientalis L. Губоцветные / Яснотковые (Lamiaceae)36. Живучка женевская - Ajuga genevinsis L. 37. Змееголовник молдавский - Dracocephalum moldavica L. 38. Яснотка белая - Lamium album L. 39. Мята полевая - Mentha arvensis L. Подорожниковые (Plantagynaceae)40. Подорожник большой - Plantago major L. Гречишные (Polygonaceae)41. Щавель конский - Rumex confertus L. Мятликовые (Poaceae)42. Мышей зелёный - Setaria viridis (L.) Beauv. 43. Костёр безостый - Bromus inermis L.44. Костёр полевой - Bromus arvensis L. 45. Тимофеевка луговая - Phleum pretense L. 46. Тимофеевка узловатая - Phleum nodosum L. 47. Ежа сборная - Dactylis glomerata L. 48. Мятлик узколистный - Poa angustifolia L. 49. Пырей ползучий - Elytrigia repens (L.) Nevski. 50. Тонконог тонкий - Koeleria cristata (L.) Pers. 51. Овсяница луговая - Festuca pratensis Huds. 52. Тростник южный - Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. Маслиновые (Oleaceae)53. Ясень высокий - Fraxinus excelsior L. Астровые (Asteraceae)54. Дурнишник калифорнийский - Xanthium californicum Greene. 55. Одуванчик лекарственный - Taraxacum officinale Wigg. 56. Бодяк полевой - Cirsium arvense (L.) Scop .57. Тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L. Астровые (Asteraceae)58. Амброзия полыннолистная - Ambrosia artemisiifolia L. 59. Полынь метельчатая - Artemisia scoparia Waldst. et Kit. Амарантовые (Amaranthaceae)60. Щирица белая - Amaranthus albus L. Кизиловые (Cornaceae)61. Свидина южная - Svida austrialis (C.A. Mey) Pojark. Ex Grossh.

Как видно из таблицы 3 в растительном покрове окрестностей аула Тахтамукай наиболее полно в видовом отношении представленны семейства Poaceae, Asteraceae и Rosaceae.

Таксономический анализ показал, что преобладают монотипные семейства и их доля составляет 60% (рисунок 3). К ним относится 15 семейств: Aceraceae, Moraceae, Polygonaceae, Amaranthaceae и др. Олиготипными являются 7 семейств: Brassicaceae, Ranunculaceae, Salicaceae, Apiaceae, Papaveraceae, Lamiaceae и Fabaceae. Меньше всего политипных, к ним относится 3 семейства: Rosaceae, Asteraceae и Poaceae.

Рисунок 3 - Таксономический анализ флоры окрестностей аула Тахтамукай

4.2Биоморфологический анализ

В составе флоры района исследований доминируют многолетники - 30 видов. Редкими биоморфами для изучаемого района являются двулетники и кустарники.

При изучении жизненных форм по Раункиеру в биоморфологическом спектре (рисунок 4) флоры района исследования установлено, что преобладают гемикриптофиты (21 вид или 34% от общего количества видов). Второе место занимают терофиты (26%), затем фанерофиты - 20%. Криптофиты представлены 11 видами (18%). Меньше всего хамефитов - 1 вид, что составляет 2%.

Рисунок 4 - Биоморфологический спектр флоры окрестностей аула Тахтамукай

4.3 Экологический анализ

При проведении экологического анализа флоры мы основывались на отношении растений к влаге и к свету.

В результате исследования были выявлены следующие экоморфы растений по отношению к влаге (рисунок 5):

гигрофиты (22 вида или 36%);

мезофиты (39 видов или 64%).

Рисунок 5 - Экоморфы по отношению к влаге

По отношению к свету (рисунок 6) нами были выявлены экоморфы:

гелиофиты (40 видов или 66%);

сциофиты (16 видов или 26%);

гелиосциофиты (5 видов или 8%).

Рисунок 6 - Экоморфы по отношению к свету

4.4 Фитоценотический анализ

При проведении геоботанических исследований нами было заложено 6 пробных площадок на разном удалении от источников антропогенного воздействия (5, 10 и 25 м). В результате выявлены 6 основных ассоциаций, их доминанты, содоминанты, ассектаторы, а также ярусность и обилие растений.

Пырейно-разнотравная ассоциация (рисунок В.1) расположена на расстоянии 5 м от автомобильной трассы окрестности аула Тахтамукай. Доминирует разнотравье - яснотка пурпурная. Содоминантом является пырей ползучий, ассектатором - одуванчик лекарственный. Структура ассоциации представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Строение пырейно-разнотравной ассоциации

Название растенийЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеПырей ползучий3100 - 90cop3Яснотка пурпурная230 - 25cop2Одуванчик лекарственный225 - 23cop2

Травостой представлен двумя ярусами. Высота первого яруса составляет 100-90 см: пырей ползучий. Высота второго яруса 30 - 25 см: яснотка пурпурная, одуванчик лекарственный. Общее проективное покрытие 60%. На долю пырея ползучего приходится - 30%, яснотки пурпурной - 20%, одуванчика лекарственного - 10%.

Тростниково-разнотравная ассоциация (рисунок В.2) расположена в 10 м от автомобильной трассы окрестности аула Тахтамукай. Рельеф спокойный, уклон 1 - 2°. Доминирует разнотравье - мятлик узколистный, тонконог тонкий. Содоминантом является тростник южный. Ассектатором являются лютик полевой. Травостой представлен тремя ярусами. Высота первого яруса 110 - 100 см: тростник южный. Высота второго яруса 35 - 30 см: тонконог тонкий. Высота третьего яруса 30 - 25 см: мятлик узколистый, лютик полевой. Общее проективное покрытие - 70%. На долю тростника южного приходится - 30%, тонконога тонкого - 25%, лютика полевого - 10%, мятлика узколистного - 5%. Структура ассоциации представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Структура тростниково-разнотравной ассоциации

Название растенияЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеТростник южный1110 - 100сор3Тонконог тонкий235 - 30сор2Мятлик узколистный330 - 25сор2Лютик полевой32 - 20solКострово-разнотравная ассоциация (рисунок В.3) расположена в 25 м от автомобильной трассы окрестности аула Тахтамукай. Рельеф спокойный, уклон составляет 4 - 5°. Почвы чернозёмные. Доминантом является костёр полевой. Ассектаторами являются пырей ползучий, полынь метельчатая, чертополох крючковатый. Травостой представлен двумя ярусами. Высота первого яруса 80 - 70 см: костёр полевой, пырей ползучий. Высота второго яруса 40 - 35 см: полынь метельчатая, чертополох крючковатый. Общее проективное покрытие составляет 50%. На долю костра полевого приходится - 25% полыни метельчатой - 15%, пырея ползучего - 5%, чертополоха крючковотого - 5%. Структура кострово-разнотравной ассоциации представлена в таблице 6.

