|
Разделы
Главная
Сапромат
Моделирование
Взаимодействие
Методы
Инновации
Индукция
Исследования
Факторизация
Частоты
Популярное
Как составляется проект слаботочных сетей?
Как защитить объект?
Слаботочные системы в проекте «Умный дом»
Какой дом надежнее: каркасный или брусовой?
Как правильно создавать слаботочные системы?
Что такое энергоэффективные дома?
|
Главная » Самшитовый биогеоценоз Характеристика травяно-кустарничкового яруса рекреационных буково-самшитовых биогеоценозов Щербина В.Г. (svg06@mail.ru) Инженерно-экологический институт Сочинского государственного университета туризма и курортного дела Введение Под влиянием неорганизованной рекреационной деятельности происходят изменения физико-химических характеристик почвы, следствием которых является изменение в травяно-кустарничковом покрове популяционной плотности и биомассы на единице площади (Злобин, Чумакова, 1986; Щинников, 1987; Карманова, Рысина, 1995; Коваль, Битюков, 2001). Считается, что выявление степени трансформации отдельных травянистых видов как компонентов фитоценоза позволяет определить степень устойчивости травяно-кустарничкового покрова к рекреационным нагрузкам и на этой основе оценить устойчивость других компонентов, или всего экологического сообщества (Голубев, 1976; Махаева, 1982; Щербина, 1999). Цель данной работы заключалась в определении степени рекреационной трансформации компонентов травяно-кустарничкового покрова и выявлении индикаторных признаков рекреационной нарушенности биогеоценозов. Объекты и методы исследований Буково-самшитовый биогеоценозы (Fagetum baxosum) распространены в пределах высот от 25 до 250 м над уровнем моря, занимая ровные местоположения или крутизной до 50. Почвы бурые лесные, влажные, плохо дренированные. Первый ярус, на пологих склонах и во влажных ущельях, образован буком (Fagus orientalis Lipsky.), с которым содоминируют дуб (Quorcus robur L., Q. petraca Liebl.) и граб (Carpinus caucasica Yrossh.). Кроме них встречаются: каштан (Castanea sativa Mill.), липа (Tilia begoniifolia Stev.) и клен (Acer laetum C. A. Mey., Acer campestre L.). Бонитет I-II. Сомкнутость полога 0,6-0,9. Во втором ярусе доминирует самшит колхидский (Buxus colchica Pojark.) с единичной примесью падуба колхидчкого (Ilex colchica Pojark.), тиса ягодного (Taxus baccata L.) и грабинника (Carpinus orientalis Mill.). Сомкнутость полога 0,9-1,0. Лианы представлены исключительно реликтовыми видами: плющем колхидским (Hedera colchica C. Koch.) и обыкновенным (Hedera helix L.), обвойником греческим (Periploca graeca L.), тамусом обыкновенным (Tamus communis L.), сассапарилем высоким (Smilax excelsa L.). Травяной ярус средней густоты (4050%). Исследования проводились в биогеоценозах с различным числом в древостое содоминирующих видов (6Бк3Дб1Грб, 6Бк2Дб2Грб, 7Бк2Дб1Грб, 8Бк1Дб1Грб), на общей площади 14,77 га: поселок Кирова (0,50 га), Марьино (0,97 га), Измайловка(1,04 га); пойма реки Западный Дагомыс (1,79 га), Кудепста (2,47 га), Псахо (2,31 га), Верхняя Хоста (0,59 га); левобережье реки Голубая Балка (1,40 га), Восточная (0,97 га), Западная Хоста (1,52 га), Ац (0,11 га); южный склон хребта Алек (1,10 га). При определении степени рекреационной трансформации травяного покрова за основу бралась фитомасса в воздушно сухом состоянии каждого отдельного вида. Исследования проводились методом ежемесячных укосов на площадках 100x100 см в 30-кратной повторности в апреле-сентябре 1993-1995, 2000-2001, 2003-2004 гг. Фитомассу на 1 м2 каждого вида определяли по усредненным данным за вегетационные сезоны (за шесть месяцев) всех лет исследований. Всего было заложено и обследовано при каждой стадии рекреационной дигрессии по 1260 учетных площадок. Видовое определение