Таблица 6 - Строение кострово-разнотравной ассоциации

Название растенияЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеКостёр полевой280 - 70сор3Полынь метельчатая340 - 35cop1Пырей ползучий370 - 60cop1Чертополох крючковатый135 - 30sp

Разнотравно-виковая ассоциация (рисунок В.4) расположена в 5 м от предприятия «ООО Новые технологии», располагающегося в окрестности а. Тахтамукай. Рельеф спокойный, уклон 2 - 3°. Почвы глинистые. Доминантом является вика мышиный горошек, содоминантом - пастушья сумка обыкновенная. Ассектатором является сурепка обыкновенная. Травостой представлен двумя ярусами. Высота первого яруса 70 - 60 см: вика мышиный горошек, содоминант - пастушья сумка обыкновенная, высота второго яруса 30 - 25 см: сурепка обыкновенная. Общее проективное покрытие 60%. На долю вики мышиный горошек приходится 30%, на долю пастушьей сумки обыкновенной - 25%, на долю сурепки обыкновенной - 5%. Структура ассоциации представлена в таблице 7.

Таблица 7 - Строение разнотравно-виковой ассоциации

Название растенияЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеВика мышиный горошек170 - 75сор3Пастушья сумка обыкновенная155 - 60сор2Сурепка обыкновенная225 - 30sol

Щавелево-разнотравная ассоциация (рисунок В.5) расположена в 10 м от предприятия «ООО Новые технологии». Рельеф спокойный, уклон 3°. Почвы чернозёмы карбонатные слабогумусные мощные, глинистые. Доминантом является щавель конский, содоминантом - пырей ползучий, ассектатором - мышей зелёный. Травостой представлен двумя ярусами. Высота первого яруса 60 - 50 см: щавель конский, пырей ползучий, высота второго яруса 40 - 30 см: мышей зелёный. Общее проективное покрытие 70%. На долю щавеля конского приходится 35%, на долю пырея ползучего приходится 25%, на долю мышей зелёного - 10%. Структура ассоциации представлена в таблице 8.

Таблица 8 - Структура щавелево-разнотравной ассоциации

Название растенияЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеЩавель конский160 - 50сор3Пырей ползучий170 - 60сор2Мышей зелёный240 - 30sol

Овсяницево-разнотравная ассоциация (рисунок В.6) расположена в 25 м от предприятия «ООО Новые технологии». Рельеф спокойный, уклон 3 - 5°. Почвы чернозёмы карбонатные слабогумусные мощные, глинистые. Доминантом является овсяница луговая, содоминантом - костёр полевой, ассектатором - вика мышиный горошек. Травостой представлен двумя ярусами. Высота первого яруса 100 см: овсяница луговая, высота второго яруса 70 см: костёр полевой, вика мышиный горошек. Общее проективное покрытие 40%. На долю овсяницы луговой приходится 25%, на долю костра полевого - 10%, на долю вики мышиный горошек - 5%. Структура ассоциации представлена в таблице 9.

Таблица 9 - Строение овсяницево-разнотравной ассоциации

Название растенияЯрусВысота растения, смОбилие по ДрудеОвсяница луговая1110 - 100сор3Костёр полевой280 - 70сор2Вика мышиный горошек275 - 70sol

4.5 Химический анализ почвы

Химический анализ производился в 2013 г. с взятых образцов почвы в окрестностях аула Тахтамукай возле автотрассы и предприятия «ООО Новые технологии».

Около каждого из этих загрязнителей были заложены по 3 участка на разном удалении от объекта (5, 10 и 25 м).

Почвы, отобранные вблизи автодороги, были исследованы на тяжёлые металлы: свинец, цинк, кадмий, мышьяк, никель, медь (таблица Г.1).

Данные анализа на содержание тяжёлых металлов показали увеличение их концентрации вблизи автотрассы (рисунок 7).

Рисунок 7 - Содержание некоторых тяжёлых металлов вдоль автотрассы

По отношению к другому антропогенному источнику загрязнения (предприятие «ООО Новые технологии») так же были заложены экспериментальные участки на расстоянии 5, 10 и 25 м, на которых проводился отбор почвенных образцов для анализа на фенолы (таблица Г.2).

Результаты исследований показали, что содержание фенолов в непосредственной близости (5 м) от данного объекта характеризуются достаточно высоким содержанием (рисунок 8).

Рисунок 8 - Содержание фенолов в почве вблизи предприятия «ООО Новые технологии»

Также все точки с двух объектов исследовались на кислотность почвы. Результаты исследований свидетельствуют о подщелачивании почвы в непосредственной близости к объектам антропогенного загрязнения.

4.6 Анализ антропогенного воздействия на фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай

Видовой состав, физиономический облик, структура, жизненное состояние растений и продуктивность растительных сообществ отражают все особенности условий обитания (климат, почвы, положение в рельефе), историю развития и связи между элементами сообщества, как в пространстве, так и во времени [Егорова, 2000].

К фитоценотическим признакам биоиндикации относятся особенности структуры растительного покрова: обилие и рассеянность видов растений, ярусность, мозаичность, степень сомкнутости [Биологический контроль…, 2007].

Для изучения антропогенного воздействия на фитоценозы окрестностей аула Тахтамукай нами были заложены по 3 пробных площадки на разном удалении (5, 10 и 25 м) от 2-х источников антропогенного воздействия: предприятие «ООО Новые технологии» и автомобильная трасса.

В результате проведённых исследований были выявлены основные изменения ассоциаций в фитоценозах. При удалении от линейного источника загрязнений (автотрасса) наблюдалось увеличение высоты травостоя, общего проективного покрытия с 60% на расстоянии 5 м до 70% на расстоянии 10 м. При дальнейшем удалении от автотрассы эти показатели падали, что связано с преобладанием дерновинных злаков. Наиболее устойчивым к антропогенному воздействию на данной территории является пырей ползучий, образующий пырейно-разнотравную ассоциацию в непосредственной близости от автотрассы. При удалении на 10 м в структуре тростниково-разнотравной ассоциации наблюдалось три яруса. На расстоянии 25 м от автотрассы обнаружена кострово-разнотравная ассоциация, в состав которой входит достаточно большое количество ассектаторов.

При удалении от другого источника антропогенного воздействия (предприятие) так же наблюдалось увеличение высоты ярусов в среднем на 10 см и общего проективного покрытия до 70% на расстоянии 10 м. Обнаружена следующая последовательность смены ассоциаций: разнотравно-виковая - щавелево-разнотравная - овсяницево-разнотравная.

Таким образом, при удалении от источников антропогенного воздействия изменялись: обилие видов, их проективное покрытие, в структуре ассоциации - доминанты, содоминанты, ассектаторы, а также ярусность и высота травостоя.

Заключение

По результатам проведённой работы были сделаны следующие выводы:

.Флора растительности окрестностей аула Тахтамукай насчитывает 61 вид растений, относящихся к 57 родам и 25 семействам.

.Таксономический анализ показал, что доминируют монотипные семейства (15): Aceraceae, Moraceae, Polygonaceae, Amaranthaceae и др.; олиготипных семейств насчитывается 7: Brassicaceae, Ranunculaceae, Salicaceae, Apiaceae, Papaveraceae, Lamiaceae и Fabaceae; политипных - 3: Rosaceae, Asteraceae и Poaceae.

.Анализ жизненных форм по Х. Раункиеру позволил выявить среди растений окрестностей аула Тахтамукай преобладающую жизненную форму - гемикриптофиты (34%). Второе место занимают терофиты (26%), затем фанерофиты - 20%. Криптофиты составляют 18%, меньше всего хамефитов - 2%.

.Экологический анализ показал, что среди гидроморф преобладают мезофиты (39 видов), а среди гелиоморф - гелиофиты (40 видов).

.На территории изучаемого района выделено 6 основных ассоциаций: пырейно-разнотравная, кострово-разнотравная, тростниково-разнотравная, щавелево-разнотравная, овсяницево-разнотравная, разнотравно-виковая. Изучены их строение, состав и обилие видов, а так же выделены доминанты, содоминанты и ассектаторы.

.При проведении химического анализа почвы были получены результаты, свидетельствующие о повышении содержания тяжёлых металлов вблизи автотрассы в 1,2 - 1,7 раза и содержания фенолов около предприятия в 1,5 раза. Анализ почвы на кислотность показал смещение рН в щелочную сторону как вблизи автотрассы (с 6,88 до 7,21), так и в непосредственной близости от предприятия «ООО Новые технологии» (с 6,8 до 7,6).

.При удалении от источников антропогенного воздействия наблюдается увеличение высоты травостоя на 10 см и общего проективного покрытия с 60% (на расстоянии 5 м) до 70% (на расстоянии 10 м).

Библиографический список

1.Абрегов О.Х., Козменко Г.Г., Пашков А.Н. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Республики Адыгея в 2001 году». Майкоп, 2002. 286 с.

2.Агроклиматический справочик по Краснодарскому краю. Краснодар, 1961. 367 с.

.Алёхин В.В. Фитосоциология и её последние успехи у нас и на Западе // Методика геоботанических исследований. М., 1938. С. 45 ? 68.

.Алёхин В.В., Сырейшиков Д.П. Методика полевых ботанических исследований. Вологда, 1926. 141 с.

.Ашинов Ю.Н., Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О. Почвенный покров и элементы социальной структуры Кубани и Адыгеи. Майкоп, 2008. 268 с.

.Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова [и др.] / под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой. М., 2007. 288 с.

.Бузаров А.Ш., Спесивцев П.А. География Республики Адыгея, Майкоп, 2000. 343 с.

.Варшанина Т.П. Климат // География Республики Адыгея. Майкоп, 1995. С. 27 - 30.

.Варшанина Т.П., Мельникова Т.Н., Хачегогу А.Е. География Республики Адыгея. Майкоп, 2001. 186 с.

.Воронов А.Г. Геоботаника: учебное пособие для ун-тов и пед. ин-тов. М., 1973. 384 с.

.Гроссгейм А.А. Определитель растений Кавказа. М., 1949. 747 с.

.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1965. 223 с.

.Егорова Е.И. Биотестирование и биоиндикация окружающей среды. Обнинск, 2000. 317 с.

.Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. М., 2006. 664 с.

.Кабаян Н.В. Гидрология Республики Адыгея. Майкоп, 2001. 200 с.

.Канонников А.М. Природа и мы. Краснодар, 1984. 432 с.

.Коровин В.И. Природа Краснодарского края. Краснодар, 1979. 279 с.

.Косенко И.С. Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья. М., 1970. 613 с.

.Краснопольский А.В. Климат Республики Адыгея. Майкоп, 2001. 215 с.

.Лавренко Е.М. Основные закономерности растительных сообществ и пути их изучения // Полевая геоботаника. М.; Л., 1959. Т. 1. С. 60 - 80.

.Литвинская С.А. Степи Западного Предкавказья // Растительные ресурсы Северного Кавказа. Ростов н/Д, 1984. С. 37 - 47.

.Литвинская С.А. Деревья и кустарники Кубани. Ростов н/Д, 1993. 230 с.

.Литвинская С.А., Тильба А.П., Филимонова Р.Г. Редкие и исчезающие растения Кубани. Краснодар, 1983. 159 с.

.Методика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии: М-МВИ-80-2008. СПб., 2008. 36 с.

.Нагалевский Ю.Я., Чистяков В.И. Физическая география Краснодарского края: учебное пособие. Краснодар, 2003. 256 с.

.Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа: ГОСТ 17.4.4.02-84. М., 1984. 6 с.

.Пачосский И.К. Основы фитоценологии. Херсон, 1927. 346 с.

.Печёрин А.И. Природа Кубани. Краснодар, 1989. 247 с.

.Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л., 1971. 334 с.

.Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. М., 1962. 277 с.

.Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края. Краснодар, 2004. 70 с.

.Сочава В.Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск, 1979. 190 с.

.Спесивцев П.А. География Республики Адыгея. Майкоп, 2002. 341 с.

.Сукачёв В.Н. Избранные труды: в 3 т. Л., 1972-1975. 1215 с.

.Тахтамукайский район Республики Адыгея / Р.Х. Савв [и др.]. Майкоп, 1999. 320 с.

.Хачегогу А.Е. Почвы и растительность Адыгеи. Майкоп, 2001. 102 с.

.Шенников А.П. Введение в геоботанику. Л., 1964. 447 с.