производилось по А. И. Галушко (1978, 1980). Результаты исследований Самшитовый тип в субтропических буковых биогеоценозах характеризуется 34 видами высших растений (33,3% от общего разнообразия в буковых биогеоценозах). Из них 23 вида (67,6% от разнообразия в самшитовом типе) относится к лесным и 12 (35,3%) к луговым. Их встречаемость при различном составе древостоя характеризуется общими закономерностями. Отличия между биогеоценозами заключается в различных показателях фитомассы, доле участия отдельных видов в травостое и, соответственно, структуре преобладающих видов. При I стадии рекреационной дигрессии самшитовых биогеоценозов в травяно-кустарничковом покрове регистрируется 22 вида (64,7%) лесных трав (табл.). В том числе 12 видов (54,5%) относится к реликтовым (Carex grioletii, Helleborus caucasicus, Phyllitis scolopendrum, Polystichum braunii, Ruscus colchicus, Salvia glutinosa, Symphytum grandiflorum, Carex penduia, Carydalis caucasica, Cyclamen vernum, Dentaria quinquefolia, Festuca drymeja). Среднегодовая фитомасса травостоя составляет: при составе древостоя 6Бк2Дб2Грб 32,6 г/м2; 6Бк3Дб1Грб - 35,2 г/м2, 7Бк2Дб1Грб - 29,3 г/м2, 8Бк1Дб1Грб - 22,9 г/м2. Основу фитоценозов определяют 3 вида с общим участием 88,2-90,9%: Carex grioletii (54,4-62,4%), Cyclamen vernum(17,9-23,3%), Dentaria quinquefolia (9,5-11,9%). При этом у двух видов -зубянки пятилисточковой и цикламена весеннего - наблюдается закономерность роста участия с уменьшением доли дуба в древостое, т. е. максимальные значения отмечаются в биогеоценозах с составом древостоя 6Бк3Дб1 Грб, а минимальные - при 8Бк1 Дб1 Грб. Таблица. Среднесезонная фитомасса видов в травяно-кустарничковом покрове при различном составе древостоя и стадиях рекреационной дигрессии
II стадия рекреационной дигрессии характеризуется увеличением биоразнообразия травостоя в 1,2 раза за счет луговых форм (Bromus riparius, Carex pendula, Cynodon dactylon, Elymus caucasicus, Elytrigia repens, Kochia prostrata, Lathyrus pratensis, Melilotus albus, Stipa pulcherrima) и составляет 27 видов, или 79,4% от общего разнообразия в самшитовом типе буковых биогеоценозов. Численность реликтовых видов при этом снижается до 8 (на 24,9%) за счет элиминации 4 видов, не устойчивых к данной рекреационной нагрузке: Polystichum braunii, Salvia glutinosa, Symphytum grandiflorum, Dentaria quinquefolia. Фитомасса травостоя снижается на 6,9-7,6% и составляет при составе древостоя 6Бк3Дб1Грб 32,6 г/м2, 6Бк2Дб2Грб - 30,3 г/м2, 7Бк2Дб1Грб - 27,1 г/м2, 8Бк1Дб1Грб - 21,2 г/м2. Доля лесных видов при этом снижается и составляет, соответственно 83,2% (27,2 г/м2), 82,1% (24,9 г/м2), 77,9% (21,1 г/м2), 70,3% (14,9 г/м2). Участие доминирующих видов также снижается. Основу сообщества при составе древостоя 6Бк3Дб1 Грб составляют 2 вида с общим участием 76,4%: Carex grioletii (52,9%), Cyclamen vernum (23,5%); при составе 6Бк2Дб2Грб и участием 75,6% - также 2 вида: Carex grioletii (53,8%), Cyclamen vernum (21,8%); при составе 7Бк2Дб1 Грб - 4 вида с общим участием 83,6%: Carex grioletii (54,3%), Cyclamen vernum (17,6%), Bromus riparius (6,6%), Elymus caucasicus (5,1%); при составе 8Бк1 Дб1 Грб - также 4 вида с участием 80,8%: Carex grioletii (45,3%), Cyclamen vernum (18,1%), Bromus riparius (9,1%), Elymus caucasicus (8,2%). Следовательно, в биогеоценозах с 6 единицами бука в древостое основу фитоценоза при II стадии дигрессии составляют два реликтовых вида, а при 7 и 8 единицах бука, кроме осоки Григолетти и цикламена весеннего, еще 2 - костер береговой и элемус кавказский. При этом участие луговых видов с увеличением доли бука возрастает. С наступлением III стадии рекреационной дигрессии биоразнообразие травостоя снижается на 