38.Drude O. Die Ocologie der Pflanzen. Braunschweig, 1913. 300 S.

Вопросы лекции Цитоценология Фитоценоз и его особенности Состав фитоценозов Структура фитоценозов Основные свойства фитоценозов Изменчивость фитоценозов во времени Сукцессии (смены фитоценозов) Влияние окружающей среды на фитоценозы Влияние животного мира на фитоценозы Влияние человека на фитоценозы

Фитоценология - изучает растительные сообщества (фитоценозы); - изучает живую материю на ценотическом уровне, т. е. на уровне сообществ организмов; - объектом изучения служат как естественные фитоценозы (лесные, луговые, болотные, тундровые и др.), так и искусственные (например, посевы и посадки культурных растений).

В. Н. Сукачев 1880 -1967 Фитоценоз (или растительное сообщество): -всякая совокупность высших и низших растений, обитающих на данном однородном участке земной поверхности, с только им свойственными взаимоотношениями как между собой, так и с условиями местообитания, и поэтому создающими свою особую среду, фитосреду. В. Н. Сукачев (1954, с. 296) Совокупность отдельно стоящих растений, не оказывающих влияния друг на друга, не является фитоценозом.

Т. А. Работнов Заложил основы ценопопуляцион-ного направления в исследовании состава и структуры растительного покрова. Создал классификацию типов популяций растений по их возраст-ному составу, на основании которой стал возможен прогноз популяционной динамики и сукцессионных трендов. 6. VIII. 1904 - 16. IX. 2000

Фитоценоз - условно выделенная из биоценоза открытая биотическая система, представляющая существенную часть (в материальном и энергетическом отношении) более сложной биокосной системы - биогеоценоза, состоящая из растений, главным образом автотрофных (фототрофов) находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, с другими биокомпонентами и со средой, осуществляющая в результате жизнедеятельности своих автотрофных компонентов фиксацию солнечной энергии и при участии других организмов ее трансформацию и биологический круговорот веществ, а также фиксацию атмосферного азота и обладающая определенным составом и более или менее гомогенной или гомогенно мозаичной структурой в пределах занимаемого ею пространства» . (Работнов Т. А. , 1983, с. 9)

«Фитоценоз - условно выделенная из биоценоза открытая биотическая система, представляющая существенную часть (в материальном и энергетическом отношении) более сложной биокосной системы - биогеоценоза, состоящая из растений, главным образом автотрофных (фототрофов) находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, с другими биокомпонентами и со средой, осуществляющая в результате жизнедеятельности своих автотрофных компонентов фиксацию солнечной энергии и при участии других организмов ее трансформацию и биологический круговорот веществ, а также фиксацию атмосферного азота и обладающая определенным составом и более или менее гомогенной или гомогенно мозаичной структурой в пределах занимаемого ею пространства» . Е. М. Лавренко, Н. В. Дылис (1968, с. 162)

Биогеоценоз - это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии. (Сукачев, 1964, с. 23)

Биогеоценоз – биокосная открытая система, являющаяся частью биосферы, находящаяся под воздействием внешних по отношению к ней факторов, характеризующаяся свойственным ей взаимодействием слагающих ее биотических (автотрофных, в основном фототрофных, и гетеротрофных организмов) и абиотических компонентов и определенным типом обмена веществом и энергией между ними и компонентами других биокосных и косных систем, границы которой определяются границами свойственного ей фитоценоза. (Работнов Т. А. , 1983, с. 8)

Жизненная форма по Раункиеру (1934) по положению почек возобновления: Фанерофит: мезофанерофит; микрофанерофит; Нанофанерофит. Хамефит: травянистый; деревянистый. Гемикриптофит Криптофит: геофит; гидрофит; гелофит. Терофит.

Жизненные формы по системе И. Г. Серебрякова (1962): – дерево; – аэроксильный кустарник (надземное образование новых побеговых систем) – геоксильный кустарник (надземное образование новых побеговых систем); – кустарничек; – прямостоячий полукустарник или полукустарничек; – лиановидный полукустарник; Поликарпические травы: – стержнекорневое; – кисте-корневое; – короткокорневищное; – плотнокустовое; – рыхлокустовое;

Эколого-фитоценотической группе: Степная группа: – степной; – галофильно-степной; – кальцефильно-степной; – псаммофильно-степной; – лугово-степной; – сорно-степной. Лесная группа: – эвритопно-лесной; – бореально-лесной; – неморально-лесной; – горно-лесной; – боровой (псаммофильно-боровой, опушечно-боровой). Лесолуговая группа: - лесолуговой (в том числе лесо-опушечный и поляноопушечный).

Эколого-фитоценотической группе: Луговая группа: – луговой эвритопный (водораздельные луга, луговины, луга вдоль дорог); – пойменно-луговой; – лугово-опушечный; Болотная группа: – олиготрофно-болотный; – лесо-болотный (в том числе растения эвтрофных низинных болот); – лугово-болотный (виды заболоченных лугов и «висячих» ключевых болот). Водная группа: – водный; – прибрежно-аллювиальный (виды песчаных, глинистых и илистых наносов вдоль русел рек); – прибрежно-водный.

Эколого-фитоценотической группе: Водно-болотная группа: – водно-болотный (в том числе прибрежно-болотный, прибрежно-луговоболотный, галофитно-прибрежный). Синантропно-сорная группа: – синантропный; – сорно-лесной; – сорно-луговой.

Фитоценотип группа видов растений, характеризующихся определенной «стратегией жизни» Экологическая стратегия вида (тип поведения) По Дж. Маклиод (Mac. Leod, 1884) 1. «Пролетарии» (однолетники) 2. «Капиталисты» (многолетники) По Раменскому А. Г. (1935) 1. Виоленты («силовики» , «львы») 2. Патиенты («выносливцы» , «верблюды») 3. Эксплеренты (шакалы) По Дж. Грайму (Grime, 1979) 1. Конкуренты (виоленты) – C (competitor) 2. Устойчивые к стрессу (патиенты) – S (stress-tolerant) 3. Сорные, рудералы (эксплеренты) – R (ruderalis) Типы стратегий Раменского-Грайма отражают отношение растений к двум факторам: к благоприятности условий местообитания и к нарушениям

По Дж. Грайму (Grime, 1979) Треугольник Грайма: С, R, S - первичные типы стратегий; CR, CS, RS, CRS переходные (вторичные) типы СR - Urtica dioica CS RS - сорные ксерофильные растения CRS – луговые растения

Состав ценопопуляции вида - многолетнего травянистого растения 1 - живые семена в почве, 2 - проростки, 3 - молодые растения, 4 - взрослые растения, не образующие генеративных органов, 5 - взрослые растения, образующие генеративные органы, б - старческие особи

Влияние ветра на фитоценозы Влияние ветра на растения может быть как прямое, так и косвенное Прямое влияние ветра на растения Для древесных растений, с поверхностной корневой системой, растущих на переувлажненных и заболоченных почвах, ветер причина ветровалов. Для древесных растений, со стержневой корневой системой, растущих на сухих, дренированных почвах, ветер причина буреломов.

http: //www. photoforum. ru/user/18320/photos. 0. 0. date. desc. 0. 0. 0. 1. ru. html ветровал бурелом

Направление господствующих ветров http: //www. krimoved. crimea. ua/photo 08. html Сосна флагообразной ветровой формы на склоне Демерджи http: //www 3. crimea. edu/tnu/magazine/geoecology/index_4. htm Флагообразная крона у деревьев

http: //ogorodnik. in. ua/plant/asarum. php http: //trifoly. ru/2010/06/kopyten-evropejskij Копытень европейский Ásarum europaéum волосистоосоковые покрытие 1 % сор1 -sp-gr Липняки снытево-осоковые покрытие 1% sp снытевые покрытие 2% сор1

http: //trifoly. ru/blue/str_w_3/stranisi/7. html http: //www. plantarium. ru/page/dwellers/district/1 -11 -31 -10/part/7. html Фиалка удивительная Viola mirabilis волосистоосоковые покрытие 1 % sol-sp Липняки снытево-осоковые покрытие 1% sol снытевые покрытие 1% sol-sp

Влияние животных на фитоценозы ru. wikipedia. org Животные участвуют в опылении цветков и распространении семян и плодов feudoroff. ru

http: //www. odla. nu/fs/article/file_13085. html www. plantarium. ru http: //www. plantarium. ru/page/image/id/30700. html Широко распространившийся в последние годы в сырых местообитаниях европейской части России гималайский вид Недотрога железистая (Impatiens glandulifera) выигрывает конкуренцию за опылителей у аборигенов именно потому, что каждый его цветок производит примерно в 10 раз больше нек-тара, чем цветок Дербенника иволистного (Lythrum salicaria) или Чистец болотный (Stachys palustris). В итоге заносный вид имеет более высокую семен-ную продуктивность и быстрее расселяется в новом районе.

Черви перерабатывают мертвые растительные остатки, обогащают почву питательными веществами, улучшают ее структуру, рыхлят и проветривают почвенный слой. chudo-ogorod. ru

Травоядные животные влияют на травостой (выборочное поедание и вытаптывание растений, утаптывание почвы) elementy. ru Овсяница тростниковая (Festuca arundinacea) - растение семейства злаковых. Поедается крупным рогатым скотом и овцами в меньшей степени, чем люцерна. Фото с сайта www. florum. f

Ковыль http: //greenport. ru/agroatlas/sornye-rasteniya/ Oвсяница валисская (Типчак) – Festuca. valesiaca http: //flower. onego. ru/zlak/festuca. html http: //fotki. yandex. ru/users/zima-leto 1000/view/100647/ Свинорой пальчатый

Влияние человека на фитоценозы http: //sevprostor. livejournal. com/23979. html olimpiada-school 116. narod. ru http: //www. zemlyakrim. ru/browse/commerce/ http: //kp. ru/photo/246472/

Схема фаз нарушенности пригородных дубрав (по Р. А. Карписоновой, 1966) I - коренные, II - малонарушенные, III - нарушенные, IV - сильнонарушенные, V - деградированные; 1 - дуб, 2 - липа, клен, 3 - подлесок, 4 - дубравные эфемероиды, 5 - дубравное широкотравье, 6 - луговые виды

Изменение фитоценоза вследствие осушения заболоченной территории (схема) А - фитоценоз до осушения; Б - фитоценоз после осушения: 1 - виды-гигрофиты, 2 - виды-мезофиты

Деградация лесных фитоценозов северной тайги под влиянием загрязнения атмосферы выбросами металлургического комбината (схематичный рисунок по Т. В. Черненьковой, 1985): 1 - кустарнички, 2 - злаки, 3 - моховой покров, 4 - хвойные деревья (ель, сосна)

http: //www. plantarium. ru/page/image/id/2936. html http: //www. commanster. eu/commanster/Plants/Grasses/Sp. Grasses/Poa. annua. html Poa annua L. - Мятлик однолетний Сем. Gramineae (Poaceae) – Злаки (Мятликовые) Нарушенные луга и леса, дороги, поля, огороды, пустыри, берега водоемов, газоны, отмели. Однолетнее, двулетнее или многолетнее; терофит-гемикриптофит; наземное; автотроф; евразиатско-североамериканский (голарктический); плюризональный; синантроп.

http: //www. plantarium. ru/page/image/id/36173. html http: //www. plantarium. ru/page/image/id/45202. html Polygonum aviculare L. s. str. Горец птичий Сем. Polygonaceae – Гречиховые Населенные пункты, обочины дорог, пустыри, поля.

http: //www. plantarium. ru/page/image/id/102952. html http: //www. plantarium. ru/page/image/id/96316. html Plantago major L. – Подорожник больший. Сем. Plantaginaceae – Подорожниковые Населенные пункты, обочины дорог, сбитые пастбища, окраины полей, сорные места, лесные поляны, берега водоемов.