40,7-44,4%, составляя в биогеоценозах с 6 и 7 единицами бука в древостое 15 видов (44,1% об разнообразия в самшитовом типе), а при 8 единицах - 16 видов (45,7%). Отмечается элиминация при данной нагрузке 3 луговых вида (Carex pendula, Lathyrus pratensis, Stipa pulcherrima) и 10 лесных (Arum orientale, Paris incomplete, Polygonatum glaberrimum, Viola rechenbachina, Carex grioletii, Helleborus caucasicus, Phyllitis scolopendrum, Ruscus colchicus, Carex penduia, Carydalis caucasica). При этом разнообразие реликтовых видов снижается до 2 (на 75,0%) - остаются Cyclamen vernum и Festuca drymeja. Численность овсяницы горной совсем незначительна, ее участие варьирует в диапазоне 0,1-0,3%. Цикламен весенний, напротив, является доминирующим видом с максимальным участием при 3 единицах дуба (6Бк3Дб1 Грб) - 17,4%. С уменьшением доли дуба и возрастанием доли бука в древостое его участие снижается и, при составе 8Бк1 Дб1 Грб представлено наименьшим значением (6,0%). Также доминируют, при составе 6Бк3Дб1Грб, еще 3 вида - Elytrigia repens (55,1%), Poa pratensis (9,4%), Cynodon dactylon (5,4%); 6Бк2Дб2Грб - Elytrigia repens (65,2%), Poa pratensis (6,3%); 7Бк3Дб1Грб - Elytrigia repens (64,9%), Bromus riparius (5,9%), Poa pratensis (5,3%), Elymus caucasicus (5,0%); 8Бк1Дб1Грб - Elytrigia repens (59,6%), Bromus riparius (8,6%), Elymus caucasicus (7,8%), Koeleria gracilis (5,1%), Poa pratensis (5,1%). Участие лесных видов значительно сокращается и составляет: при 6Бк3Дб1Грб 19,8%, 6Бк2Дб2Грб - 13,0%, 7Бк2Дб1Грб - 10,9%, 8Бк1Дб1Грб - 8,0%. Соответственно участие луговых трав будет 80,2, 87,0, 89,1 и 92,0%. Следовательно, деградационные процессы в самшитовом типе с наступлением III стадии рекреационной дигрессии усиливаются с увеличением доли бука в древостое и снижением доли дуба и граба. IV стадия дигрессии биогеоценозов характеризуется полным отсутствием реликтовых видов. Кроме того, элиминирует 6 видов (40,0%) лесных трав (Allium ursinum, Lactuca quercina, Luzula Forsteri, Polypodium australe, Cyclamen vernum, Festuca drymeja) и 5 видов (33,3%) луговых (Bromus riparius, Elymus caucasicus, Kochia prostrata, Melilotus albus, Poa pratensis). В травостое биогеоценозов с 6-7 единицами буками остается 4 вида растений (11,8% от общего разнообразия в самшитовом типе), а при 8 единицах - 5 (14,3%). Из них только 2 вида являются лесными (Galeobdolon luteum и Polypodium vulgare), с незначительным участием (0,1-0,3%). Остальные 2 (3) относятся к луговым. Во всех сообществах встречается Cynodon dactylon, участие которого, по мере увеличения доли бука в древостое, снижается от 5,3% до 2,1%. Связанное, видимо, с большим затенением напочвенного покрова. Показатель среднегодовой фитомассы снижается на 22,6-24,8%, составляя: при составе древостоя 6Бк3Дб1 Грб 26,4 г/м2; 6Бк2Дб2Грб - 25,2 г/м2; 7Бк3Дб1 Грб - 22,3 г/м2; 8Бк1 Дб1 Грб - 17,5 г/м2. Участие луговых видов при этом составляет 99,4-99,6%. Основу сообществ определяет Elytrigia repens с участием 90,1-95,7%. Кроме пырея ползучего при составе древостоя 6Бк3Дб1 Грб доминирует Cynodon dactylon (5,3%), а при 8Бк1Дб1Грб - Koeleria gracilis (7,1%). V стадия рекреационной дигрессии характеризуется наличием луговых трав с участием 100,0%. Биоразнообразие составляет 8,8-11,4% от общего количества видов в биогеоценозах с самшитовым подлеском. Кроме общих видов - Cynodon dactylon с небольшим участием (1,2-5,1%), Elytrigia repens (69,1-77,9%) и Poa bulbosa (10,7-25,8%) - в фитоценозы при составе древостоя 8Бк1 Дб1 Грб входит Koeleria gracilis (12,2%). Фитомасса снижается на 29,7-48,6%, составляя 11,8-22,9 г/м2. Большее снижение и, соответственно, меньшая биомасса характерны для травостоев в биогеоценозах с большей долей бука в древостое. Дисперсионный анализ по иерархической схеме дал следующие результаты табл =4,89, при Р=0,01; dfобщее=599): фитомасса общая - рекреационная нагрузка : Fфакт.