Вопросы семинарского занятия 1. Структура фитоценозов - ярусность - мозаичность - микрофитоценозы - парцеллы - площадь выявления фитоценоза - фитоценоз как система 2. Основные свойства фитоценозов - устойчивость во времени - способность к восстановлению после нарушений - способность к восстановлению после уничтожения - смена фитоценозов при изменении условий среды 3. Изменчивость фитоценозов во времени - суточная изменчивость - сезонная изменчивость

- разногодичная изменчивость, или флуктуации - возрастная изменчивость 4. Сукцессии (смены фитоценозов) - первичные сукцессии - вторичные сукцессии - Климакс 5. Влияние окружающей среды на фитоценозы 6. Влияние животного мира на фитоценозы - влияние беспозвоночных животных - воздействие на фитоценозы млекопитающих - роль птиц в жизни фитоценозов

7. Влияние человека на фитоценозы - загрязнение атмосферы - влияние рекреации - вырубка лесов - выпас скота

Вопросы лекции Классификация фитоценозов Принципы классификации фитоценозов. Ординация фитоценозов Непрерывность и дискретность растительного покрова Фитоценоз как компонент биогеоценоза Консорции как элементы биогеоценоза

Рекомендуемая литература 1. Шенников А. П. Введение в геоботанику. - Л. : Изд-во Ленингр. Ун-та, 1964. 412 с. 2. Родман Л. С. Ботаника с основами географии растений. М. : Колос. С, 2006 3. Хржановский В. Г. , Викторов С. В. , Литвак П. В. , Родионов Б. С. , Родман Л. С. Ботаническая география с основами экологии растений (2 -е изд. , перераб. и доп.). М. : Колос, 1994. 4. Работнов Т. А. Фитоценология (1, 2 или 3 изд.). - М. : Изд-во МГУ, 1978, 1992, 1994. 346 с.

Изменения лесного фитоценоза по мере увеличения возраста деревьев (на примере ельника, схема) 1 - моховой покров, 2 - травянистые растения и кустарнички

Сукцессии - необратимые изменения фитоценозов во времени, имеющие определенную направленность. В ходе сукцессии происходит последовательная смена одних сообществ другими. Различают сукцессии: первичные и вторичные.

Первичные сукцессии Начальные стадии заселения растениями свободной площади (схема): А - свободная от растений площадь, Б - занос зачатков шести видов растений (1- 6), В - прорастание зачатков и развитие из них растений, Г - закрепление на площади двух видов растений (3, 4), они проходят полный цикл развития и образуют семена

Вторичные сукцессии Вторичная сукцессия после сплошной вырубки ельника - смена ели березой и восстановление ели (схема, упрощено): 1 - ель, 2 - береза, 3 - подрост ели, 4 - подрост березы, 5 - травянистые растения вырубок

Классификация фитоценозов может быть основана на доминантном принципе и по Браун-Бланке. В классификациях основанных на доминантном принципе при выделении единиц классификации за основу берут доминирующие растения.

Классификация основанная на доминантном принципе Ассоциация – низшая и основная, наряду с формацией, единица классификации. 1. Ассоциация - это совокупность фитоценозов, имеющих более или менее одинаковый внешний облик, сходный флористический состав и одни и те же доминирующие виды. Для объединения в одну ассоциацию необходимо, чтобы в разных фитоценозах были одинаковые доминирующие растения в соответствующих ярусах.

Участки различных ассоциаций соснового леса на профиле: 1 - сосняк лишайниковый, 2 - сосняк брусничный, 3 - сосняк черничный, 4 - сосняк долгомошник, 5 - сфагновое болото с сосной

2. Группа ассоциаций – объединение сходных ассоциаций. Сосняки брусничные с хорошо развитым моховым покровом и сосняки черничные и кисличные с таким же покровом образуют группу ассоциаций сосняки зеленомоховые, или сосняки-зелено-мошники. 3. Классы ассоциаций – сходные группы ассоциаций.

4. Формация - основная, наряду с ассоциацией, единица классификации растительности. Формация - совокупность ассоциаций, у которых в верхнем ярусе доминирует один и тот же вид растения. Лесные ассоциации, где в древесном ярусе господствует сосна обыкновенная, образуют формацию сосняков. Формации выделяют также при классификации травяных фитоценозов. На лугах различают формации костра безостого, овсяницы луговой и т. д. 5. Группа формаций 6. Класс формаций и т. д.

Составление названий ассоциаций и формаций. В классификации, базирующейся на доминирующих видах, названия ассоциаций даются двумя способами. Первый способ. Перечисляют названия доминирующих растений каждого яруса фитоценоза начиная с самого верхнего яруса. Доминанты разных ярусов разделяют знаком тире, а доминанты одного и того же яруса соединяют знаком плюс. Пример: сосна обыкновенная + ель европейская - брусника + черника - мох плеуроциум.

Второй способ. Принцип аналогичный применяемому в систематике растений. Пример: в древесном ярусе леса господствует ель, в травянокустарничковом покрове - кислица. Ассоциацию называют ельник кисличный. Если в древостое присутствуют ель и сосна, но сосны больше, чем ели, а в травяном брусника и черника, но черники больше, то название господствующего растения ставят в конце. Пример: елово-сосняк бруснично-черничный.

Название ассоциации при использовании латинских наименований растений: Первый способ. Pinus sylvestris + Picea abies - Vaccinium vitis-idaea + Vaccinium myrtillus - Pleurozium schreberl. Второй способ. 1). Piceetum vacciniosum (ельник брусничный). У первого слова отбрасывают окончание –а и добавляют etum. У второго слова также отбрасывают окончание -ит и добавляют -osum. 2). Piceeto-Pinetum vaccinioso-myrtillosum (елово-сосняк бруснично-черничный). К корню слова Picea добавляют -eto, а к корню слова Vaccinium - -oso.

Формации называют по господствующему растению верхнего яруса фитоценозов - сосняки, ельники, березняки и т. д. По-латыни эти названия записывают таким образом: Pineta, Piceeta, Betuleta К корню слов Pinus, Picea, Betula добавляют –eta. Иногда употребляют другие названия: формация сосны обыкновенной, формация костра безостого, формация осоки пузырчатой и т. д. По-латыни: это будет формация Pinus sylvestris, формация Bromus inermis, формация Carex vesicaria.

Классификация фитоценозов по Браун-Бланке (1918) Классификация основана на присутствии в фитоценозах определенных видов растений, которые называют характерными видами. Если в различных фитоценозах встречаются те же самые характерные виды, эти фитоценозы относят к одной и той же классификационной единице. Единицы классификации: ассоциация, союз, порядок, класс. В названии единиц классификации обычно лежат латинские названия каких-либо растений. Классификационные единицы разного уровня различаются по окончаниям слов. Ассоциации имеет окончание -etum, союза -ion, порядка etalia, класса -etea.

Названия ассоциаций, союзов и других единиц классификации в системе Браун-Бланке являются чисто условными обозначениями. В название сообщества могут не входить даже доминирующие растения. По названиям не всегда можно представить себе то конкретное растительное сообщество, о котором идет речь.

http: //www. plantarium. ru/page/image/id/33246. html http: //www. plantarium. ru/page/image/id/98093. html Плаун булавовидный (Lycopodium clavatum) Зимолюбка зонтичная (Chimaphila umbellata) Дикранум многощетинковый (Dicranum polysetum) http: //plants. usda. gov/java/large. Image? image. ID=dipo 70_001_ahp. jpg

Гудьера ползучая (Goodyera repens) Сем. Orchidaceae– Орхидные (Ятрышниковые) http: //www. plantarium. ru/page/image/id/66020. html http: //www. plantarium. ru/page/image/id/66959. html Толокнянка обыкновенная (Arctostaphylos uva-ursi) Сем. Ericaceae – Вересковые http: //www. plantarium. ru/page/image/id/39641. html Грушанка зеленоцветковая (Pyrola chlorantha) Сем. Pyrolaceae – Грушанковые Сосновые и смешанные леса.

Ординация фитоценозов Ординация - построение рядов фитоценозов по постепенному изменению какого-либо фактора окружающей среды в определенном направлении.

Схема эколого-фитоценотических рядов ассоциаций сосновых лесов (В. Н. Сукачев, 1937, с изменениями) В центре - сосняк кисличный, занимающий «среднее» положение в отношении богатства и влажности почвы. Ряд В (по возрастанию застойного увлажнения): сосняк черничный, сосняк с покровом кукушкина льна (долгомошник), сосняк сфагновый. Ряд А (по возрастанию сухости почвы): сосняк брусничный, сосняк лишайниковый. Ряд С (по возрастанию богатства почвы): сосняк с липой, сосняк с лещиной, сосняк с дубом. Ряд D (по возрастанию проточного увлажнения): сосняк травяной.

Вопросы семинарского занятия Влияние окружающей среды на фитоценозы Влияние животного мира на фитоценозы - влияние беспозвоночных животных - воздействие на фитоценозы млекопитающих - роль птиц в жизни фитоценозов Влияние человека на фитоценозы - загрязнение атмосферы - влияние рекреации - вырубка лесов - выпас скота Классификация фитоценозов

Принципы классификации фитоценозов. - Ассоциация, группы ассоциаций, классы ассоциаций, формации. - Составление названий ассоциаций и формаций. - Классификация фитоценозов по Браун-Бланке. Ординация фитоценозов - Схема эколого-фитоценотических рядов ассоциаций сосновых лесов Непрерывность и дискретность растительного покрова Фитоценоз как компонент биогеоценоза - Биогеоценоз, биоценоз, фитоценоз, зооценоз, микробиоценоз. - Экотоп, эдафотоп, климатоп. - Продуценты, консументы, редуценты. Консорции как элементы биогеоценоза

Введение…4

1. НАУКА ГЕОБОТАНИКА…6

2. ФИТОЦЕНОЗ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА…8

2.1. Понятие о фитоценозах…8

2.2. Формирование фитоценозов…8

2.3. Состав фитоценозов … 10

2.4. Структура фитоценозов…17

2.5. Классификация фитоценозов…19

2.6. Динамика фитоценозов… 22

3. ВЛИЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА НА ФИТОЦЕНОЗЫ… 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ… 32

Выдержка из текста

Земля — зеленая планета. Растения можно встретить повсюду: в лесу, в поле, на дне океана, в капле воды и на вершине горы. Они встречаются в виде деревьев, кустарников, полукустарников и трав. Все зеленые растения обладают особым свойством — с помощью энергии солнца создавать органические вещества из углекислого газа и воды. Они являются естественными лабораториями, в которых происходит процесс фотосинтеза. Благодаря этому процессу наша планета получает огромное количество органического вещества. Велико значение растений и как источника кислорода, без которого невозможно жизнь на Земле. Только зеленые растения способны в больших масштабах поглощать углекислый газ из атмосферы. Огромное значение в жизни человека имеют культурные растения, выращиваемые для получения урожая плодов фруктов, овощей, зерен и т. д. и употреблять их в пищу, заготавливать на зиму. А для сельскохозяйственных животных собирают зерновые культуры, силос, которые также необходимы для жизни животных, потому что содержат питательные вещества. Без участия растений невозможен один из важнейших процессов на Земле — процесс почвообразования. Растительный покров не дает разрушаться берегам рек и горным склонам, противодействует дефляции почв. В общем, растительность — это мощный природный фактор, значение которого трудно переоценить.

С развитием человечества фитоценозы в ходе эволюции подверглись видоизменению. По мере развития цивилизации, особенно после промышленной революции конца средних веков, человечество овладело все большей способностью вовлекать и использовать для удовлетворения своих растущих потребностей огромные массы растительности. Интенсивность потребления человечеством энергии, материальных ресурсов и продуктов питания растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И.Вернадский писал: «Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли». Это предупреждение пророчески оправдалось. Последствия антропогенной деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли. Антропогенные воздействия приводят к нарушениям практически во всех природных биогеохимических циклов, в частности и в фитоценозах.

Тема данной работы сегодня весьма актуальна, потому что на сегодняшний день антропогенное воздействие на фитоценозы приобрело максимальное значение со времен появления человечества.

Цель данной работы - изучение влияния человека на фитоценозы.

Задачи: исследовать научную литературу по рассматриваемой теме; - изучить понятие фитоценоз; - определить влияние антропогенных действий на фитоценозы.

Список использованной литературы

1. Быков, Б.А. Геоботаника/ Б.А. Быков. — 3-е изд., перераб. — Алма-Ата, 1978. — 288с.

2. Теоретические основы современной фитоценологии/ Б.М. Миркин, отв. ред. Г. С. Розенберг. — Москва: Наука, 1985. — 136с.

3. Сукачев, В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаника/ В.Н. Сукачев. — Л.: Гослестехиздат, 1938. — 120с.

4. Шенников, А.П. Введение в геоботанику/ А.П. Шенников. — Л.: издательство ЛГУ, 1964. — 158с.

5. Клементс, Ф.Е. Экология мира/ Ф.Е. Клементс., перераб. — Л.:Гослехтехиздат, 1997.- 215с.

6. Прокопьев, Е.П. Ведение в геоботанику/ Е.П. Прокопьев. — Томск: Издательство ТГУ, 1997. — 284с.

7. Фитоценология: принципы и методы/ Б.М. Миркин, Г. С. Розенберг. — Москва: Наука, 1978. — 212с.

8. Биология с основами экологии: учебник для студ. учреждений ВПО/ Ф.С.Лукаткин [и др.]

— 2-е изд., — Москва: Издательский центр «Академия», 2011. — 242с.