=6,14±0,02; фитомасса общая - состав древостоя : Fфакт.=16,24±5,01; снижение фитомассы - рекреационная нагрузка : Fфакт.=5,94±0,09; снижение фитомассы - состав древостоя : Fфакт.=7,36±0,11; доля фитомассы луговых трав - рекреационная нагрузка : Fфакт.=8,34±0,14; доля фитомассы луговых трав - состав древостоя : Fфакт.=7,87±0,03; биоразнообразие - рекреационная нагрузка : Fфакт.=12,73±0,03; биоразнообразие - состав древостоя : Fфакт.=9,79±0,05; реликты - рекреационная нагрузка : Fфакт.=12,90±0,51; реликты - состав древостоя : Fфакт.=32,46±0,72; лесные виды - рекреационная нагрузка : Fфакт.=14,42±0,33; лесные виды - состав древостоя : Fфакт.=27,16±0,45; луговые виды - рекреационная нагрузка : Fфакт.=15,33±0,18; луговые виды - состав древостоя : Fфакт.=23,51±0,96. Видно, что, как влияние рекреации, так и влияние состава древостоя бесспорно. Из сравнения cr2 с а^2, измеряющей случайную вариацию, становится очевидным, что большая часть изменчивости анализируемого материала зависит от рекреационного воздействия. При этом доля влияния рекреации в общей вариации составляет: для общей фитомассы - 75,1%, для показателя снижения фитомассы - 94,0%, для доли фитомассы луговых трав в фитоценозах - 95,6%, для биоразнообразия фитоценозов - 58,0%, для численности реликтовых видов - 92,1%, для численности лесных видов - 91,5%, для численности луговых видов - 85,4%. 1. В фитоценозах буковых биогеоценозов с самшитовым подлеском большие индикаторные свойства на рекреационный фактор проявляет показатель обилия луговых трав. По мере уменьшения формируется следующий ряд: 1) доля фитомассы луговых трав, 2) показатель снижения фитомассы фитоценозов, 3) численность реликтовых видов в фитоценозах, 4) численность лесных видов, 5) численность луговых видов, 6) фитомасса фитоценозов, 7) биоразнообразие фитоценозов. 2. Индикатором стадий рекреационной дигрессии биогеоценозов может выступать наличие или отсутствие определенных видов в травяно-кустарничковом покрове. Литература 1. Галушко А. И. Флора Северного Кавказа. Определитель. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского госуниверситета, 1978. - Т. 1. - 320 с. 2. Галушко А. И. Флора Северного Кавказа. Определитель. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского госуниверситета, 1980. - Т. 2. - 352 с. 3. Голубев В. Н. Эколого-геоботаническое изучение растительности и ландшафтов ЮБК в связи с охраной окружающей среды и усилением рекреационной нагрузки Бюллетень Никит, ботан. сада. - 1976. - Вып. 2 (30). - С.5-9. 4. Злобин Ю. А., Чумакова Е. А. Эфемероиды широколиственного леса в условиях рекреации Ботан. журнал. - 1986. - Т. 71, № 9. - С. 1231-1237. 5. Карманова И. В., Рысина Г. П. Поведение некоторых лесных видов растений в нарушенных лесных сообществах Известия РАН. Сер. биологическая. - 1995. - №2. - С. 231-239. 6. Коваль И. П., Битюков Н. А., Экологические основы пользования лесом на горных водосборах (на примере Северного Кавказа). - Краснодар: Кубанский учебник , 2001. - 408 с. 7. Махаева Л. В. Опыт оценки признаков нарушенности лесной растительности Южнобережья Структура растительности и биоэкология растений Крыма. - Ялта, 1982. - С. 55-62. 8. Щербина Ю. Г. Влияние антропогенного воздействия на развитие лавровишневых сообществ буковых биогеоценозов Кавказа. Автореф. дис. ...канд. биол. наук. - Краснодар, 1999. - 18 с. 9. Щинников Р. Д. Совершенствование способов и технологии рубок главного пользования в буковых лесах Северного Кавказа. Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. - М., 1987. - 17 с. |
|