9. Блюменталь, И.Х. Очерки по систематике фитоценозов/ И.Х. Блюменталь; под ред. Ю.Н. Нешатаева. — СПб: ЛГУ, 1990. — 224с.

10. Захваткин, Ю.А. Основы общей и сельскохозяйственной экологии/ Ю.А.Захваткин, — СПб: Мир, 2003. — 360с.

11. Ботолов, Н.А. Лес в нашей жизни/ Н.А.Болотов. — Москва: Лесная промышленность, 1976. — 88с.

12. Бочкарева, Т.В. Экологический «джинн» урбанизации/ Т.В.Бочкарева. — Москва: Мысль, 1988. — 268с.

13. Илькун, Г. М. Загрязнители атмосферы и растения/ Г. М. Илькун. — Киев: Наукова думка, 1978. — 246с.

14. Кузнецов, Е.И. Орошаемое земледелие: учебник/ Е.И.Кузнецов, Е.Н.Забакунина, Ю.Ф.Снипич. — Москва: ФГБОУ ВПО РГАЗУ, 2012. — 117с.

15. Голованов, А.И. Мелиоративное земледелие/ А.И.Голованов [и др.]

— Москва: Агропроимиздат, 1986. — 328с.

16. Курдюков В.В.Последствия пестицидов на растительные и животные организмы/В.В.Курдюков. — Москва: Колос, 1982.-128с.

17. Работы студенческие. Общие требования и правила оформления.

На современное этапе антропогенное воздействие на растительный покров Земли можно свести к трем основным формам:

1. полное уничтожение растительного покрова;

2. создание культурных фитоценозов на месте естественной растительности;

3. синантропизация растительного покрова.

На земном шаре 20 га лесов вырубается в одну минуту. Создание культурных фитоценозов на месте естественной растительности – это создание посевов сельскохозяйственных культур, садов, почво- и полезащитных насаждений. Синантропизация растительного покрова – это постепенное изменение состава и структуры растительного покрова под влиянием антропогенных факторов. Синантропизация проявляется в следующем: замене коренных фитоценозов производными, замещением эндемичных растений космополитами. Все это приводит к обеднению и однообразию растительного мира. Обеднение флоры имеет два аспекта: уменьшение видового разнообразия; сокращение генетического разнообразия. Первое вызвано исчезновением видов. При этом обычно быстрее исчезают эндемичные виды. Второе связано с исчезновением местонахождения вида. Чем разнообразнее условия местообитания вида, тем богаче генофонд. Теперь происходит значительное снижение видовой насыщенности различных фитоценозов. Например, в Нидерландах на площади размером 20 км2 в среднем снизилось число видов с 250 до 180, особенно пострадали (потеряв до 60-70% видового богатства) сенокосы, пастбища и т.д.

Если до появления человека считается, что один вид исчезал в среднем за одну тысячу лет, то с 1850 по 1950гг. этот интервал составил 10 лет, после 1950 г. – один год. Теперь считается, что один вид исчезает в один день. Быстро исчезает флора островов, представленная часто эндемичными видами. Например, из 1500 эндемичных видов Гавайских островов 500 видов считаются редкими и исчезающими. Быстро вымирают малые популяции видов, находящиеся вне основного ареала или на его границе. В районах густонаселенных, промышленно развитых (особенно вблизи крупных городов) исчезновение видов растений происходит более интенсивно, чем в сельскохозяйственных.

Антропогенное воздействие на эволюционный процесс проявляется, по крайней мере в четырех направлениях:

1. уменьшение генетической разнородности видов;

2. раздробление популяций растений и их возрастающая изоляция;

3. гибридизация между ранее разобщенными таксонами;

4. появление эндемиков техногенных субстратов и загрязненных мест.

Уменьшение генетической разнородности отдельных видов. Человек сокращает число и размеры популяций, что приводит к уменьшению генетического разнообразия видов. Замена естественных лесных экосистем лесными культурами привела в некоторых районах к сокращению генетического разнообразия древесных растений более чем в сто раз.

Раздробление популяций растений и их возрастающая изоляция. Прежде широко распространенные растительные сообщества сокращаются в размерах и расчленяются на ряд изолированных фрагментов. В соответствие с этим уменьшаются и расчленяются популяции растений. Возникающие между ними географические или экологические барьеры создают для мелких популяций обстановку, близкую к островным популяциям. Существование видов растений в форме мелких популяций создает предпосылки для возникновения серии таксонов внутривидового и даже видового ранга.

Гибридизация между ранее разобщенными таксонами. Под влиянием антропогенных факторов нередко устраняются географические, экологические барьеры между родственными, но ранее изолированными друг от друга группами. Это происходит в результате преобразования местообитания, нарушения структуры растительных сообществ, массового введения интродуцентов и др. Например, в Англии два вида боярышника – гладкий и однопестичный – первоначально были экологически разобщены. Боярышник гладкий произрастал в лесах, однопестичный - на открытых местах. Рубки привели к разреживанию лесов, в результате на одной территории оказались два вида боярышника, появились гибриды между видами. В Польше появились гибриды между лиственницей польской и европейской.

Появление эндемиков техногенных субстратов и загрязненных мест. Человек в процессе деятельности создает новые субстраты, которые заселяются растениями. В окрестностях оз.Медвежьего в Канаде, с близким залеганием урановых руд, отмечено большое число мутантов иван-чая, голубики.

В настоящее время происходит интенсивное отмирание лесов Европы. Одна из причин отмирания - загрязнение воздуха. Воздействие воздушного загрязнения заключается в ослаблении жизнедеятельности листвы и хвои, стволов деревьев и корней.

Проведенные исследования в Германии выявили четыре основных типа воздействий загрязнения:1 прямое действие газов на растительный покров; 2 осаждение тяжелых металлов и аккумуляция их почвой; 3 кислотное действие на растения и почву; 4 действие азотного насыщения.

Выделено три класса взаимодействий между атмосферными примесями и лесными экосистемами. При низком содержании загрязняющих веществ (взаимодействие первого класса) растительность и почвы лесных экосистем функционируют как их поглотители. В зависимости от характера загрязняющих веществ влияние их может быть незаметным или стимулирующим (как удобрения).

При среднем содержании загрязняющих веществ (взаимодействие второго класса) некоторые виды деревьев испытывают отрицательное влияние. Это влияние выражается в нарушении баланса и обмена питательных веществ, снижении иммунитета к вредителям и болезням, повышенной заболеваемости. Уменьшается биомасса и продуктивность растений, изменяется видовой состав и структура сообществ.